JS深拷贝和浅拷贝的实现

一、JS的基本数据类型

• 基本数据类型：String，Boolean，Number，Undefined，Null；
• 引用数据类型：Object(Array，Date，RegExp，Function)；
• 基本数据类型和引用数据类型的区别：
  1、保存位置不同：基本数据类型保存在栈内存中，引用数据类型保存在堆内存中，然后在栈内存中保存了一个对堆内存中实际对象的引用，即数据在堆内存中的地址，JS对引用数据类型的操作都是操作对象的引用而不是实际的对象，如果obj1拷贝了obj2，那么这两个引用数据类型就指向了同一个堆内存对象，具体操作是obj1将栈内存的引用地址复制了一份给obj2，因而它们共同指向了一个堆内存对象；
  为什么基本数据类型保存在栈中，而引用数据类型保存在堆中？
  1）堆比栈大，栈比堆速度快；
  2）基本数据类型比较稳定，而且相对来说占用的内存小；
  3）引用数据类型大小是动态的，而且是无限的，引用值的大小会改变，不能把它放在栈中，否则会降低变量查找的速度，因此放在变量栈空间的值是该对象存储在堆中的地址，地址的大小是固定的，所以把它存储在栈中对变量性能无任何负面影响；
  4）堆内存是无序存储，可以根据引用直接获取；

按引用访问：js不允许直接访问保存在堆内存中的对象，所以在访问一个对象时，首先得到的是这个对象在堆内存中的地址，然后再按照这个地址去获得这个对象中的值；

ECMAScript中所有函数的参数都是按值来传递的，对于原始值，只是把变量里的值传递给参数，之后参数和这个变量互不影响，对于引用值，对象变量里面的值是这个对象在堆内存中的内存地址，因此它传递的值也就是这个内存地址，这也就是为什么函数内部对这个参数的修改会体现在外部的原因，因为它们都指向同一个对象；
2、基本数据类型使用typeof可以返回其基本数据类型，但是NULL类型会返回object，因此null值表示一个空对象指针；引用数据类型使用typeof会返回object，此时需要使用instanceof来检测引用数据类型；
3、定义引用数据类型需要使用new操作符，后面再跟一个构造函数来创建；
1）使用new操作符创建对象；

var obj1 = new Object();
obj1.a = 1;

2）使用对象字面量表示法创建对象；

var obj1 = {
  a: 1,
  b: 2
}

3）可以通过点表示法访问对象的属性，也可以使用方括号表示法来访问对象的属性；

• ES6新增数据类型：Map，Set，Generator，Symbol
• 本地对象：ECMA-262 把本地对象（native object）定义为“独立于宿主环境的 ECMAScript 实现提供的对象”，即本地对象就是 ECMA-262 定义的类（引用类型）；
• 宿主对象：宿主”就是我们网页的运行环境，即“操作系统”和“浏览器”，所有非本地对象都是宿主对象（host object），即由 ECMAScript 实现的宿主环境提供的对象，所有的BOM和DOM对象都是宿主对象，因为其对于不同的“宿主”环境所展示的内容不同，即ECMAScript官方未定义的对象都属于宿主对象，因为其未定义的对象大多数是自己通过ECMAScript程序创建的对象；
• JS内置对象：是指JS语言自带的一些对象，供开发者使用，这些对象提供了一些常用的或是最基本而必要的功能；
  1、Arguments：函数参数集合；
  2、Array对象：length,instanceof,isArray(),toString()返回字符串,valueOf()返回数组的值,join()可以将数组转为字符串,push(),pop(),shift(),unshift(),reverse(),sort(),
  slice(),splice(),indexOf(),lastIndexOf(),迭every(),filter(),forEach(),map(),some(),
  归并方法reduce(),reduceRight()；
  3、Boolean：布尔对象；
  4、Error：异常对象；
  5、Number：数值对象；
  6、String对象：length,charAt()返回指定位置的字符,concat(),slice(),subString(),
  subStr(),indexOf(),lastIndexOf(),trim(),toLowerCase(),toUpperCase(),split(),
  text.match(),text.splice()；
  7、Date对象：toUTCstring(),getTime()；
  8、RegExp对象：test()；
  9、Function对象：arguments,this,apply(this,arguments),call(this,num1,num2)；
  10、Math对象：min(),max(),ceil(),floor(),round(),random()；
  11、Global对象：encodeURI,encodeURIComponent，parseInt(),eval()；
  12、Object对象：prototype,constructor；
• 基本包装类型：Boolean,Number,String
  1、转换为数值：parseInt()专门用于把字符串转换成数值,Number()用于任何类型；
  2、非字符转换成字符：toString()；
  3、数组转成字符：join()；
  4、字符串转换成数组：split()；

// 基本数据类型的复制，基本数据类型是按值传递的
var a = 1;
var b = a;
b = 2;
console.log(a);  // 1
console.log(b);  // 2

// 引用数据类型的复制，引用数据类型按引用传值
var obj1 = {
  a: 1,
  b: 2
}
var obj2 = obj1;
obj2.a = 3;
console.log(obj1.a); // 3
console.log(obj2.a); // 3

二、JS浅拷贝

深拷贝和浅拷贝

• 深拷贝和浅拷贝简单解释
       浅拷贝和深拷贝都只针对于引用数据类型，浅拷贝只复制指向某个对象的指针，而不复制对象本身，新旧对象还是共享同一块内存；但深拷贝会另外创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，修改新对象不会改到原对象；
       区别：浅拷贝只复制对象的第一层属性、深拷贝可以对对象的属性进行递归复制；

// 只复制第一层的浅拷贝
function simpleCopy(obj1) {
   var obj2 = Array.isArray(obj1) ? [] : {};
   for (let i in obj1) {
   obj2[i] = obj1[i];
  }
   return obj2;
}
var obj1 = {
   a: 1,
   b: 2,
   c: {
   d: 3
  }
}
var obj2 = simpleCopy(obj1);
obj2.a = 3;
obj2.c.d = 4;
alert(obj1.a); // 1
alert(obj2.a); // 3
alert(obj1.c.d); // 4
alert(obj2.c.d); // 4

• Object.assign()实现浅拷贝及一层的深拷贝

let obj1 = {
   a: {
     b: 1
   },
   c: 2
}
let obj2 = Object.assign({},obj1)
obj2.a.b = 3;
obj2.c = 3
console.log(obj1.a.b); // 3
console.log(obj2.a.b); // 3
console.log(obj1.c); // 2
console.log(obj2.c); // 3

二、JS深拷贝

• 手动实现深拷贝

let obj1 = {
   a: 1,
   b: 2
}
let obj2 = {
   a: obj1.a,
   b: obj1.b
}
obj2.a = 3;
alert(obj1.a); // 1
alert(obj2.a); // 3

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

• 递归实现深拷贝

function deepCopy(obj1) {
      var obj2 = Array.isArray(obj1) ? [] : {};
      if (obj1 && typeof obj1 === "object") {
        for (var i in obj1) {
          if (obj1.hasOwnProperty(i)) {
            // 如果子属性为引用数据类型，递归复制
            if (obj1[i] && typeof obj1[i] === "object") {
              obj2[i] = deepCopy(obj1[i]);
            } else {
              // 如果是基本数据类型，只是简单的复制
              obj2[i] = obj1[i];
            }
          }
        }
      }
      return obj2;
    }
    var obj1 = {
      a: 1,
      b: 2,
      c: {
        d: 3
      }
    }
    var obj2 = deepCopy(obj1);
    obj2.a = 3;
    obj2.c.d = 4;
    alert(obj1.a); // 1
    alert(obj2.a); // 3
    alert(obj1.c.d); // 3
    alert(obj2.c.d); // 4

缺陷：当遇到两个互相引用的对象，会出现死循环的情况，为了避免相互引用的对象导致死循环的情况，则应该在遍历的时候判断是否相互引用对象，如果是则退出循环；

function deepCopy(obj1) {
      var obj2 = Array.isArray(obj1) ? [] : {};
      if (obj1 && typeof obj1 === "object") {
        for (var i in obj1) {
          var prop = obj1[i]; // 避免相互引用造成死循环，如obj1.a=obj
          if (prop == obj1) {
            continue;
          }
          if (obj1.hasOwnProperty(i)) {
            // 如果子属性为引用数据类型，递归复制
            if (prop && typeof prop === "object") {
              obj2[i] = (prop.constructor === Array) ? [] : {};
              arguments.callee(prop, obj2[i]); // 递归调用
            } else {
              // 如果是基本数据类型，只是简单的复制
              obj2[i] = prop;
            }
          }
        }
      }
      return obj2;
    }
    var obj1 = {
      a: 1,
      b: 2,
      c: {
        d: 3
      }
    }
    var obj2 = deepCopy(obj1);
    obj2.a = 3;
    obj2.c.d = 4;
    alert(obj1.a); // 1
    alert(obj2.a); // 3
    alert(obj1.c.d); // 3
    alert(obj2.c.d); // 4

// Object.create实现深拷贝1，但也只能拷贝一层
function deepCopy(obj1) {
      var obj2 = Array.isArray(obj1) ? [] : {};
      if (obj1 && typeof obj1 === "object") {
        for (var i in obj1) {
          var prop = obj1[i]; // 避免相互引用造成死循环，如obj1.a=obj
          if (prop == obj1) {
            continue;
          }
          if (obj1.hasOwnProperty(i)) {
            // 如果子属性为引用数据类型，递归复制
            if (prop && typeof prop === "object") {
              obj2[i] = (prop.constructor === Array) ? [] : Object.create(prop);
            } else {
              // 如果是基本数据类型，只是简单的复制
              obj2[i] = prop;
            }
          }
        }
      }
      return obj2;
    }
    var obj1 = {
      a: 1,
      b: 2,
      c: {
        d: 3
      }
    }
    var obj2 = deepCopy(obj1);
    obj2.a = 3;
    obj2.c.d = 4;
    alert(obj1.a); // 1
    alert(obj2.a); // 3
    alert(obj1.c.d); // 3
    alert(obj2.c.d); // 4

// Object实现拷贝2，浅拷贝
var obj1 = {
      a: 1,
      b: 2,
      c: {
        d: 3
      }
    }
    var obj2 = Object.create(obj1);
    obj2.a = 3;
    obj2.c.d = 4;
    alert(obj1.a); // 1
    alert(obj2.a); // 3
    alert(obj1.c.d); // 4
    alert(obj2.c.d); // 4

• 使用JSON.stringify和JSON.parse实现深拷贝：JSON.stringify把对象转成字符串，再用JSON.parse把字符串转成新的对象；

function deepCopy(obj1){
    let _obj = JSON.stringify(obj1);
    let obj2 = JSON.parse(_obj);
    return obj2;
  }
    var a = [1, [1, 2], 3, 4];
    var b = deepCopy(a);
    b[1][0] = 2;
    alert(a); // 1,1,2,3,4
    alert(b); // 2,2,2,3,4

缺陷：它会抛弃对象的constructor，深拷贝之后，不管这个对象原来的构造函数是什么，在深拷贝之后都会变成Object；这种方法能正确处理的对象只有 Number, String, Boolean, Array, 扁平对象，也就是说，只有可以转成JSON格式的对象才可以这样用，像function没办法转成JSON；

let obj1 = {
   fun:function(){
      alert(123);
   }
}
let obj2 = JSON.parse(JSON.stringify(obj1));
console.log(typeof obj1.fun); // function
console.log(typeof obj2.fun); // undefined

• 热门的函数库lodash，也有提供_.cloneDeep用来做深拷贝；

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

• jquery实现深拷贝
  jquery 提供一个$.extend可以用来做深拷贝；

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

• slice是否为深拷贝

// 对只有一级属性值的数组对象使用slice
var a = [1,2,3,4];
var b = a.slice();
b[0] = 2;
alert(a); // 1,2,3,4
alert(b); // 2,2,3,4

// 对有多层属性的数组对象使用slice
var a = [1,[1,2],3,4];
var b = a.slice();
b[1][0] = 2;
alert(a); // 1,2,2,3,4
alert(b); // 1,2,2,3,4

结论：slice()和concat()都并非深拷贝；