深拷贝的奥秘：如何彻底复制对象而不丢失数据

2023-09-25 06:15:19

深度复制，又称为深拷贝，是指将一个对象的所有属性（包括嵌套对象）复制到一个新的对象中。这与浅拷贝不同，浅拷贝只复制对象的直接属性，而不会复制嵌套对象的属性。
深拷贝对于许多应用场景都是必不可少的，例如：

当您需要创建对象的独立副本时。
当您需要将对象序列化为 JSON 时。
当您需要将对象存储在数据库中时。

深拷贝通常使用递归算法实现。这个算法会遍历对象的每个属性，并为每个属性创建一个新的副本。如果属性是一个对象，则算法会递归地调用自身来复制该对象。

实现深拷贝

我们可以使用递归算法来实现深拷贝。这个算法会遍历对象的每个属性，并为每个属性创建一个新的副本。如果属性是一个对象，则算法会递归地调用自身来复制该对象。

function deepCopy(obj) {
  if (obj === null || typeof obj !== "object") {
    return obj;
  }

  if (obj instanceof Date) {
    return new Date(obj.getTime());
  }

  if (obj instanceof RegExp) {
    return new RegExp(obj);
  }

  const newObj = Array.isArray(obj) ? [] : {};
  for (const key in obj) {
    newObj[key] = deepCopy(obj[key]);
  }

  return newObj;
}

上面的代码首先检查obj是否为null或基本类型（例如数字、字符串、布尔值），如果是，则直接返回obj。

然后，如果obj是一个Date对象或RegExp对象，则创建一个新的Date对象或RegExp对象并将其返回。

最后，如果obj是一个数组或一个对象，则创建一个新的数组或对象，并使用递归算法复制obj的每个属性。

处理循环引用

在某些情况下，对象可能包含对自身的引用。这被称为循环引用。如果我们在复制对象时不处理循环引用，则递归算法将陷入无限循环。

为了处理循环引用，我们可以使用一个哈希表来存储已经复制过的对象。当我们在复制一个对象时，首先检查该对象是否已经在哈希表中。如果已经存在，则直接从哈希表中获取该对象的副本。否则，我们将该对象添加到哈希表中，然后递归地复制该对象。

function deepCopyWithCycle(obj) {
  const visited = new WeakMap();

  function copy(obj) {
    if (obj === null || typeof obj !== "object") {
      return obj;
    }

    if (visited.has(obj)) {
      return visited.get(obj);
    }

    visited.set(obj, obj);

    const newObj = Array.isArray(obj) ? [] : {};
    for (const key in obj) {
      newObj[key] = copy(obj[key]);
    }

    return newObj;
  }

  return copy(obj);
}

上面的代码首先创建一个哈希表visited来存储已经复制过的对象。然后，我们使用一个递归函数copy来复制对象。在copy函数中，我们首先检查obj是否已经在哈希表visited中。如果已经存在，则直接从哈希表visited中获取该对象的副本。否则，我们将该对象添加到哈希表visited中，然后递归地复制该对象。

性能优化

深拷贝是一个递归算法，因此其时间复杂度为O(n)，其中n为对象的大小。为了提高深拷贝的性能，我们可以使用一些优化技术，例如：

使用WeakMap来存储已经复制过的对象。 WeakMap是一种特殊的哈希表，它不会阻止垃圾回收器回收对象。这可以防止哈希表在对象被复制后无限增长。
只复制必要的属性。 在某些情况下，我们可能只需要复制对象的某些属性。我们可以使用Object.keys()方法来获取对象的属性列表，然后只复制我们需要的属性。
使用并行计算。 如果我们正在复制一个大型对象，我们可以使用并行计算来提高性能。我们可以将对象分成多个部分，然后使用多个线程同时复制这些部分。