对象深浅拷贝与WeakMap

1、浅拷贝

当咱们进行数据拷贝的时候，若是该数据是一个引用类型，而且拷贝的时候仅仅传递的是该对象的指针，那么就属于浅拷贝。因为拷贝过程当中只传递了指针，并无从新建立一个新的引用类型对象，因此两者共享同一片内存空间，即经过指针指向同一片内存空间。

常见的对象浅拷贝方式为:
① Object.assign()

const a = {msg: {name: "lihb"}};
const b = Object.assign({}, a);
a.msg.name = "lily";
console.log(b.msg.name); // lily

一旦修改对象a的msg的name属性值，克隆的b对象的msg的name属性也跟着变化了，因此属于浅拷贝。

② 扩展运算符(...)

const a = {msg: {name: "lihb"}};
const b = {...a};
a.msg.name = "lily";
console.log(b.msg.name); // lily

一样的，修改对象a中的name，克隆对象b中的name值也跟着变化了。

常见的数组浅拷贝方式为:
① slice()

const a = [{name: "lihb"}];
const b = a.slice();
a[0].name = "lily";
console.log(b[0].name); // lily

一旦修改对象a[0]的name属性值，克隆的对象b[0]的name属性值也跟着变化，因此属于浅拷贝。

② concat()

const a = [{name: "lihb"}];
const b = a.concat();
a[0].name = "lily";
console.log(b[0].name);// lily

一样的，修改对象a[0]的name属性值，克隆的对象b[0]的name属性值也跟着变化。

③ 扩展运算符(...)

const a = [{name: "lihb"}];
const b = [...a];
a[0].name = "lily";
console.log(b[0].name); // lily

一样的，修改对象a[0]的name属性值，克隆的对象b[0]的name属性值也跟着变化。

2、深拷贝

当咱们进行数据拷贝的时候，若是该数据是一个引用类型，而且拷贝的时候，传递的不是该对象的指针，而是建立一个新的与之相同的引用类型数据，那么就属于深拷贝。因为拷贝过程当中从新建立了一个新的引用类型数据，因此两者拥有独立的内存空间，相互修改不会互相影响。

常见的对象和数组深拷贝方式为:
① JSON.stringify()和JSON.parse()

const a = {msg: {name: "lihb"}, arr: [1, 2, 3]};
const b = JSON.parse(JSON.stringify(a));
a.msg.name = "lily";
console.log(b.msg.name); // lihb
a.arr.push(4);
console.log(b.arr[4]); // undefined

能够看到，对对象a进行修改后，拷贝的对象b中的数组和对象都没有受到影响，因此属于深拷贝。

虽然JSON.stringify()和JSON.parse()能实现深拷贝，可是其并不能处理全部数据类型，当数据为函数的时候，拷贝的结果为null；当数据为正则的时候，拷贝结果为一个空对象{}，如:

const a = {
    fn: () => {},
    reg: new RegExp(/123/)
};
const b = JSON.parse(JSON.stringify(a));
console.log(b); // { reg: {} }

能够看到，JSON.stringify()和JSON.parse()对正则和函数深拷贝无效。

3、实现深拷贝

进行深拷贝的时候，咱们主要关注的是对象类型，即在拷贝对象的时候，该对象必须建立的一个新的对象，若是对象的属性值仍然为对象，则须要进行递归拷贝。对象类型主要为，Date、RegExp、Array、Object等。

function deepClone(source) {
    if (typeof source !== "object") { // 非对象类型(undefined、boolean、number、string、symbol)，直接返回原值便可
        return source;
    }
    if (source === null) { // 为null类型的时候
        return source;
    }
    if (source instanceof Date) { // Date类型
        return new Date(source);
    }
    if (source instanceof RegExp) { // RegExp正则类型
        return new RegExp(source);
    }
    let result;
    if (Array.isArray(source)) { // 数组
        result = [];
        source.forEach((item) => {
            result.push(deepClone(item));
        });
        return result;
    } else { // 为对象的时候
        result = {};
        const keys = [...Object.getOwnPropertyNames(source), ...Object.getOwnPropertySymbols(source)]; // 取出对象的key以及symbol类型的key
        keys.forEach(key => {
            let item = source[key];
            result[key] = deepClone(item);
        });
        return result;
    }
}
let a = {name: "a", msg: {name: "lihb"}, date: new Date("2020-09-17"), reg: new RegExp(/123/)};
let b = deepClone(a);
a.msg.name = "lily";
a.date = new Date("2020-08-08");
a.reg = new RegExp(/456/);
console.log(b);
// { name: 'a', msg: { name: 'lihb' }, date: 2020-09-17T00:00:00.000Z, reg: /123/ }

因为须要进行递归拷贝，因此对于非对象类型的数据直接返回原值便可。对于Date类型的值，则直接传入当前值new一个Date对象便可，对于RegExp对象的值，也是直接传入当前值new一个RegExp对象便可。对于数组类型，遍历数组的每一项并进行递归拷贝便可。对于对象，一样遍历对象的全部key值，同时对其值进行递归拷贝便可。对于对象还须要考虑属性值为Symbol的类型，由于Symbol类型的key没法直接经过Object.keys()枚举到。

3、相互引用问题

上面的深拷贝实现看上去很完善，可是还有一种状况未考虑到，那就是对象相互引用的状况，这种状况将会致使递归没法结束。

const a = {name: "a"};
const b = {name: "b"};
a.b = b;
b.a = a; // 相互引用
console.log(a); // { name: 'a', b: { name: 'b', a: [Circular] } }

对于上面这种状况，咱们须要怎么拷贝相互引用后的a对象呢？
咱们也是按照上面的方式进行递归拷贝:

// ① 建立一个空的对象，表示对a对象的拷贝结果
const aClone = {};
// ② 遍历a中的属性，name和b, 首先拷贝name属性和b属性
aClone.name = a.name;
// ③ 接着拷贝b属性，而b的属性值为b对象，须要进行递归拷贝，同时包含name和a属性，先拷贝name属性
const bClone = {};
bClone.name = b.name;
// ④ 接着拷贝a属性，而a的属性值为a对象，咱们须要将以前a的拷贝对象aClone赋值便可
bClone.a = aClone;
// ⑤ 此时bClone已经拷贝完成，再将bClone赋值给aClone的b属性便可
aClone.b = bClone;
console.log(aClone); // { name: 'a', b: { name: 'b', a: [Circular] } }

其中最关键的就是第④步，这里就是结束递归的关键，咱们是拿到了a的拷贝结果进行了赋值，因此咱们须要记录下某个对象的拷贝结果，若是以前已经拷贝过，那么咱们直接拿到拷贝结果赋值便可完成相互引用。
而JS提供了一种WeakMap数据结构，其只能用对象做为key值进行存储，咱们能够用拷贝前的对象做为key，拷贝后的结果对象做为value，当出现相互引用关系的时候，咱们只须要从WeakMap对象中取出以前已经拷贝的结果对象赋值便可造成相互引用关系。

function deepClone(source, map = new WeakMap()) { // 传入一个WeakMap对象用于记录拷贝前和拷贝后的映射关系
    if (typeof source !== "object") { // 非对象类型(undefined、boolean、number、string、symbol)，直接返回原值便可
        return source;
    }
    if (source === null) { // 为null类型的时候
        return source;
    }
    if (source instanceof Date) { // Date类型
        return new Date(source);
    }
    if (source instanceof RegExp) { // RegExp正则类型
        return new RegExp(source);
    }
    if (map.get(source)) { // 若是存在相互引用，则从map中取出以前拷贝的结果对象并返回以便造成相互引用关系
        return map.get(source);
    }
    let result;
    if (Array.isArray(source)) { // 数组
        result = [];
        map.set(source, result); // 数组也会存在相互引用
        source.forEach((item) => {
            result.push(deepClone(item, map));
        });
        return result;
    } else { // 为对象的时候
        result = {};
        map.set(source, result); // 保存已拷贝的对象
        const keys = [...Object.getOwnPropertyNames(source), ...Object.getOwnPropertySymbols(source)]; // 取出对象的key以及symbol类型的key
        keys.forEach(key => {
            let item = source[key];
            result[key] = deepClone(item, map);
        });
        return result;
    }
}

至此已经实现了一个相对比较完善的深拷贝。

4、WeakMap(补充)

WeakMap有一个特色就是属性值只能是对象，而Map的属性值则无限制，能够是任何类型。从其名字能够看出，WeakMap是一种弱引用，因此不会形成内存泄漏。接下来咱们就是要弄清楚为何其是弱引用。

咱们首先看看WeakMap的polyfill实现，以下:

var WeakMap = function() {
    this.name = '__wm__' + uuid();
};
WeakMap.prototype = {
    set: function(key, value) { // 这里的key是一个对象，而且是局部变量
        Object.defineProperty(key, this.name, { // 给传入的对象上添加一个this.name属性，值为要保存的结果
            value: [key, value],
        });
        return this;
    },
    get: function(key) {
        var entry = key[this.name];
        return entry && (entry[0] === key ? entry[1] : undefined);
    }
};

从WeakMap的实现上咱们能够看到，WeakMap并无直接引用传入的对象，当咱们调用WeakMap对象set()方法的时候，会传入一个对象，而后在传入的对象上添加一个this.name属性，值为一个数组，第一项为传入的对象，第二项为设置的值，当set方法调用结束后，局部变量key被释放，因此WeakMap并无直接引用传入的对象，即弱引用。

其执行过程等价于下面的方法调用:

var obj = {name: "lihb"};

function set(key, value) {
    var k = "this.name"; // 这里模拟this.name的值做为key
    key[k] = [key, value];
}
set(obj, "test"); // 这里模拟WeakMap的set()方法
obj = null; // obj将会被垃圾回收器回收

因此set的做用就是给传入的对象设置了一个属性而已，不存在被谁引用的关系。