深拷贝与浅拷贝区别详解

从现在开始，努力学习吧！本文《深拷贝与浅拷贝区别及实现方法》主要讲解了等等相关知识点，我会在golang学习网中持续更新相关的系列文章，欢迎大家关注并积极留言建议。下面就先一起来看一下本篇正文内容吧，希望能帮到你！

深拷贝会递归复制对象所有嵌套属性，确保新旧对象完全独立，而浅拷贝仅复制引用，导致修改相互影响；常用深拷贝方法包括JSON.parse(JSON.stringify(obj))、递归函数处理循环引用和特殊对象，或使用Lodash的_.cloneDeep()及现代API structuredClone()。

浅拷贝仅仅是复制了对象或数组的引用，这意味着新旧变量指向的是内存中的同一块数据，当其中一个修改了内部的复杂类型（比如另一个对象或数组）时，另一个也会随之改变。而深拷贝则不然，它会递归地复制所有嵌套的属性，确保新旧对象在内存中拥有完全独立的存储空间，彼此互不影响。实现深拷贝，通常需要根据对象的结构，逐层、逐属性地进行复制，尤其要关注那些引用类型的数据。

解决方案

理解深拷贝与浅拷贝的核心在于它们对“引用”的处理方式。浅拷贝在遇到对象内部的引用类型属性时，只会复制这个引用本身，而不是引用所指向的实际数据。这就好比你复制了一个文件的快捷方式，而不是文件本身。你通过快捷方式修改了文件内容，原文件自然也变了。深拷贝则不同，它会深入到每一个引用类型属性的内部，将其指向的数据也完整地复制一份，直到所有数据都是原始类型（如数字、字符串、布尔值）为止。这就像你把整个文件都复制了一遍，新旧文件完全独立。

要实现深拷贝，在JavaScript中，最简单粗暴但也最常用的方法是利用JSON.parse(JSON.stringify(obj))。这种方法利用了JSON序列化和反序列化的过程，将对象转换为字符串再解析回来，从而切断了所有引用。但需要注意的是，这种方法有其局限性，比如无法处理函数、undefined、Date对象（会被转换为字符串）、RegExp对象，以及最关键的——循环引用。对于更复杂的情况，我们通常需要编写递归函数，或者借助成熟的第三方库。

浅拷贝的陷阱与潜在风险：为什么理解其行为至关重要？

说实话，我个人在开发中就遇到过好几次因为没搞清楚浅拷贝而引发的“血案”。最典型的场景就是当你从一个配置对象中取出一个子对象，然后直接修改它，结果发现原始的配置对象也跟着变了，这在调试时简直是灾难。

想象一下，你有一个用户设置对象，里面包含一个theme子对象，存储着颜色偏好等。如果你只是简单地通过Object.assign()或者展开运算符{...userSettings}来复制userSettings，那么theme这个属性其实只是复制了引用。当你尝试修改copiedSettings.theme.primaryColor = 'blue'时，原userSettings.theme.primaryColor也变成了blue。这种隐式修改往往发生在不经意间，尤其是在组件之间传递props，或者在状态管理中处理不可变数据时，如果使用了浅拷贝，就很容易导致数据污染，或者触发不必要的重新渲染。

这种行为模式，尤其在处理数组嵌套对象时，更让人头疼。比如一个包含多个商品对象的购物车数组，如果你浅拷贝了这个数组，然后修改了其中一个商品的某个属性，那么原始购物车数组里的那个商品也会被修改。这不仅影响了数据的纯洁性，也让程序的行为变得难以预测和维护。理解浅拷贝的本质，是避免这些潜在风险的第一步。

实现深拷贝的策略与考量：从简单到复杂

实现深拷贝，方法多种多样，选择哪种取决于你的具体需求和要处理的数据复杂性。

最简单直接的，正如前面提到的，是JSON.parse(JSON.stringify(obj))。它的优点是代码简洁，易于理解，对于只包含数字、字符串、布尔值、null以及普通对象和数组的纯数据对象，它工作得很好。但缺点也同样明显，它会丢失函数、undefined、Symbol、BigInt等类型，并且会将Date对象转换为ISO格式的字符串，RegExp对象会变成空对象。更重要的是，它无法处理循环引用，一旦对象内部存在相互引用的情况，它会直接抛出错误。我个人在处理一些简单的API响应数据时，会图方便用它，但只要数据结构稍微复杂一点，就得另寻他法了。

当JSON方法不够用时，我们通常会考虑手写一个递归函数。这需要我们遍历对象的每一个属性，判断其类型。如果是原始类型，直接赋值；如果是对象或数组，则递归调用自身。这里有一个基本的JavaScript实现思路：

function deepClone(obj, hash = new WeakMap()) {
  if (obj === null || typeof obj !== 'object') {
    return obj;
  }

  // 处理循环引用
  if (hash.has(obj)) {
    return hash.get(obj);
  }

  let cloneObj;
  // 处理日期对象
  if (obj instanceof Date) {
    cloneObj = new Date(obj);
  } 
  // 处理正则表达式
  else if (obj instanceof RegExp) {
    cloneObj = new RegExp(obj);
  }
  // 处理Map、Set等其他特殊对象
  // else if (obj instanceof Map) { ... }
  // else if (obj instanceof Set) { ... }
  // ...
  else {
    cloneObj = Array.isArray(obj) ? [] : {};
  }

  hash.set(obj, cloneObj); // 存储已克隆的对象，防止循环引用

  for (let key in obj) {
    // 确保只复制对象自身的属性，不包括原型链上的
    if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, key)) {
      cloneObj[key] = deepClone(obj[key], hash);
    }
  }
  return cloneObj;
}

这个递归函数需要考虑很多细节，比如如何处理Date、RegExp、Map、Set等内置对象，以及如何优雅地处理原型链上的属性。最重要的是，它需要一个机制来处理循环引用，否则会陷入无限循环。上面代码中的WeakMap就是用来记录已经访问过的对象，避免重复克隆和处理循环引用的。

对于更健壮和全面的深拷贝，很多时候我们会选择使用成熟的第三方库，比如Lodash的_.cloneDeep()。这些库经过了大量的测试和优化，能够处理各种复杂的边缘情况，包括循环引用、特殊对象类型、不可枚举属性等，用起来省心省力。在生产环境中，如果不是对性能有极致要求且能精准控制数据结构，我个人更倾向于使用这样的库。

优化深拷贝性能与应对特殊场景：循环引用与特殊对象

深拷贝并非没有代价，尤其是在处理大型或深度嵌套的对象时，其性能开销是需要考虑的。JSON.parse(JSON.stringify(obj))虽然代码简洁，但其内部的序列化和反序列化过程本身就是耗时操作，对于超大对象，性能瓶颈会非常明显。手写递归函数虽然灵活，但如果实现不当，也可能效率低下。

循环引用是一个深拷贝的经典难题。当一个对象A引用了对象B，而对象B又引用了对象A时，就形成了循环引用。如果深拷贝函数没有处理机制，它会无限递归下去，最终导致栈溢出。前面提到的WeakMap或Map就是解决这个问题的有效方法：在克隆一个对象之前，先检查它是否已经被克隆过。如果已经克隆过，就直接返回之前克隆的副本，而不是再次递归。这就像给每个已经处理过的对象打上一个“已访问”的标记。

特殊对象的处理也是深拷贝的另一个难点。除了前面提到的Date和RegExp，还有Map、Set、Promise、Error对象，甚至自定义类的实例。一个通用的深拷贝函数需要针对这些类型进行专门的判断和处理。例如，对于Map和Set，需要遍历它们的成员并递归克隆；对于函数，通常是直接复制引用（因为函数是行为，而非数据，深拷贝函数本身意义不大）；对于自定义类的实例，可能需要调用其构造函数并逐一复制属性，甚至考虑原型链上的属性。

值得一提的是，现代浏览器和Node.js环境中，已经有了structuredClone()这个API，它实现了结构化克隆算法，能够非常高效且正确地处理大部分复杂类型，包括循环引用、Date、RegExp、Map、Set、ArrayBuffer等。如果你的目标环境支持这个API，那无疑是实现深拷贝的最佳选择，它比手写递归函数更健壮，比JSON方法更全面，性能也通常更好。当然，对于一些老旧环境的兼容性考虑，手动实现或引入第三方库依然是必要的。

到这里，我们也就讲完了《深拷贝与浅拷贝区别详解》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！