你最少用几行代码实现深拷贝？
前端瓶子君
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2022-04-16 02:36
前言
深度克隆（深拷贝）一直都是初、中级前端面试中经常被问到的题目，网上介绍的实现方式也都各有千秋，大体可以概括为三种方式：
JSON.stringify+JSON.parse, 这个很好理解；全量判断类型，根据类型做不同的处理 2的变型，简化类型判断过程
前两种比较常见也比较基础，所以我们今天主要讨论的是第三种。
阅读全文你将学习到：
更简洁的深度克隆方式 Object.getOwnPropertyDescriptors()api类型判断的通用方法
问题分析
深拷贝 自然是 相对 浅拷贝 而言的。我们都知道 引用数据类型 变量存储的是数据的引用，就是一个指向内存空间的指针， 所以如果我们像赋值简单数据类型那样的方式赋值的话，其实只能复制一个指针引用，并没有实现真正的数据克隆。
通过这个例子很容易就能理解：
const obj1 = {
name: 'superman'
}
const obj2 = obj1;
obj1.name = '前端切图仔';
console.log(obj2.name); // 前端切图仔
复制代码
所以深度克隆就是为了解决引用数据类型不能被通过赋值的方式 复制 的问题。
引用数据类型
我们不妨来罗列一下引用数据类型都有哪些：
ES6之前：Object, Array, Date, RegExp, Error, ES6之后：Map, Set, WeakMap, WeakSet,
所以，我们要深度克隆，就需要对数据进行遍历并根据类型采取相应的克隆方式。当然因为数据会存在多层嵌套的情况，采用递归是不错的选择。
简单粗暴版本
function deepClone(obj) {
let res = {};
// 类型判断的通用方法
function getType(obj) {
return Object.prototype.toString.call(obj).replaceAll(new RegExp(/\[|\]|object /g), "");
}
const type = getType(obj);
const reference = ["Set", "WeakSet", "Map", "WeakMap", "RegExp", "Date", "Error"];
if (type === "Object") {
for (const key in obj) {
if (Object.hasOwnProperty.call(obj, key)) {
res[key] = deepClone(obj[key]);
}
}
} else if (type === "Array") {
console.log('array obj', obj);
obj.forEach((e, i) => {
res[i] = deepClone(e);
});
}
else if (type === "Date") {
res = new Date(obj);
} else if (type === "RegExp") {
res = new RegExp(obj);
} else if (type === "Map") {
res = new Map(obj);
} else if (type === "Set") {
res = new Set(obj);
} else if (type === "WeakMap") {
res = new WeakMap(obj);
} else if (type === "WeakSet") {
res = new WeakSet(obj);
}else if (type === "Error") {
res = new Error(obj);
}
else {
res = obj;
}
return res;
}
复制代码
其实这就是我们最前面提到的第二种方式，很傻对不对，明眼人一眼就能看出来有很多冗余代码可以合并。
我们先进行最基本的优化：
合并冗余代码
将一眼就能看出来冗余的代码合并下。
function deepClone(obj) {
let res = null;
// 类型判断的通用方法
function getType(obj) {
return Object.prototype.toString.call(obj).replaceAll(new RegExp(/\[|\]|object /g), "");
}
const type = getType(obj);
const reference = ["Set", "WeakSet", "Map", "WeakMap", "RegExp", "Date", "Error"];
if (type === "Object") {
res = {};
for (const key in obj) {
if (Object.hasOwnProperty.call(obj, key)) {
res[key] = deepClone(obj[key]);
}
}
} else if (type === "Array") {
console.log('array obj', obj);
res = [];
obj.forEach((e, i) => {
res[i] = deepClone(e);
});
}
// 优化此部分冗余判断
// else if (type === "Date") {
// res = new Date(obj);
// } else if (type === "RegExp") {
// res = new RegExp(obj);
// } else if (type === "Map") {
// res = new Map(obj);
// } else if (type === "Set") {
// res = new Set(obj);
// } else if (type === "WeakMap") {
// res = new WeakMap(obj);
// } else if (type === "WeakSet") {
// res = new WeakSet(obj);
// }else if (type === "Error") {
// res = new Error(obj);
//}
else if (reference.includes(type)) {
res = new obj.constructor(obj);
} else {
res = obj;
}
return res;
}
复制代码
为了验证代码的正确性，我们用下面这个数据验证下：
const map = new Map();
map.set("key", "value");
map.set("ConardLi", "coder");
const set = new Set();
set.add("ConardLi");
set.add("coder");
const target = {
field1: 1,
field2: undefined,
field3: {
child: "child",
},
field4: [2, 4, 8],
empty: null,
map,
set,
bool: new Boolean(true),
num: new Number(2),
str: new String(2),
symbol: Object(Symbol(1)),
date: new Date(),
reg: /\d+/,
error: new Error(),
func1: () => {
let t = 0;
console.log("coder", t++);
},
func2: function (a, b) {
return a + b;
},
};
//测试代码
const test1 = deepClone(target);
target.field4.push(9);
console.log('test1: ', test1);
复制代码
执行结果：
还有进一步优化的空间吗？
答案当然是肯定的。
// 判断类型的方法移到外部，避免递归过程中多次执行
const judgeType = origin => {
return Object.prototype.toString.call(origin).replaceAll(new RegExp(/\[|\]|object /g), "");
};
const reference = ["Set", "WeakSet", "Map", "WeakMap", "RegExp", "Date", "Error"];
function deepClone(obj) {
// 定义新的对象，最后返回
//通过 obj 的原型创建对象
const cloneObj = Object.create(Object.getPrototypeOf(obj), Object.getOwnPropertyDescriptors(obj));
// 遍历对象，克隆属性
for (let key of Reflect.ownKeys(obj)) {
const val = obj[key];
const type = judgeType(val);
if (reference.includes(type)) {
newObj[key] = new val.constructor(val);
} else if (typeof val === "object" && val !== null) {
// 递归克隆
newObj[key] = deepClone(val);
} else {
// 基本数据类型和function
newObj[key] = val;
}
}
return newObj;
}
复制代码
执行结果如下：
Object.getOwnPropertyDescriptors()方法用来获取一个对象的所有自身属性的描述符。返回所指定对象的所有自身属性的描述符，如果没有任何自身属性，则返回空对象。
具体解释和内容见MDN[1]
这样做的好处就是能够提前定义好最后返回的数据类型。
这个实现参考了网上一位大佬的实现方式，个人觉得理解成本有点高，而且对数组类型的处理也不是特别优雅, 返回类数组。
我在我上面代码的基础上进行了改造，改造后的代码如下：
function deepClone(obj) {
let res = null;
const reference = [Date, RegExp, Set, WeakSet, Map, WeakMap, Error];
if (reference.includes(obj?.constructor)) {
res = new obj.constructor(obj);
} else if (Array.isArray(obj)) {
res = [];
obj.forEach((e, i) => {
res[i] = deepClone(e);
});
} else if (typeof obj === "object" && obj !== null) {
res = {};
for (const key in obj) {
if (Object.hasOwnProperty.call(obj, key)) {
res[key] = deepClone(obj[key]);
}
}
} else {
res = obj;
}
return res;
}
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虽然代码量上没有什么优势，但是整体的理解成本和你清晰度上我觉得会更好一点。那么你觉得呢？
最后，还有循环引用问题，避免出现无线循环的问题。
我们用hash来存储已经加载过的对象，如果已经存在的对象，就直接返回。
function deepClone(obj, hash = new WeakMap()) {
if (hash.has(obj)) {
return obj;
}
let res = null;
const reference = [Date, RegExp, Set, WeakSet, Map, WeakMap, Error];
if (reference.includes(obj?.constructor)) {
res = new obj.constructor(obj);
} else if (Array.isArray(obj)) {
res = [];
obj.forEach((e, i) => {
res[i] = deepClone(e);
});
} else if (typeof obj === "object" && obj !== null) {
res = {};
for (const key in obj) {
if (Object.hasOwnProperty.call(obj, key)) {
res[key] = deepClone(obj[key]);
}
}
hash.set(obj, res);
} else {
res = obj;
}
return res;
}
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总结
对于深拷贝的实现，可能存在很多不同的实现方式，关键在于理解其原理，并能够记住一种最容易理解和实现的方式，面对类似的问题才能做到 临危不乱，泰然自若。上面的实现你觉得哪个更好呢？欢迎大佬们在评论区交流~
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关于本文
作者：前端superman
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