javascript 淺拷貝VS深拷貝

Patricklea發表於2018-08-11
JavaScript

深拷貝VS淺拷貝

本文主要對深拷貝&淺拷貝的解釋及實現做一下簡單記錄。

之所以會有深拷貝與淺拷貝之分，是因為不同資料型別的資料在記憶體中的儲存區域不一樣。

堆和棧是計算機中劃分出來用來儲存的區域，其中堆（heap）則是動態分配的記憶體，大小不定也不會自動釋放；而棧（stack）為自動分配的記憶體空間，它由系統自動釋放。存放在棧記憶體中的簡單資料段，資料大小確定，記憶體空間大小可以分配，是直接按值存放的，所以可以直接訪問。

眾所周知，JavaScript中的資料分為（基本型別和引用型別）。五種基本型別（boolean,number,undefined,null,string,）的資料的原始值是大小確定不可變的,所以放在棧記憶體中；而引用型別（object）是放在堆記憶體中的，對應賦值的變數只是一個存放在棧記憶體中的指標，也就是一個指向引用型別存放在堆記憶體中的地址。

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引用型別比較與基本型別比較的區別

引用型別是引用的比較，例如

// a與b是兩個引用型別，但其指標指向的是兩個不同的引用
let a = [1,2,3];
let b = [1,2,3];
a===b; //false

// 引用型別的賦值操作，b的指標也是指向與a同樣的引用
let a = [1,2,3];
let b = a;
a===b; //true
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而基本型別間的比較是值的比較，例如

let a = 1;
let b = 1;
a===b; //true

let a = 1;
let b = a;
a===b; //true
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賦值操作：傳值與傳址的區別

在對基本型別進行賦值操作的時候實際是傳值，即在棧記憶體中新開一個區域給新的變數，然後再把值賦給它。所以基本型別賦值的變數是兩個互相獨立變數。

let a = 10;
let b = a;
b++;
console.log(a); //10
console.log(b); //11
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而引用型別的賦值操作是傳址，只是在棧記憶體中新增了一個變數，同時賦值給這個變數的只是儲存在堆記憶體中物件的地址，也就是指標的指向。因此這兩個變數的指標指向同一個地址，相互操作也就會有影響。

let a = {};
let b = a;

a.name = 'slevin';
console.log(b.name); //'slevin'
console.log(a.name); //'slevin'
console.log(a===b); //true
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引用型別賦值操作

需要注意的是，引用型別的賦值並不算是淺拷貝，因為賦值操作只相當於是引用，兩個變數還是指向同一物件，任何一方改變了都會影響到另一方；但淺拷貝出來的變數與源變數已經不同，在不包含子物件的情況下（此情況即為深拷貝），一方改變不會影響到另一方。如下賦值操作：

let a = {};
let b = a;

b.name = 'slevin';
console.log(a.name); //'slevin';對b操作影響到了a
console.log(a===b); //true；因為兩者指向同一個物件
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淺拷貝實現方法

  1. 自定義實現方法：

    // 淺拷貝的方法
function shallowCopy(srcObj) {
  let copy = {};
  for (let key in srcObj) {
      //只拷貝自身的屬性，__proto__上繼承來的屬性不做拷貝，也可去掉這個限制
      if (srcObj.hasOwnProperty(key)) {
          copy[key] = srcObj[key];
      }
  }
  return copy;
}

let obj = {
  name: 'slevin',
  age: 18,
  language: {
      'english': 'good',
      'mandarin': 'wonderful',
  }
}

let copy = shallowCopy(obj);
copy.age = 28;

console.log(obj.age); // 18; 並沒有改變源物件
console.log(obj === copy); //false;兩者指向不是同一個物件
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  2. 利用Object.assign(target,...sources)可將一個或多個源物件上可列舉屬性的值複製到目標物件，並返回目標物件。但注意，只能做一層屬性的淺拷貝。

    let obj = {
  name: 'slevin',
  age: 18,
  language: {
      english: 'good',
      mandarin: 'wonderful',
      test: [1, 2, 3]
  },
  fn:function(){
      console.log('this:',this.name);
  }
}

let copy = Object.assign({},obj);
//不會改變源物件
copy.age = 22;
//會改變源物件
copy.language.english = 'bad';
console.log('copy===obj:',copy===obj);//false
console.log('copy:',copy);
console.log('obj:',obj);
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  3. 對於陣列來說，也可以使用Array.prototype.slice()方法和Array.prototype.concact()方法

    let obj = [1,2,['a','b','c']]
let copy = obj.slice();
// 不會改變源物件
copy[0]=111;
// 會改變源物件
copy[2][0]='aaa';
console.log('copy===obj:',copy===obj);//false
console.log('copy:',copy);
console.log('obj:',obj);
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深拷貝及實現方法

簡單來說，深拷貝就是把物件以及物件的子物件進行拷貝。因為淺拷貝只複製了一層物件的屬性，而如果物件的數值也為引用型別，那麼拷貝過來依然是個引用地址，在拷貝物件上對子物件的值進行操作會改變原始資料中的值。

例如上面obj淺拷貝得到copy物件，如果在copy物件上改變子物件copy.language上的屬性值，會影響到源物件obj：

copy.language.english = 'bad';
copy.language.mandarin = 'bad';
console.log(obj.language); // {'english': 'bad','mandarin': 'bad',}
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那麼如何深拷貝呢？思路就是遞迴呼叫剛剛的淺拷貝，遍歷所有值為引用型別的屬性，然後依次賦值給另外一個物件即可。

  1. 方法一，自定義實現：

    /**將源物件source深度合併到目標物件target上
* source 源物件
* target 目標物件，預設{}
* deep 是否深度合併，預設true
*/
function deepCopy (source,target={},deep=true) {
  for (let key in source){
      // 深拷貝，而且只拷貝自身屬性.(預設傳入的source為物件)
      if (deep && source.hasOwnProperty(key)){
          if (typeof(source[key])==='object'){
              // // source[key] 是物件，而 target[key] 不是物件， 則 target[key] = {} 初始化一下，否則遞迴會出錯的
              // if (!(target[key] instanceof Object) && (source[key] instanceof Object)){
              // target[key] = {};
              // }
              // // source[key] 是陣列，而 target[key] 不是陣列，則 target[key] = [] 初始化一下，否則遞迴會出錯的
              // if (!Array.isArray(target[key]) && Array.isArray(source[key])) {
              // target[key] = [];
              // }
              // 上面的程式碼可以簡化為以下：
              target[key] = Array.isArray(source[key]) ? [] : {};

              // 遞迴執行拷貝
              deepCopy(source[key],target[key],true);
          } else {
              target[key] = source[key];
          }
      }
  }
  return target;
}


let obj = {
  name: 'slevin',
  age: 18,
  language: {
      english: 'good',
      mandarin: 'wonderful',
      test:[1,2,3]
  }
}
let copy = deepCopy(obj);
copy.language.test[0] = 111;

console.log('copy:',copy); //111 改變目標物件的子物件屬性值
console.log('obj:',obj); //1 對應源物件上沒有改變
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  2. 利用JSON.parse(JSON.stringify(copyObj))方法

    let obj = {
  name: 'slevin',
  age: 18,
  language: {
      english: 'good',
      mandarin: 'wonderful',
      test: [1, 2, 3]
  }
}
let copy = JSON.parse(JSON.stringify(obj))
copy.language.test[0]=111;

console.log('copy===obj:',copy===obj);//false
console.log('copy.language.test[0]:',copy.language.test[0]);//111
console.log('obj.language.test[0]:',obj.language.test[0]);//1
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    但要注意，此方法有兩個缺點：

    • 如果源物件屬性值有函式，無法拷貝下來
    • 無法拷貝源物件原型鏈上的屬性和方法
    let obj = {
  name: 'slevin',
  age: 18,
  language: {
      english: 'good',
      mandarin: 'wonderful',
      test: [1, 2, 3]
  },
  fn:function(){
      console.log('this:',this.name);
  }
}
let copy = JSON.parse(JSON.stringify(obj));
console.log('copy===obj:',copy===obj);//false
console.log('obj.fn:',obj.fn); //fn(){}...
console.log('copy.fn:',copy.fn); //undefined
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最後，再補一張引用型別的賦值操作、淺拷貝深拷貝對比圖，加深印象

引用型別的賦值操作、淺拷貝深拷貝對比

參考資料

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