js中深浅拷贝的实现方式(含图解原理)

关于赋值，浅拷贝，深拷贝

提前熟知：

• 栈内存（stack）：会自动分配的内存空间，它由系统自动释放
• 堆内存（heap）：动态分配的内存及大小，不一定会自动释放
• 基本数据类型：String, Number, Boolean, undefined, null, Symbol
• 引用数据类型：Object, Array, Function
• 在JS中，数据类型分为基本数据类型和引用数据类型两种，对于基本数据类型来说，它的值直接存储在栈内存中，而对于引用类型来说，它在栈内存中仅仅存储了一个引用，而真正的数据存储在堆内存中

赋值：赋值是将某一数值或对象赋给某个变量的过程

        var a = 1;
        var b = a;
        console.log(b)  // 1

        a = 2;
        console.log(b)  // 1

        b = 3;
        console.log(a) // 2

• 基本数据类型：我们发现，对于基本数据类型的数据而言，当进行赋值时，系统会自动对变量b在栈内存中开辟一块新的内存进行存储，变量a与变量b的值互不影响，相互独立
• 我们可以画个图辅助理解：
  

        let a2 = { a:1, b:'Trist' };
        let b2 = a2;
        console.log(b2) // {a: 1, b: "Trist"}

        b2.a = 2;
        console.log(a2.a) // 2

• 引用数据类型： 通过对于引用数据类型的实验，我们发现与基本数据类型不同的是，两个变量之间会相互干扰。为什么会出现这种现象呢？其实是因为引用数据类型存储在堆内存中，当进行赋值时，系统为变量b2传入了变量a2指向堆内存中地址的指针，实际上他们俩指向的是同一个对象，所以当第二个变量的值改变的时候，第一个变量的值也会改变。
• 同样的我们可以画个图辅助理解：
  

注：深浅拷贝只针对于引用数据类型

浅拷贝

        function clone(obj) {
            var cloneObj = {};
            for(var key of Object.keys(obj)) {
                cloneObj[key] = obj[key];
            }
            return cloneObj;
        }
        
        var a3 = {
            a: 1,
            b: 'Trist',
            c: { d: 1 }
        }
        var b3 = clone(a3)
        console.log(b3)  // {a: 1,b: "Trist",c: {d: 1}}

        a3.a = 2;
        console.log(b3.a) // 1

        b3.b = '张三',
        console.log(a3.b) // Trist

        b3.c.d = 2;
        console.log(a3.c.d) // 2

• 实现原理：创建一个拷贝的方法 clone()，通过遍历传入对象的键名及键值，然后赋值给一个空对象，这样就完成了对原对象的浅拷贝。
• 实验发现：当我们拿到a3的浅拷贝后，我们发现，对于对象中的基本数据类型而言，他们之间是互不影响的，而对于引用数据而言，他们会相互干扰。
• 理解浅拷贝：浅拷贝只复制了原对象中最外层的属性，也就是拷贝了其基本类型的数据，而对于引用类型数据而言，它仅复制了其引用，指向的地址还是原对象的地址。
• 图解：
  

注：通过对浅拷贝的认识，如果我们要实现对更深层级的数据不仅是单纯的引用，则需要对原对象内所有的属性值进行遍历递归，这就是我们的深拷贝了

深拷贝

        function deepClone(obj, cloneObj) {
            var cloneObj = cloneObj || {};
            for(var i in obj) {
                // 通过遍历判断属性是否为引用类型，此处注意null因为历史遗留bug通过typeof输出为object
                if(typeof obj[i] === 'object' && typeof obj[i] !== null) {
                    // 判断引用值是否为数据 obj[i] instanceof Array
                    cloneObj[i] = (obj[i].constructor === Array) ? [] : {};
                    // 进行递归
                    deepClone(obj[i], cloneObj[i]);
                }else {
                    cloneObj[i] = obj[i];
                }
            }
            return cloneObj;
        }

        var b4 = deepClone(a4,b4);
        console.log(b4) 

        a4.a = 2;
        console.log(b4.a) // 1

        b4.b = '张三',
        console.log(a4.b) // Trist

        console.log(a4.c) // 1
        console.log(b4.c) // 1
        b4.c.d = 2;
        console.log(a4.c) // 1
        console.log(b4.c) // 2

        console.log(a4.size) // [1, 2, 3]
        console.log(b5.size) // [1, 2, 3]
        b5.size.push(4,5,6)
        console.log(a4.size) // [1, 2, 3]
        console.log(b5.size) // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

• 实现原理：首先进行遍历，判断原对象内的属性是否还有对象以及空值null，若有则判断对象是否为数组，有则赋值空数组，无则赋值空对象，然后进行递归。
• 实验发现：不管是原对象内的基本数据类型，还是对象，或者数组，我们在进行属性的修改添加修改时，发现他们都各自独立，互不影响。
• 理解深拷贝：深拷贝不会拷贝引用类型的引用，而是将引用类型的值全部拷贝一份，形成一个新的引用类型，这样就不会发生引用错乱的问题，使得我们可以多次使用同样的数据，而不用担心数据之间会起冲突。
• 图解：
  

浅拷贝实现方式

原生JS（上文案例）

ES6 assign方法

Object.assign() 拷贝的是属性值，只实现了对第一层的深拷贝，而不能进行更深层的深拷贝，所以归根结底属于浅拷贝

		var assign1 = Object.assign({}, a4);
        console.log(assign1); // {a: 2, b: "Trist", c: {d: 1}, size: (3) [1, 2, 3]}

ES5 属性描述符

了解即可

        function simpleClone(obj) {
            var copy = Object.create(Object.getPrototypeOf(obj));
            Object.getOwnPropertyNames(obj).forEach(key => {
                var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key);
                Object.defineProperty(copy, key, desc);
            })
            return copy;
        }
        var es5 = simpleClone(a3);
        console.log(es5) // {a: 2, b: "Trist", c: {d: 1}}

深拷贝实现方式

原生JS （上文案例）

下面这种是封装比较好的原生深拷贝写法：

• 用new obj.constructor ()构造函数新建一个空的对象，而不是使用{}或者[],这样可以保持原形链的继承；
• 用obj.hasOwnProperty(key)来判断属性是否来自原型链上，因为for…in…也会遍历其原型链上的可枚举属性。
• 上面的函数用到递归算法，在函数有名字，而且名字以后也不会变的情况下，这样定义没有问题。但问题是这个函数的执行与函数名 factorial 紧紧耦合在了一起。为了消除这种紧密耦合的现象，需要使用 arguments.callee。

        function deepClone3(obj) {
            if(obj === null ) return null;
            if(typeof obj !== 'object') return obj;
            if(obj.constructor === Date) return new Date(obj);
            var newObj = new obj.constructor();
            for(var key in obj) {
                if(obj.hasOwnProperty(key)) {
                    var val = obj[key];
                    newObj[key] = typeof val === 'object' ? arguments.callee(val) : val;
                }
            }
            return newObj;
        }
        var bbb = deepClone3(a4);
        console.log(bbb); // {a: 2, b: "Trist", c: {d: 1}, size: (3) [1, 2, 3]}

JSON

仅能处理Number, String, Boolean, Array 这种扁平对象，也即是能被JSON直接表示的数据结构类型

        function JSONClone(obj) {
            return JSON.parse(JSON.stringify(obj))
        }
        var json = JSONClone(a4);
        console.log(json) // {a: 2, b: "Trist", c: {d: 1}, size: (3) [1, 2, 3]}

jQuery

注意引入第三方库

 		<script src="jquery-3.3.1.min.js"></script>
 		var jquery1 = $.extend(true, {}, a4);
        console.log(jquery1); // {a: 2, b: "Trist", c: {d: 1}, size: (3) [1, 2, 3]}

Lodash

注意引入第三方库

		<script src="lodash.min.js"></script>
    	var lodash1 = _.cloneDeep(a4);
        console.log(lodash1); // {a: 2, b: "Trist", c: {d: 1}, size: (3) [1, 2, 3]}