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超全面的自定义深拷贝函数

超全面的自定义深拷贝函数

作者: 一颗冰淇淋 | 来源:发表于2022-02-19 20:57 被阅读0次

    关于直接赋值、浅拷贝、深拷贝的区别和图示，之前写json的文章里有介绍，可以参考这一篇 json虽然简单，但这些细节你未必知道

    拷贝第一层

    首先，我们定义一个最简单的浅拷贝，只要能够保存原对象的第一层数据就行~

    function deepClone(value) { 
  const newObj = {};
   // 遍历原对象，将其赋值到新对象中
  for (let key in value) {
    newObj[key] = value[key];
  }
  return newObj;
}

// 定义一个对象
const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
  },
};

// 拷贝出来的新对象
const user = deepClone(obj);
user.name = "kiki";
user.friend.name = "kiki";

console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user)

    修改新对象第一层属性name的值时，原对象是不会被修改的，但将新对象中第二层属性 friend.name 的值由 windy 修改为 kiki 时，原对象也被更改了

    1_拷贝第一层.png
    递归处理

    对象的属性中有可能还存在对象的情况，仅一层的判断是不够的，所以需要通过递归来处理，当递归到值不为对象时，直接返回

    // 判断传入的数据是否为对象
function isObject(obj) {
  // 函数也是对象 
  return obj !== null && (typeof obj === "function" || typeof obj === "object");
}

function deepClone(value) {
  // 当value不为对象时，直接返回value
  if (!isObject(value)) return value;
  
  const newObj = {};
  for (let key in value) {
    // 递归处理value值
    newObj[key] = deepClone(value[key]);
  }
  return newObj;
}

const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
    address: {
      city: "Beijing",
    },
  },
  hobbies: ["swiming", "dancing", "tennis"],
};

const user = deepClone(obj);
user.friend.name = "kiki";
user.friend.address.city = 'Shanghai';

console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user)

    递归调用后，拷贝的对象都是开辟了一块新的内存空间来保存，所以修改新对象的值，原对象不会变化。

    2_递归调用.png

    但我们发现一个新的问题，原对象中hobbies属性值类型为 "array"，拷贝到新对象中变成了"object"。

    数组

    所以对于数组的处理和对象要区分开来，对传入的数据进行判断，如果为数组，创建用于复制的数据类型就应该为数组

    // 判断传入的数据是否为对象
function isObject(obj) {
  return obj !== null && (typeof obj === "function" || typeof obj === "object");
}

function deepClone(value) {
  // 当value不为对象时，直接返回value
  if (!isObject(value)) return value;
  
  // 判断value值是否为数组，为数组时创建新的数组
  const newObj = Array.isArray(value) ? [] : {};
  
  for (let key in value) {
    // 递归处理value值
    newObj[key] = deepClone(value[key]);
  }
  return newObj;
}

const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
    address: {
      city: "Beijing",
    },
  },
  hobbies: ["swiming", "dancing", "tennis"],
  styding() {
    return "I am reading~";
  },
};

const user = deepClone(obj);
console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user)

    此时对象和数组都可以正确的拷贝

    3_数组.png

    但我们在原对象中加了一个"studying方法"，拷贝的新对象中"方法"变成了"空对象"

    方法

    函数本身就是为了能够复用，所以对象中的方法在进行深拷贝时，可以复用原来发方法，无需新创建，直接返回原方法即可

    // 判断传入的数据是否为对象
function isObject(obj) {
  return obj !== null && (typeof obj === "function" || typeof obj === "object");
}

function deepClone(value) {
   // 当value为function时，直接返回原function
   if (typeof value === "function") return value;
   
  // 当value不为对象时，直接返回value
  if (!isObject(value)) return value;
  
  // 判断value值是否为数组，为数组时创建新的数组
  const newObj = Array.isArray(value) ? [] : {};
  
  for (let key in value) {
    // 递归处理value值
    newObj[key] = deepClone(value[key]);
  }
  return newObj;
}

const symbolKey = Symbol("symbolKey");
const symbolValue = Symbol("symbolValue");
const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
    address: {
      city: "Beijing",
    },
  },
  hobbies: ["swiming", "dancing", "tennis"],
  styding() {
    return "I am reading~";
  },
  [symbolKey]: "key",
  value: symbolValue,
};

const user = deepClone(obj);
console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user)

    原对象和新对象的方法指向同一个内存地址，但我们一般也不需要对方法进行修改

    4_方法.png

    在原对象中增加了symbol分别作为key和value的场景，symbol属性作为key时，在新对象中直接丢失了

    Symbol

    Symbol作为key也是很常见的，避免key值重复，为了获取symbol所有的值，需要通过getOwnPropertySymbols，并添加到新对象中。

    // 判断传入的数据是否为对象
function isObject(obj) {
  return obj !== null && (typeof obj === "function" || typeof obj === "object");
}

function deepClone(value) {
  // 当value为symbol时，返回一个新symbol
  if (typeof value === "symbol") return Symbol(value.description);
  
  // 当value为function时，直接返回原function
  if (typeof value === "function") return value;
  
  // 当value不为对象时，直接返回value
  if (!isObject(value)) return value;
  
  // 判断value值是否为数组，为数组时创建新的数组
  const newObj = Array.isArray(value) ? [] : {};
  
  for (let key in value) {
    // 递归处理value值
    newObj[key] = deepClone(value[key]);
  }
  
  // 获取symbol为key的所有数据
  const symbols = Object.getOwnPropertySymbols(value);
  for (let sym of symbols) {
    newObj[sym] = deepClone(value[sym]);
  }
  return newObj;
}

const symbolKey = Symbol("symbolKey");
const symbolValue = Symbol("symbolValue");
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const map = new Map([
  ["name", "alice"],
  ["age", 20],
]);
const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
    address: {
      city: "Beijing",
    },
  },
  hobbies: ["swiming", "dancing", "tennis"],
  styding() {
    return "I am reading~";
  },
  [symbolKey]: "key",
  value: symbolValue,
  set,
  map,
};

const user = deepClone(obj);
console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user);

    symbol属性无论是作为key还是value，都能被成功拷贝

    5_symbol.png

    但新对象拷贝的map和set的值都变成了"空对象"

    map和set

    map和set作为value的场景比较少，所以这里就直接使用的浅拷贝，当值为map/set时，创建一个新的map/set，并返回。

    
// 判断传入的数据是否为对象
function isObject(obj) {
  return obj !== null && (typeof obj === "function" || typeof obj === "object");
}

function deepClone(value) {
  // 当value为set时，返回一个新set
  if (value instanceof Set) return new Set([...value]);
  
  // 当value为map时，返回一个新map
  if (value instanceof Map) return new Map([...value]);
  
  // 当value为symbol时，返回一个新symbol
  if (typeof value === "symbol") return Symbol(value.description);
  
  // 当value为function时，直接返回原function
  if (typeof value === "function") return value;
  
  // 当value不为对象时，直接返回value
  if (!isObject(value)) return value;
  
  // 判断value值是否为数组，为数组时创建新的数组
  const newObj = Array.isArray(value) ? [] : {};
  
  for (let key in value) {
    // 递归处理value值
    newObj[key] = deepClone(value[key]);
  }
  
  // 获取symbol为key的所有数据
  const symbols = Object.getOwnPropertySymbols(value);
  for (let sym of symbols) {
    newObj[sym] = deepClone(value[sym]);
  }
  return newObj;
}

const symbolKey = Symbol("symbolKey");
const symbolValue = Symbol("symbolValue");
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const map = new Map([
  ["name", "alice"],
  ["age", 20],
]);

const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
    address: {
      city: "Beijing",
    },
  },
  hobbies: ["swiming", "dancing", "tennis"],
  styding() {
    return "I am reading~";
  },
  [symbolKey]: "key",
  value: symbolValue,
  set,
  map,
};

const user = deepClone(obj);
console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user);

    map和set也成功拷贝到新对象中了

    6_map&set.png
    循环引用

    对象是有可能存在循环引用，在window中就存在window属性，而且可以不断的调用。

    7_window.png

    如果需要拷贝的对象也是有属性指向自身的话，如 obj.info = obj。
    我们上面的深拷贝函数就会出现死循环，报 RangeError 栈溢出的错误。

    8_rangeError.png

    所以还需要对深拷贝的代码进行优化，定义一个map/weakMap用于保存传入的value值和新创建的对象值，每一次对函数调用时，先判断传入的value是否已经拷贝过，如果拷贝过，就直接返回之前拷贝的值，避免出现死循环。

    // 判断传入的数据是否为对象
function isObject(obj) {
  return obj !== null && (typeof obj === "function" || typeof obj === "object");
}

function deepClone(value, map = new WeakMap()) {
  // 当value为set时，返回一个新set
  if (value instanceof Set) return new Set([...value]);
  
  // 当value为map时，返回一个新map
  if (value instanceof Map) return new Map([...value]);
  
  // 当value为symbol时，返回一个新symbol
  if (typeof value === "symbol") return Symbol(value.description);
  
  // 当value为function时，直接返回原function
  if (typeof value === "function") return value;
  
  // 当value不为对象时，直接返回value
  if (!isObject(value)) return value;
  
  // 当map中存在value时，直接返回map中的value
  if (map.has(value)) {
    return map.get(value);
  }
  
  // 判断value值是否为数组，为数组时创建新的数组
  const newObj = Array.isArray(value) ? [] : {};
  
  // 将函数接收到的value和新创建的obj保存到map中
  map.set(value, newObj);
  
  for (let key in value) {
    // 递归处理value值
    newObj[key] = deepClone(value[key], map);
  }
  
  // 获取symbol为key的所有数据
  const symbols = Object.getOwnPropertySymbols(value);
  for (let sym of symbols) {
    newObj[sym] = deepClone(value[sym], map);
  }
  return newObj;
}

const symbolKey = Symbol("symbolKey");
const symbolValue = Symbol("symbolValue");
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const map = new Map([
  ["name", "alice"],
  ["age", 20],
]);

const obj = {
  name: "alice",
  friend: {
    name: "windy",
    address: {
      city: "Beijing",
    },
  },
  hobbies: ["swiming", "dancing", "tennis"],
  styding() {
    return "I am reading~";
  },
  [symbolKey]: "key",
  value: symbolValue,
  set,
  map,
};

obj.info = obj;
const user = deepClone(obj);
console.log("原对象obj-", obj);
console.log("新对象user-", user);
    9_循环引用.png

    以上就完成了自定深拷贝的所有步骤，使用深拷贝时，不用担心修改一处变量，另一处通过拷贝获取到的变量也被改变的情况，能够有效降低代码的bug率。

    关于js高级，还有很多需要开发者掌握的地方，可以看看我写的其他博文，持续更新中~

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