堆栈
其实深拷贝和浅拷贝的主要区别就是其在内存中的存储类型不同,堆和栈都是内存中划分出来用来存储的区域。栈(stack)为自动分配的内存空间,它由系统自动释放;而堆(heap)则是动态分配的内存,大小不定也不会自动释放。
ECMAScript 的数据类型
在将深拷贝和浅拷贝之前,我们先来重新回顾一下 ECMAScript 中的数据类型。主要分为:
- 基本数据类型(undefined,boolean,number,string,null)
- 引用类型(object)
基本数据类型
基本数据类型是存放在栈内存中的简单数据段,数据大小确定,内存空间大小可以分配,是直接按值存放的,所以可以直接访问。
基本数据类型值不可变
javascript中的原始值(undefined、null、布尔值、数字和字符串)与对象(包括数组和函数)有着根本区别。原始值是不可更改的:任何方法都无法更改(或“突变”)一个原始值。对数字和布尔值来说显然如此————改变数字的值本身就说不通,而对字符串来说就不那么明显了,因为字符串看起来像由字符组成的数组,我们期望可以通过指定索引来假改字符串中的字符。实际上,javascript 是禁止这样做的。字符串中所有的方法看上去返回了一个修改后的字符串,实际上返回的是一个新的字符串值。
基本数据类型的值是不可变的,动态修改了基本数据类型的值,它的原始值也是不会改变的,例如:
var str = "abc";
console.log(str[1]="f"); // f
console.log(str); // abc
我们通常情况下都是对一个变量重新赋值,而不是改变基本数据类型的值。就如上述引用所说的那样,在 js 中没有方法是可以改变布尔值和数字的。倒是有很多操作字符串的方法,但是这些方法都是返回一个新的字符串,并没有改变其原有的数据。
所以,记住这一点:基本数据类型值不可变。
基本类型的比较是值的比较
基本类型的比较是值的比较,只要它们的值相等就认为他们是相等的,例如:
var a = 1;
var b = 1;
console.log(a === b);//true
比较的时候最好使用严格等,因为 == 是会进行类型转换的,比如:
var a = 1;
var b = true;
console.log(a == b);//true
引用类型
引用类型(object)是存放在堆内存中的,变量实际上是一个存放在栈内存的指针,这个指针指向堆内存中的地址。每个空间大小不一样,要根据情况开进行特定的分配,例如。
var person1 = {name:'jozo'};
var person2 = {name:'xiaom'};
var person3 = {name:'xiaoq'};
与基本数据类型不同的是,引用类型是可以直接改变其值的,例如:
var a = [1,2,3];
a[1] = 5;
console.log(a[1]); // 5
所以每次我们对 js 中的引用类型进行操作的时候,都是操作其对象的引用(保存在栈内存中的指针),所以比较两个引用类型,是看其的引用是否指向同一个对象。例如:
var a = [1,2,3];
var b = [1,2,3];
console.log(a === b); // false
虽然变量 a 和变量 b 都是表示一个内容为 1,2,3 的数组,但是其在内存中的位置不一样,也就是说变量 a 和变量 b 指向的不是同一个对象,所以他们是不相等的。
传值与传址
了解了基本数据类型与引用类型的区别之后,我们就应该能明白传值与传址的区别了。在我们进行赋值操作的时候,基本数据类型的赋值(=)是在内存中新开辟一段栈内存,然后再把再将值赋值到新的栈中。例如:
var a = 10;
var b = a;
a++;
console.log(a); // 11
console.log(b); // 10
所以说,基本类型的赋值的两个变量是两个独立相互不影响的变量。
但是引用类型的赋值是传址。只是改变指针的指向,例如,也就是说引用类型的赋值是对象保存在栈中的地址的赋值,这样的话两个变量就指向同一个对象,因此两者之间操作互相有影响。例如:
var a = {}; // a保存了一个空对象的实例
var b = a; // a和b都指向了这个空对象
a.name = 'jozo';
console.log(a.name); // 'jozo'
console.log(b.name); // 'jozo'
b.age = 22;
console.log(b.age);// 22
console.log(a.age);// 22
console.log(a == b);// true
对象的拷贝
有时,我们需要将一个对象的所有属性,拷贝到另一个对象,可以用下面的方法实现。
var extend = function (to, from) {
for (var property in from) {
to[property] = from[property];
}
return to;
}
extend({}, {
a: 1
})
// {a: 1}
上面这个方法的问题在于,如果遇到存取器定义的属性,会只拷贝值。
extend({}, {
get a() { return 1 }
})
// {a: 1}
为了解决这个问题,我们可以通过Object.defineProperty方法来拷贝属性。
var extend = function (to, from) {
for (var property in from) {
if (!from.hasOwnProperty(property)) continue;
Object.defineProperty(
to,
property,
Object.getOwnPropertyDescriptor(from, property)
);
}
return to;
}
extend({}, { get a(){ return 1 } })
// { get a(){ return 1 } })
上面代码中,hasOwnProperty那一行用来过滤掉继承的属性,否则可能会报错,因为Object.getOwnPropertyDescriptor读不到继承属性的属性描述对象。
浅拷贝
如刚刚在传值与传址中的例子,其实并算不上浅拷贝,只能算是“引用”,两者的区别请看下方代码:
var obj1 = {
'name' : 'zhangsan',
'age' : '18',
'language' : [1,[2,3],[4,5]],
};
var obj2 = obj1;
var obj3 = shallowCopy(obj1);
function shallowCopy(src) {
var dst = {};
for (var prop in src) {
if (src.hasOwnProperty(prop)) {
dst[prop] = src[prop];
}
}
return dst;
}
obj2.name = "lisi";
obj3.age = "20";
obj2.language[1] = ["二","三"];
obj3.language[2] = ["四","五"];
console.log(obj1);
//obj1 = {
// 'name' : 'lisi',
// 'age' : '18',
// 'language' : [1,["二","三"],["四","五"]],
//};
console.log(obj2);
//obj2 = {
// 'name' : 'lisi',
// 'age' : '18',
// 'language' : [1,["二","三"],["四","五"]],
//};
console.log(obj3);
//obj3 = {
// 'name' : 'zhangsan',
// 'age' : '20',
// 'language' : [1,["二","三"],["四","五"]],
//};
先定义个一个原始的对象 obj1,然后使用赋值得到第二个对象 obj2,然后通过浅拷贝,将 obj1 里面的属性都赋值到 obj3 中。也就是说:
- obj1:原始数据
- obj2:赋值操作得到
- obj3:浅拷贝得到
然后我们改变 obj2 的 name 属性和 obj3 的 name 属性,可以看到,改变赋值得到的对象 obj2 同时也会改变原始值 obj1,而改变浅拷贝得到的的 obj3 则不会改变原始对象 obj1。这就可以说明赋值得到的对象 obj2 只是将指针改变,其引用的仍然是同一个对象,而浅拷贝得到的的 obj3 则是重新创建了新对象。
然而,我们接下来来看一下改变引用类型会是什么情况呢,我又改变了赋值得到的对象 obj2 和浅拷贝得到的 obj3 中的 language 属性的第二个值和第三个值(language 是一个数组,也就是引用类型)。结果见输出,可以看出来,无论是修改赋值得到的对象 obj2 和浅拷贝得到的 obj3 都会改变原始数据。
这是因为浅拷贝只复制一层对象的属性,并不包括对象里面的为引用类型的数据。所以就会出现改变浅拷贝得到的 obj3 中的引用类型时,会使原始数据得到改变。
深拷贝:将 B 对象拷贝到 A 对象中,包括 B 里面的子对象;
浅拷贝:将 B 对象拷贝到 A 对象中,但不包括 B 里面的子对象。
和原数据是否指向同一对象 | 第一层数据为基本数据类型 | 原数据中包含子对象 | |
---|---|---|---|
赋值 | 是 | 改变会使原数据一同改变 | 改变会使原数据一同改变 |
浅拷贝 | 否 | 改变不会使原数据一同改变 | 改变会使原数据一同改变 |
深拷贝 | 否 | 改变不会使原数据一同改变 | 改变不会使原数据一同改变 |
深拷贝
从以上可以看出来,深拷贝是对对象以及对象的所有子对象进行拷贝。深拷贝的思路就是递归调用刚刚的浅拷贝,把所有属于对象的属性类型都遍历赋给另一个对象即可。我们直接来看一下 Zepto 中深拷贝的代码:
// 内部方法:用户合并一个或多个对象到第一个对象
// 参数:
// target 目标对象 对象都合并到target里
// source 合并对象
// deep 是否执行深度合并
function extend(target, source, deep) {
for (key in source)
if (deep && (isPlainObject(source[key]) || isArray(source[key]))) {
// source[key] 是对象,而 target[key] 不是对象, 则 target[key] = {} 初始化一下,否则递归会出错的
if (isPlainObject(source[key]) && !isPlainObject(target[key]))
target[key] = {}
// source[key] 是数组,而 target[key] 不是数组,则 target[key] = [] 初始化一下,否则递归会出错的
if (isArray(source[key]) && !isArray(target[key]))
target[key] = []
// 执行递归
extend(target[key], source[key], deep)
}
// 不满足以上条件,说明 source[key] 是一般的值类型,直接赋值给 target 就是了
else if (source[key] !== undefined) target[key] = source[key]
}
// Copy all but undefined properties from one or more
// objects to the `target` object.
$.extend = function(target){
var deep, args = slice.call(arguments, 1);
//第一个参数为boolean值时,表示是否深度合并
if (typeof target == 'boolean') {
deep = target;
//target取第二个参数
target = args.shift()
}
// 遍历后面的参数,都合并到target上
args.forEach(function(arg){ extend(target, arg, deep) })
return target
}
在 Zepto 中的 $.extend 方法判断的第一个参数传入的是一个布尔值,判断是否进行深拷贝。
在 $.extend 方法内部,只有一个形参 target,这个设计你真的很巧妙。因为形参只有一个,所以 target 就是传入的第一个参数的值,并在函数内部设置一个变量 args 来接收去除第一个参数的其余参数,如果该值是一个布尔类型的值的话,说明要启用深拷贝,就将 deep 设置为 true,并将 target 赋值为 args 的第一个值(也就是真正的 target)。如果该值不是一个布尔类型的话,那么传入的第一个值仍为 target 不需要进行处理,只需要遍历使用 extend 方法就可以。
这里有点绕,但是真的设计的很精妙,建议自己打断点试一下,会有意外收获,而在 extend 的内部,是拷贝的过程。