【再学前端】深拷贝与浅拷贝

[Samgao0312]

经常会听到有人说：

• 简单描述JS中浅拷贝、深拷贝的区别，并列举深拷贝的几种方式？
• 什么是深拷贝？什么是浅拷贝？
• 你能写个深拷贝函数吗？

好吧......以免被别人鄙视，今天好好总结梳理下这部分知识。。

1、什么是深拷贝和浅拷贝？分别有哪些方式？

深拷贝和浅拷贝是只针对 Object 和 Array 这样的引用类型的。如下图所示：

• 浅拷贝
  只复制指向某个对象的指针，而不复制对象本身，新旧对象还是共享同一块内存。
  浅拷贝是创建一个新对象，这个对象有着原始对象属性值的一份精确拷贝。如果属性是基本类型，拷贝的就是基本类型的值，如果属性是引用类型，拷贝的就是内存地址 ，所以如果其中一个对象改变了这个地址，就会影响到另一个对象。

常见的浅拷贝方法有：

1. Object.assign()
2. Es6的 ... 运算符。

• 深拷贝
  会另外创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，修改新对象不会改到原对象。
  深拷贝是将一个对象从内存中完整的拷贝一份出来,从堆内存中开辟一个新的区域存放新对象，且修改新对象不会影响原对象。

常见的深拷贝方法有：

JSON.parse(JSON.stringfy(目标对象))

2、赋值和浅拷贝的区别

2.1 赋值

我们先看一下下面这段代码：

let obj1 = {
  name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  language: [1, [2, 3], [4, 5]]
}
let obj2 = obj1;
obj2.name = 'Louis';
obj2.language[1] = ['二', '三'];
console.log(obj1)
console.log(obj2)

输出：

{ name: 'Louis',
  age: 30,
  language: [ 1, [ '二', '三' ], [ 4, 5 ] ] }
{ name: 'Louis',
  age: 30,
  language: [ 1, [ '二', '三' ], [ 4, 5 ] ] }

结论：
当把一个对象赋值给一个新的变量时，赋的其实是该对象的在栈中的地址，而不是堆中的数据。也就是两个对象指向的是同一个存储空间，无论哪个对象发生改变，其实都是改变的存储空间的内容，因此，两个对象是联动的。

2.2 浅拷贝

function shallowCopy(obj) {
  const result = Array.isArray(obj) ? [] : {};
  for (let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      result[key] = obj[key]
    }
  }
  return result;
}
let obj1 = {
  name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  language: [1, [2, 3], [4, 5]]
}
let obj2 = shallowCopy(obj1);
obj2.name = 'Louis';
obj2.language[1] = ['二', '三'];
console.log(obj1)
console.log(obj2)

输出：

{ name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  language: [ 1, [ '二', '三' ], [ 4, 5 ] ] }
{ name: 'Louis',
  age: 30,
  language: [ 1, [ '二', '三' ], [ 4, 5 ] ] }

结论：
浅拷贝是按位拷贝对象，它会创建一个新对象，这个对象有着原始对象属性值的一份精确拷贝。如果属性是基本类型，拷贝的就是基本类型的值；如果属性是内存地址（引用类型），拷贝的就是内存地址 ，因此如果其中一个对象改变了这个地址，就会影响到另一个对象。即默认拷贝构造函数只是对对象进行浅拷贝复制(逐个成员依次拷贝)，即只复制对象空间而不复制资源。

3、赋值 vs 浅拷贝 vs 深拷贝

	和原始数据类型是否指向同一个对象	第一层数据为基本数据类型	原始数据中包含子对象
赋值	是	改变会使原数据一同改变	改变会使原数据类型一同改变
浅拷贝	否	改变不会使原数据一同改变	改变会使原数据类型一同改变
深拷贝	否	改变不会使原数据一同改变	改变不会使原数据一同改变

4、浅拷贝的实现方式

4.1 for/in遍历

let target = {
  name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  friend: [
    {
      name: 'JiangNan',
      age: 31,
    },
  ],
  sayName: () => {
    return 'Hi, I am ' + this.name
  }
};


let shallowCopy = (obj) => {
  // 检查传入的参数是还是数组
  const result = Array.isArray(obj) ? [] : {};
  for(let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      result[key] = obj[key];
    }
  }
  return result;
}
let t1 = shallowCopy(target);
let t2 = shallowCopy(target)

console.log(t1);
console.log(t2)
console.log('-------------')
t1.friend.push({
  name: '小刘医生',
  age: 27
})
console.log(t1);
console.log(t2)

上面代码输出为：

{ name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  friend: [ { name: 'JiangNan', age: 31 } ],
  sayName: [Function: sayName] }
{ name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  friend: [ { name: 'JiangNan', age: 31 } ],
  sayName: [Function: sayName] }

-------------

{ name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  friend: [ { name: 'JiangNan', age: 31 }, { name: '小刘医生', age: 27 } ],
  sayName: [Function: sayName] }
{ name: 'G-Dragon',
  age: 30,
  friend: [ { name: 'JiangNan', age: 31 }, { name: '小刘医生', age: 27 } ],
  sayName: [Function: sayName] }

结论：
shallowCopy方法只拷贝了对象的一层，这只是一种浅拷贝。其实还有一些原生的方法也是只拷贝一层，比如 Object.assign 和 ... 扩展运算符

let newObj = Object.assign({}, target); // 这是一层的浅拷贝
let newObj = {...target};  // 这也是一层的浅拷贝

4.2 Object.assign()

Object.assign() 方法可以把任意多个的源对象自身的可枚举属性拷贝给目标对象，然后返回目标对象。但是 Object.assign()进行的是浅拷贝，拷贝的是对象的属性的引用，而不是对象本身。

let obj = {
  a: {
    a: 'justin',
    b: 50
  }
}
let initObj = Object.assign({}, obj)
console.log(initObj)  //{ a: { a: 'justin', b: 50 } }
initObj.a.a = 'justin_2'
console.log(obj.a.a)  //justin_2

4.3 Array.prototype.concat()

let arr = [1, 3, {
  user_name: 'G-Dragon'
}];
let arr2 = arr.concat();
console.log(arr2)  //[ 1, 3, { user_name: 'G-Dragon' } ]
arr2[2].user_name = 'wa~ wo~';
console.log(arr2) //[ 1, 3, { user_name: 'wa~ wo~' } ]
console.log(arr) //[ 1, 3, { user_name: 'wa~ wo~' } ], 表明修改新对象会改到原对象

补充：Array的slice和concat方法不修改原数组，只会返回一个浅复制了原数组中的元素的一个新数组。

原数组的元素会按照下述规则拷贝：

• 如果该元素是个对象引用(不是实际的对象)，slice 会拷贝这个对象引用到新的数组里。两个对象引用都引用了同一个对象。如果被引用的对象发生改变，则新的和原来的数组中的这个元素也会发生改变。
• 对于字符串、数字及布尔值来说（不是 String、Number 或者 Boolean 对象），slice 会拷贝这些值到新的数组里。在别的数组里修改这些字符串或数字或是布尔值，将不会影响另一个数组。

5、深拷贝的实现方式

5.1 JSON.parse(JSON.stringify())

let arr = [1, 3, {
  user_name: 'G-Dragon'
}, function() {}];
let arr2 = JSON.parse(JSON.stringify(arr));
arr2[2].user_name = '孙悟空';
console.log(arr)   //[ 1, 3, { user_name: 'G-Dragon' }, [Function] ]
console.log(arr2)  //[ 1, 3, { user_name: '孙悟空' }, null ]

原理： 用JSON.stringify将对象转成JSON字符串，再用JSON.parse() 把字符串解析成对象，一去一来，新的对象产生了，而且对象会开辟新的栈，实现深拷贝。

缺点： 该方法虽然可以实现 Array 和 Object 的深拷贝，但不能处理函数。这是因为 JSON.stringify() 方法是将一个JavaScript值(对象或者数组)转换为一个 JSON字符串，不能接受函数。

5.2 手写递归

原理：遍历Object、Array，知道里面东都市基本数据类型，然后再去复制，就是深度拷贝。

有种特殊情况需注意就是对象存在循环引用的情况，即对象的属性直接的引用了自身的情况，解决循环引用问题，我们可以额外开辟一个存储空间，来存储当前对象和拷贝对象的对应关系，当需要拷贝当前对象时，先去存储空间中找，有没有拷贝过这个对象，如果有的话直接返回，如果没有的话继续拷贝，这样就巧妙化解的循环引用的问题。关于这块如有疑惑，请仔细阅读ConardLi大佬如何写出一个惊艳面试官的深拷贝?这篇文章。

function deepClone(obj, hash = new WeakMap()) {
  if (obj === null) return obj; // 如果是null或者undefined我就不进行拷贝操作
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
  // 可能是对象或者普通的值  如果是函数的话是不需要深拷贝
  if (typeof obj !== 'object') return obj;
  // 是对象的话就要进行深拷贝
  if (hash.get(obj)) return hash.get(obj);
  let cloneObj = new obj.constructor();
  // 找到的是所属类原型上的constructor,而原型上的 constructor指向的是当前类本身
  hash.set(obj, cloneObj);
  for (let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      // 实现一个递归拷贝
      cloneObj[key] = deepClone(obj[key], hash);
    }
  }
  return cloneObj;
}
let obj = { name: 1, address: { x: 100 } };
obj.o = obj; // 对象存在循环引用的情况
let d = deepClone(obj);
obj.address.x = 200;
console.log(d);

另一种不太严谨的实现：

function deepClone(obj){
    let objClone = Array.isArray(obj)?[]:{};
    if(obj && typeof obj==="object"){
        for(key in obj){
            //判断是否为自身属性
            if(obj.hasOwnProperty(key)){
                //判断ojb子元素是否为对象，如果是，递归复制
                if(obj[key]&&typeof obj[key] ==="object"){
                    objClone[key] = deepClone(obj[key]);
                }else{
                    //如果不是，简单复制
                    objClone[key] = obj[key];
                }
            }
        }
    }
    return objClone;
}

5.3 函数库lodash

该函数库有提供 _.cloneDeep用来做Deep Copy；

let _ = require('lodash');
let obj1 = {
  a: 1,
  b: {
    f: {
      g: 1
    }
  },
  c: [1, 2, 3]
}
let obj2 = _.cloneDeep(obj1);
console.log(obj1.b.f === obj2.b.f)  //false

6、参考阅读

• 深拷贝和浅拷贝
• 浅拷贝与深拷贝的区别
• 深拷贝和浅拷贝的区别是什么？如何实现一个深拷贝
• 浅拷贝与深拷贝

相关文章：【积点成势】写一个函数实现深拷贝