劃重點，這是一道面試必考題，我就問過很多面試者這個問題，✧(≖ ◡ ≖✿)嘿嘿

首先這是一道非常棒的面試題，可以考察面試者的很多方面，比如基本功，代碼能力，邏輯能力，而且進可攻，退可守，針對不同級別的人可以考察不同難度，比如漂亮妹子就出1☆題，(*^__^*) 嘻嘻……

一般在面試者回答出問題後，我總能夠瀟灑的再拋出一些問題，看著面試者露出驚異的眼神，默默一轉身，深藏功與名

本文我將給大家破解深拷貝的謎題，由淺入深，環環相扣，總共涉及4種深拷貝方式，每種方式都有自己的特點和個性

深拷貝 VS 淺拷貝

再開始之前需要先給同學科普下什麼是深拷貝，和深拷貝有關係的另個一術語是淺拷貝又是什麼意思呢？如果對這部分部分內容瞭解的同學可以跳過

其實深拷貝和淺拷貝都是針對的引用類型，JS中的變量類型分為值類型（基本類型）和引用類型；對值類型進行復制操作會對值進行一份拷貝，而對引用類型賦值，則會進行地址的拷貝，最終兩個變量指向同一份數據

對於引用類型，會導致a b指向同一份數據，此時如果對其中一個進行修改，就會影響到另外一個，有時候這可能不是我們想要的結果，如果對這種現象不清楚的話，還可能造成不必要的bug

那麼如何切斷a和b之間的關係呢，可以拷貝一份a的數據，根據拷貝的層級不同可以分為淺拷貝和深拷貝，淺拷貝就是隻進行一層拷貝，深拷貝就是無限層級拷貝

淺拷貝的實現非常簡單，而且還有多種方法，其實就是遍歷對象屬性的問題，這裡只給出一種，如果看不懂下面的方法，或對其他方法感興趣，可以看我的這篇文章(https://yanhaijing.com/javascript/2015/05/09/diff-between-keys-getOwnPropertyNames-forin/)

最簡單的深拷貝

深拷貝的問題其實可以分解成兩個問題，淺拷貝+遞歸，什麼意思呢？假設我們有如下數據

只需稍加改動上面淺拷貝的代碼即可，注意區別

大部分人都能寫出上面的代碼，但當我問上面的代碼有什麼問題嗎？就很少有人答得上來了，聰明的你能找到問題嗎？

其實上面的代碼問題太多了，先來舉幾個例子吧

• 沒有對參數做檢驗
• 判斷是否對象的邏輯不夠嚴謹
• 沒有考慮數組的兼容

(⊙o⊙)，下面我們來看看各個問題的解決辦法，首先我們需要抽象一個判斷對象的方法，其實比較常用的判斷對象的方法如下，其實下面的方法也有問題，但如果能夠回答上來那就非常不錯了，如果完美的解決辦法感興趣，不妨看看這裡吧

函數需要校驗參數，如果不是對象的話直接返回

關於第三個問題，嗯，就留給大家自己思考吧，本文為了減輕大家的負擔，就不考慮數組的情況了，其實ES6之後還要考慮set, map, weakset, weakmap，/(ㄒoㄒ)/~~

其實吧這三個都是小問題，其實遞歸方法最大的問題在於爆棧，當數據的層次很深是就會棧溢出

下面的代碼可以生成指定深度和每層廣度的代碼，這段代碼我們後面還會再次用到

當 clone 層級很深的話就會棧溢出，但數據的廣度不會造成溢出

其實大部分情況下不會出現這麼深層級的數據，但這種方式還有一個致命的問題，就是循環引用，舉個例子

關於循環引用的問題解決思路有兩種，一直是循環檢測，一種是暴力破解，關於循環檢測大家可以自己思考下；關於暴力破解我們會在下面的內容中詳細講解

一行代碼的深拷貝

有些同學可能見過用系統自帶的 JSON 來做深拷貝的例子，下面來看下代碼實現

其實我第一次簡單這個方法的時候，由衷的表示佩服，其實利用工具，達到目的，是非常聰明的做法

下面來測試下cloneJSON有沒有溢出的問題，看起來cloneJSON內部也是使用遞歸的方式

既然是用了遞歸，那循環引用呢？並沒有因為死循環而導致棧溢出啊，原來是 JSON.stringify內部做了循環引用的檢測，正是我們上面提到破解循環引用的第一種方法：循環檢測

破解遞歸爆棧

其實破解遞歸爆棧的方法有兩條路，第一種是消除尾遞歸，但在這個例子中貌似行不通，第二種方法就是乾脆不用遞歸，改用循環，當我提出用循環來實現時，基本上90%的前端都是寫不出來的代碼的，這其實讓我很震驚

舉個例子，假設有如下的數據結構

這不就是一個樹嗎，其實只要把數據橫過來看就非常明顯了

用循環遍歷一棵樹，需要藉助一個棧，當棧為空時就遍歷完了，棧裡面存儲下一個需要拷貝的節點

首先我們往棧裡放入種子數據，key 用來存儲放哪一個父元素的那一個子元素拷貝對象

然後遍歷當前節點下的子元素，如果是對象就放到棧裡，否則直接拷貝

改用循環後，再也不會出現爆棧的問題了，但是對於循環引用依然無力應對

破解循環引用

有沒有一種辦法可以破解循環應用呢？彆著急，我們先來看另一個問題，上面的三種方法都存在的一個問題就是引用丟失，這在某些情況下也許是不能接受的

舉個例子，假如一個對象a，a下面的兩個鍵值都引用同一個對象b，經過深拷貝後，a的兩個鍵值會丟失引用關係，從而變成兩個不同的對象，o(╯□╰)o

如果我們發現個新對象就把這個對象和他的拷貝存下來，每次拷貝對象前，都先看一下這個對象是不是已經拷貝過了，如果拷貝過了，就不需要拷貝了，直接用原來的，這樣我們就能夠保留引用關係了，✧(≖ ◡ ≖✿)嘿嘿

但是代碼怎麼寫呢，o(╯□╰)o，別急往下看，其實和循環的代碼大體一樣，不一樣的地方我用// ==========標註出來了

引入一個數組 uniqueList 用來存儲已經拷貝的數組，每次循環遍歷時，先判斷對象是否在uniqueList 中了，如果在的話就不執行拷貝邏輯了

find 是抽象的一個函數，其實就是遍歷 uniqueList

下面來驗證一下效果，amazing

接下來再說一下如何破解循環引用，等一下，上面的代碼好像可以破解循環引用啊，趕緊驗證一下

驚不驚喜，(*^__^*) 嘻嘻……

看起來完美的 cloneForce 是不是就沒問題呢？cloneForce 有兩個問題

第一個問題，所謂成也蕭何，敗也蕭何，如果保持引用不是你想要的，那就不能用 cloneForce 了；

第二個問題，cloneForce 在對象數量很多時會出現很大的問題，如果數據量很大不適合使用cloneForce

性能對比

上邊的內容還是有點難度，下面我們來點更有難度的，對比一下不同方法的性能

我們先來做實驗，看數據，影響性能的原因有兩個，一個是深度，一個是每層的廣度，我們採用固定一個變量，只讓一個變量變化的方式來測試性能

測試的方法是在指定的時間內，深拷貝執行的次數，次數越多，證明性能越好

下面的

下面來做第一個測試，將廣度固定在100，深度由小到大變化，記錄1秒內執行的次數

將上面的數據做成表格可以發現，一些規律

• 隨著深度變小，相互之間的差異在變小
• clone和cloneLoop的差別並不大
• cloneLoop > cloneForce > cloneJSON

我們先來分析下各個方法的時間複雜度問題，各個方法要做的相同事情，這裡就不計算，比如循環對象，判斷是否為對象

• clone時間 = 創建遞歸函數 + 每個對象處理時間
• cloneJSON時間 = 循環檢測 + 每個對象處理時間 * 2 （遞歸轉字符串 + 遞歸解析）
• cloneLoop時間 = 每個對象處理時間
• cloneForce時間 = 判斷對象是否緩存中 + 每個對象處理時間

cloneJSON的速度只有clone的50%，很容易理解，因為其會多進行一次遞歸時間

cloneForce由於要判斷對象是否在緩存中，而導致速度變慢，我們來計算下判斷邏輯的時間複雜度，假設對象的個數是n，則其時間複雜度為O(n2)，對象的個數越多，cloneForce的速度會越慢

1 + 2 + 3 ... + n = n^2/2 - 1

關於clone和cloneLoop這裡有一點問題，看起來實驗結果和推理結果不一致，其中必有蹊蹺

接下來做第二個測試，將深度固定在10000，廣度固定為0，記錄2秒內執行的次數

排除寬度的干擾，來看看深度對各個方法的影響

• 隨著對象的增多，cloneForce的性能低下凸顯
• cloneJSON的性能也大打折扣，這是因為循環檢測佔用了很多時間
• cloneLoop的性能高於clone，可以看出遞歸新建函數的時間和循環對象比起來可以忽略不計

下面我們來測試一下cloneForce的性能極限，這次我們測試運行指定次數需要的時間

通過測試發現，其時間成指數級增長，當對象個數大於萬級別，就會有300ms以上的延遲

總結

尺有所短寸有所長，無關乎好壞優劣，其實每種方法都有自己的優缺點，和適用場景，人盡其才，物盡其用，方是真理

下面對各種方法進行對比，希望給大家提供一些幫助

本文的靈感都來自於 @jsmini/clone(https://github.com/jsmini/clone)，如果大家想使用文中的4種深拷貝方式，可以直接使用 @jsmini/clone這個庫

// npm install --save @jsmini/clone
import { clone, cloneJSON, cloneLoop, cloneForce } from '@jsmini/clone';

本文為了簡單和易讀，示例代碼中忽略了一些邊界情況，如果想學習生產中的代碼，請閱讀@jsmini/clone 的源碼

@jsmini/clone 孵化於 jsmini(https://github.com/jsmini)，jsmini 致力於為大家提供一組小而美，無依賴的高質量庫

jsmini 的誕生離不開 jslib-base(https://github.com/yanhaijing/jslib-base)，感謝 jslib-base 為 jsmini 提供了底層技術

最後感謝你閱讀了本文，相信現在你能夠駕馭任何深拷貝的問題了，如果有什麼疑問，歡迎和我討論

原文網址：http://yanhaijing.com/javascript/2018/10/10/clone-deep/

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