JS深拷貝與淺拷貝

一、預備知識

1.1、JS數據類型

基本數據類型：Boolean、String、Number、null、undefined
引用數據類型：Object、Array、Function、RegExp、Date等

1.2、數據類型的復制

• 基本數據類型的復制，是按值傳遞的

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

• 引用數據類型的復制，是按引用傳值

var obj1 = {
  a: 1;
  b: 2;
};
var obj2 = obj1;
obj2.a=3;
console.log(obj1.a); //3
console.log(obj2.a); // 3

1.3、深拷貝與淺拷貝

深拷貝和淺拷貝都只針對引用數據類型，淺拷貝會對對象逐個成員依次拷貝，但只復制內存地址，而不復制對象本身，新舊對象成員還是共享同一內存；深拷貝會另外創建一個一模一樣的對象，新對象跟原對象不共享內存，修改新對象不會改到原對象。

區別：淺拷貝只復制對象的第一層屬性，而深拷貝會對對象的屬性進行遞歸復制。

二、JS淺拷貝

2.1、賦值與淺拷貝

• 當把一個對象賦值給一個新的變量時，賦的對象是該對象在棧中的地址，而不是堆中的數據。也就是新舊兩個對象指的是同一個存儲空間，無論哪個對象發生改變，其實都是改變的存儲空間的內容，兩個對象聯動的會一起改變。

var obj1 = {
   'name' : 'zhangsan',
   'language' : [1,[2,3],[4,5]],
};
var obj2 = obj1;
obj2.name = "lisi";
obj2.language[1] = ["二","三"];
console.log('obj1',obj1)
console.log('obj2',obj2)

• 淺拷貝是按位拷貝對象，它會創建一個新對象，對原有對象的成員進行依次拷貝。如果屬性是基本類型，拷貝的就是基本類型的值；如果屬性是引用類型，拷貝的就是內存地址。因此如果新對象中的某個對象成員改變了地址，就會影響到原有的對象。

//手寫淺拷貝
function shallowCopy(obj1) {
  let obj2 = Array.isArray(obj1) ? [] : {}
  for (let i in obj1) {
    obj2[i] = obj1[i]
  }
  return obj2
}
var obj1 = {
   'name' : 'zhangsan',
   'language' : [1,[2,3],[4,5]],
};
var obj2 = shallowCopy(obj1);
obj2.name = "lisi";
obj2.language[1] = ["二","三"];
console.log('obj1',obj1)
console.log('obj2',obj2)

2.2、淺拷貝的實現

（1）Object.assign()
Object.assign()方法可以把源對象自身的任意多個的可枚舉屬性拷貝給目標對象，然后返回目標對象，但是Object.assign()進行的是淺拷貝，拷貝的是對象的屬性的引用，而不是對象本身。此方法對於Array和Object均可適用。

var obj1 = {
   'name' : 'zhangsan',
   'language' : [1,[2,3],[4,5]],
};
var obj2 = Object.assign({}, obj1);
obj2.name = "lisi";
obj2.language[1] = ["二","三"];
console.log('obj1',obj1)
console.log('obj2',obj2)

（2）Array.prototype.concat()和Array.prototype.slice()
Array.prototype.concat()和Array.prototype.slice()均為Array原型上的方法，只適用於Array。

var arr1 = [1,3,{
  user: 'aaa'
}]
var arr2 = arr1.concat();
arr2[0] = '一';
arr2[2].user = 'AAA';
console.log('arr1',arr1)
console.log('arr2',arr2)

var arr1 = [1,3,{
  user: 'aaa'
}]
var arr2 = arr1.slice();
arr2[0] = '一';
arr2[2].user = 'AAA';
console.log('arr1',arr1)
console.log('arr2',arr2)

補充說明：Array的slice和contact方法都不會修改原數組，而是會返回一個對原數組進行淺拷貝的新數組。這兩種方法同Object.assign()一樣，都是對第一層屬性依次拷貝，如果第一層的屬性是基本數據類型，就拷貝值；如果是引用數據類型，就拷貝內存地址。

三、JS深拷貝

對對象的屬性中所有引用類型的值，遍歷到是基本類型的值為止。

3.1、深拷貝實現方式

(1)JSON.parse(JSON.stringify())
原理：用JSON.stringify()將對象轉成字符串，再用JSON.parse()把字符串解析成對象。

var obj1 = {
   'name' : 'zhangsan',
   'language' : [1,[2,3],[4,5]],
};
var obj2 = JSON.parse(JSON.stringify(obj1));
obj2.name = "lisi";
obj2.language[1] = ["二","三"];
console.log('obj1',obj1)
console.log('obj2',obj2)

缺點：這種方法可以實現數組和對象和基本數據類型的深拷貝，但不能處理函數。因為JSON.stringify()方法是將一個javascript值轉換我一個JSON字符串，不能接受函數。其他影響如下：

• 如果對象中有時間對象，那么用該方法拷貝之后的對象中，時間是字符串形式而不是時間對象
• 如果對象中有RegExp、Error對象，那么序列化的結果是空
• 如果對象中有函數或者undefined，那么序列化的結果會把函數或undefined丟失
• 如果對象中有NAN、infinity、-infinity，那么序列化的結果會變成null
• JSON.stringfy（）只能序列化對象的可枚舉自有屬性，如果對象中有是構造函數生成的，那么拷貝后會丟棄對象的constructor
• 如果對象中存在循環引用也無法正確實現深拷貝

（2）手寫深拷貝函數

• 通過遞歸實現深拷貝

function deepCopy(obj){
  var result= Array.isArray(obj) ? [] : {}
  if (obj && typeof(obj) === 'object') {
    for (let i in obj) {
      if (obj.hasOwnProperty(i)){ // 思考：這句是否有必要？
        if (obj[i] && typeof(obj[i]) === 'object') {
          result[i] = deepCopy(obj[i])
        } else {
          result[i] = obj[i]
        }
      }
    }
  }
  return result
}
var obj1 = {
  a: 1,
  b: {
    c: 2
  }
};
var obj2 = deepCopy(obj1);
obj2.a = '一';
obj2.b.c = '二'
console.log('obj1', obj1)
console.log('obj2', obj2)

obj.hasOwnProperty(prop)用來判斷obj這個對象中是否含有prop這個屬性，返回布爾值，有則true，沒有則false

以上有個缺陷：當遇到兩個互相引用的對象時，會出現死循環的情況，從而導致爆棧。為了避免相互引用的對象導致死循環的情況，則應該在遍歷的時候判斷是否互相引用。

• 深拷貝函數改進（防止循環遞歸爆棧）

function deepCopy(obj, parent = null) {
  let result = Array.isArray(obj) ? [] : {}
  let _parent = parent
  // 該字段有父級則需要追溯該字段的父級
  while(_parent) {
    // 如果該字段引用了它的父級，則為循環引用
    if (_parent.originalParent === obj) {
      // 循環引用返回同級的新對象
      return _parent.currentParent 
    }
    _parent = _parent.parent
  }
  if (obj && typeof(obj) === 'object') {
    for (let i in obj) {
      // 如果字段的值也是一個對象
      if (obj[i] && typeof(obj[i]) === 'object') {
        // 遞歸執行深拷，將同級的待拷貝對象傳遞給parent，方便追溯循環引用
        result[i] = deepCopy(obj[i], {
          originalParent: obj,
          currentParent: result,
          parent: parent
        })
      } else {
        result[i] = obj[i]
      }
    }
  }
  return result
}
var obj1 = {
  x: 1,
  y: 2
};
obj1.z = obj1
var obj2 = deepCopy(obj1)
console.log('obj1', obj1)
console.log('obj2', obj2) 

以上代碼可以復制到瀏覽器去試試吧

• 深拷貝函數最終版（支持基本數據類型、Array、Object、原型鏈、RegExp、Date類型）

function deepCopy(obj, parent = null) {
  let result
  let _parent = parent
  while(_parent) {
    if (_parent.originalParent === obj) {
      return _parent.currentParent
    }
    _parent = _parent.parent
  }
  if (obj && typeof(obj) === 'object') {
    if (obj instanceof RegExp) {
      result = new RegExp(obj.source, obj.flags)
    } else if (obj instanceof Date) {
      result = new Date(obj.getTime())
    } else {
      if (obj instanceof Array) {
        result = []
      } else {
        let proto = Object.getPrototypeOf(obj)
        result = Object.create(proto)
      }
      for (let i in obj) {
        if(obj[i] && typeof(obj[i]) === 'object') {
          result[i] = deepCopy(obj[i], {
            originalParent: obj,
            currentParent: result,
            parent: parent
          })
        } else {
          result[i] = obj[i]
        }
      }
    }
  } else {
    return obj
  }
  return result
}
var obj1 = {
  x: 1 
}

//試調用
function construct(){
    this.a = 1,
    this.b = {
        x:2,
        y:3,
        z:[4,5,[6]]
    },
    this.c = [7,8,[9,10]],
    this.d = new Date(),
    this.e = /abc/ig,
    this.f = function(a,b){
        return a+b
    },
    this.g = null,
    this.h = undefined,
    this.i = "hello",
    this.j = Symbol("foo")
}
construct.prototype.str = "I'm prototype"
var obj1 = new construct()
obj1.k = obj1
obj2 = deepCopy(obj1)

obj2.b.x = 999
obj2.c[0] = 666

console.log('obj1', obj1)
console.log('obj2', obj2)

（3）函數庫
也可以使用一些函數庫，比如函數庫lodash，也有提供_.cloneDeep用來做深拷貝；

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

參考：
https://www.jianshu.com/p/cf1e9d7e94fb
https://www.jb51.net/article/181898.htm
https://www.jianshu.com/p/2188dcd91090
https://www.jb51.net/article/140928.htm