JavaScript拷贝详解

前言

拷贝是在编程中常见的操作，它用于创建一个对象或数组的副本，以便在不影响原始对象的情况下进行操作和修改。在 JavaScript 中，拷贝通常针对引用类型进行操作，包括对象和数组。

一、浅拷贝

浅拷贝是指创建一个新对象或数组，并将原始对象或数组的引用复制给新对象或数组。这意味着新对象和原始对象仍然共享相同的内部数据。当对原始对象进行修改时，新对象也会受到影响。

以下是几种常见的浅拷贝方法：

1. Object.create(obj)：使用 Object.create() 方法可以创建一个新对象，新对象的原型是指定的对象 obj。
2. Object.assign({}, obj)：通过 Object.assign() 方法可以将一个或多个源对象的属性复制到目标对象中，并返回目标对象。
3. [].concat(arr)：使用数组的 concat() 方法可以将一个或多个数组合并为一个新数组。
4. 数组解构：通过解构赋值语法可以快速创建一个数组的浅拷贝。
5. arr.slice()：数组的 slice() 方法返回一个新数组，包含原数组的浅拷贝。

需要注意的是，浅拷贝只能处理一层的数据，如果原始对象或数组中包含嵌套的对象或数组，则浅拷贝只会复制它们的引用。这意味着对于嵌套对象或数组的修改会影响到新对象或数组。

浅拷贝示例：

1. 使用 Object.create(obj) 进行浅拷贝：

const obj = { a: [1, 2], b: { c: 3 } };
const newObj = Object.create(obj);

console.log(newObj); // 输出：{}
console.log(newObj.a); // 输出：[1, 2]
console.log(newObj.b); // 输出：{ c: 3 }

// 修改原始对象
obj.a.push(3);
obj.b.c = 4;
console.log(obj);      // 输出：{ a: [ 1, 2, 3 ], b: { c: 4 } }
console.log(newObj.a); // 输出：[1, 2, 3]，新对象也受到影响
console.log(newObj.b); // 输出：{ c: 4 }，新对象也受到影响

在上面的示例中，我们使用 Object.create(obj) 方法创建了一个新对象 newObj，并将原始对象 obj 的引用复制给了它。当我们修改原始对象 obj 的值时，浅拷贝对象 newObj 的值也随之发生了变化。这是因为浅拷贝只是复制了原始对象的引用，而没有创建新的内存空间来存储数据。

2. 使用 Object.assign({}, obj) 进行浅拷贝：

const obj = { a: [1, 2], b: { c: 3 } };
const newObj = Object.assign({}, obj);

console.log(newObj); // 输出：{ a: [1, 2], b: { c: 3 } }

// 修改原始对象
obj.a.push(3);
obj.b.c = 4;
console.log(obj);      // 输出：{ a: [ 1, 2, 3 ], b: { c: 4 } }
console.log(newObj);   // 输出：{ a: [ 1, 2, 3 ], b: { c: 4 } }
console.log(newObj.a); // 输出：[1, 2, 3]，新对象也受到影响
console.log(newObj.b); // 输出：{ c: 4 }，新对象也受到影响

在这个示例中，我们使用 Object.assign() 方法将一个空对象和原始对象 obj 的属性进行合并，并返回一个新的对象 newObj。当我们修改原始对象 obj 的值时，浅拷贝对象 newObj 的值并会发生变化。这是因为浅拷贝复制了原始对象的一层属性，也复制嵌套对象的引用。

3. 使用数组的 concat() 方法进行浅拷贝：

const arr = [[1, 2], { a: 3 }];
const newArr = [].concat(arr);

console.log(newArr); // 输出：[[1, 2], { a: 3 }]

// 修改原始数组
arr[0].push(3);
arr[1].a = 4;
console.log(arr);    // 输出：[[1, 2, 3], { a: 4 } ]
console.log(newArr); // 输出：[[1, 2, 3], { a: 4 }]，新数组也受到影响

在这个示例中，我们使用数组的 concat() 方法创建了一个新数组 newArr，其中包含原始数组 arr 的所有元素。当我们修改原始数组 arr 的值时，浅拷贝数组 newArr 的值并会发生变化。这是因为浅拷贝复制数组内部引用类型的引用。

4. 使用数组解构进行浅拷贝：

const arr = [[1, 2], { a: 3 }];
const [...newArr] = arr;

console.log(newArr); // 输出：[[1, 2], { a: 3 }]

// 修改原始数组
arr[0].push(3);
arr[1].a = 4;
console.log(arr);    // 输出：[[1, 2, 3], { a: 4 }]
console.log(newArr); // 输出：[[1, 2, 3], { a: 4 }]，新数组也受到影响

在这个示例中，我们使用数组解构语法 [...arr] 创建了一个新数组 newArr，其中包含原始数组 arr 的所有元素。当我们修改原始数组 arr 的值时，浅拷贝数组 newArr 的值并不会发生变化。这是因为浅拷贝复制数组内部引用类型的引用。

5. 使用 arr.toReversed().reverse() 进行浅拷贝：

const arr = [[1, 2], { a: 3 }];
const newArr = arr.toReversed().reverse();

console.log(newArr); // 输出：[{ a: 3 }, [1, 2]]
// 修改原始数组
arr[0].push(3);
arr[1].a = 4;

console.log(newArr); // 输出：[{ a: 4 }, [1, 2, 3]]，新数组也受到影响

在这个示例中，toReversed()是新增的方法，需要更高版本的node才能使用，所以使用时可能会报错，

二、深拷贝

深拷贝是指创建一个与原始对象完全独立的新对象或数组，新对象拥有与原始对象相同的值，但内部数据不共享。这样，在对原始对象进行修改时，不会影响到新对象。

1. JSON.parse(JSON.stringify(obj))

在 JavaScript 中，常用的深拷贝方法是使用 JSON.parse(JSON.stringify(obj))。该方法通过将对象序列化为 JSON 字符串，然后再解析成新的对象来实现深拷贝。但是需要注意的是，这种方法也存在一些缺陷：

1. 无法处理特殊的数据类型：undefined、function 和 Symbol 会在序列化过程中丢失。
2. 无法处理循环引用：如果原始对象中存在循环引用（即对象内部存在相互引用的情况），那么深拷贝会陷入无限循环，在处理大型对象时可能导致堆栈溢出。

2. cloneDeep()

为了解决深拷贝的问题，我们可以借助第三方库如 Lodash 的 cloneDeep() 方法，它能够处理上述的特殊数据类型和循环引用。

const cloneObj = _.cloneDeep(obj);

使用第三方库可以更安全、可靠地进行深拷贝操作。

深拷贝示例：

1. 使用 JSON.parse(JSON.stringify(obj)) 进行深拷贝：

const obj = { name: 'Charlie', age: 35 };
const newObj = JSON.parse(JSON.stringify(obj));

console.log(newObj); // 输出: { name: 'Charlie', age: 35 }

// 修改原始对象
obj.age = 40;

console.log(obj); // 输出: { name: 'Charlie', age: 40 }
console.log(newObj); // 输出: { name: 'Charlie', age: 35 }

在这个示例中，我们使用 JSON.parse(JSON.stringify(obj)) 方法创建了一个新的对象 newObj，并将原始对象 obj 的所有属性值复制给了它。当我们修改原始对象 obj 的值时，深拷贝对象 newObj 的值并不会发生变化。这是因为深拷贝创建了新的内存空间来存储数据，并且递归地复制了所有嵌套的对象和数组。

需要注意的是，JSON.parse(JSON.stringify(obj)) 方法存在一些限制。例如，它无法处理特殊的数据类型（如 undefined、function 和 Symbol），并且在处理循环引用时可能会导致无限循环的问题。

2. 使用第三方库 Lodash 的 cloneDeep() 进行深拷贝（需要先安装 Lodash）：

const _ = require('lodash');

const obj = { name: 'David', age: 40 };
const newObj = _.cloneDeep(obj);

console.log(newObj); // 输出: { name: 'David', age: 40 }

// 修改原始对象
obj.age = 45;

console.log(obj); // 输出: { name: 'David', age: 45 }
console.log(newObj); // 输出: { name: 'David', age: 40 }

在这个示例中，我们使用第三方库 Lodash 的 cloneDeep() 方法创建了一个新的对象 newObj，并将原始对象 obj 的所有属性值复制给了它。当我们修改原始对象 obj 的值时，深拷贝对象 newObj 的值并不会发生变化。这是因为 cloneDeep() 方法能够处理特殊的数据类型和循环引用，并且递归地复制了所有嵌套的对象和数组。

三、总结

浅拷贝和深拷贝都是在编程中常见的操作，用于创建对象或数组的副本。浅拷贝只复制引用，而深拷贝创建独立的副本。对于浅拷贝，我们可以使用 Object.assign()、concat() 或解构赋值等方法。对于深拷贝，可以使用 JSON.parse(JSON.stringify(obj)) 或第三方库提供的深拷贝方法。在实际应用中，我们需要根据具体情况选择适合的拷贝方式，以确保数据的完整性和安全性。