深拷贝

对象的深拷贝是指其属性与其拷贝的源对象的属性不共享相同的引用(指向相同的底层值)的副本。因此,当你更改源或副本时,可以确保不会导致其他对象也发生更改;也就是说,你不会无意中对源或副本造成意料之外的更改。这种行为与浅拷贝的行为形成对比,在浅拷贝中,对源或副本的更改可能也会导致其他对象的更改(因为两个对象共享相同的引用)。

如果两个对象 o1o2结构等价的,那么它们的观察行为是相同的。这些行为包括:

  1. o1o2 的属性具有相同的名称且顺序相同。
  2. 它们的属性的值是结构等价的。
  3. 它们的原型链是结构等价的(尽管在处理结构等价时,这些对象通常是普通对象,意味着它们都继承自 Object.prototype)。

结构等价的对象可以是同一个对象(o1 === o2)或副本o1 !== o2)。因为等价的原始值总是相等的,所以你无法对它们进行复制。

我们现在可以更正式地定义深拷贝:

  1. 它们不是同一个对象(o1 !== o2)。
  2. o1o2 的属性具有相同的名称且顺序相同。
  3. 它们的属性的值是彼此的深拷贝。
  4. 它们的原型链是结构等价的。

深拷贝可能会或可能不会复制它们的原型链(通常情况下不会)。但是,具有结构不等价原型链的两个对象(例如,一个是数组,另一个是普通对象)永远不会是彼此的副本。

所有属性都具有原始值的对象的副本符合深拷贝和浅拷贝的定义。然而,讨论这种副本的深度并无意义,因为它没有嵌套属性,而我们通常在改变嵌套属性的上下文中讨论深拷贝。

在 JavaScript 中,标准的内置对象复制操作(展开语法Array.prototype.concat()Array.prototype.slice()Array.from()Object.assign()Object.create())不创建深拷贝(相反,它们创建浅拷贝)。

如果一个 JavaScript 对象可以被序列化,则存在一种创建深拷贝的方式:使用 JSON.stringify() 将该对象转换为 JSON 字符串,然后使用 JSON.parse() 将该字符串转换回(全新的)JavaScript 对象:

js
let ingredients_list = ["noodles", { list: ["eggs", "flour", "water"] }];
let ingredients_list_deepcopy = JSON.parse(JSON.stringify(ingredients_list));

由于深拷贝与其源对象不共享引用,因此对深拷贝所做的任何更改都不会影响源对象。

js
// 改变 ingredients_list_deepcopy 中“list”属性的值。
ingredients_list_deepcopy[1].list = ["rice flour", "water"];
// ingredients_list 的“list”属性不会发生变化。
console.log(ingredients_list[1].list);
// Array(3) [ "eggs", "flour", "water" ]

然而,虽然上面代码中的对象足够简单,可以序列化,但许多 JavaScript 对象根本不能序列化——例如,函数(带有闭包)、Symbol、在 HTML DOM API 中表示 HTML 元素的对象、递归数据以及许多其他对象。在这种情况下,调用 JSON.stringify() 来序列化对象将会失败。所以没有办法对这些对象进行深拷贝。

你也可以使用 Web API structuredClone() 来创建深拷贝。structuredClone() 的优点是允许源代码中的可转移对象转移到新的副本,而不仅仅是克隆。它还能处理更多的数据类型,如 Error。但是请注意,structuredClone() 不是 JavaScript 语言本身的特性——相反,它是浏览器和任何其他实现了 window 这样全局对象的 JavaScript 运行时的一个特性。调用 structuredClone() 来克隆一个不可序列化的对象,与调用 JSON.stringify() 来序列化一个不可序列化的对象一样,会失败。

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