如果只想看js匙睹，直接從JavaScript標題開始。

在C#里面济竹，深度clone有System.ICloneable痕檬。創(chuàng)建現(xiàn)有實例相同的值創(chuàng)建類的新實例

克隆原理

值類型變量與引用類型變量

如果我們有兩個值類型的變量，將其中一個變量的值賦給另一個送浊，實際上會創(chuàng)建該值的一個副本梦谜，這個副本與原來的值沒有什么關(guān)系

——這意味著改變其中一個的值不會影響另一個變量的值。

如果是兩個引用類型的變量袭景，其中一個變量的值賦給另一個的話（不包括string類型唁桩，CLR會對其有特殊處理），并沒有創(chuàng)建值的副本耸棒，而是使兩個變量執(zhí)行同一個對象

——這意味著改變對象的值會同時影響兩個變量荒澡。要真正地創(chuàng)建引用類型的副本，我們必須克掠胙辍（clone）變量指向的對象单山。

C# 深度克隆

實現(xiàn)ICloneable接口使一個類型成為可克隆的（cloneable），這需要提供Clone方法來提供該類型的對象的副本幅疼。Clone方法不接受任何參數(shù)米奸，返回object類型的對象（不管是何種類型實現(xiàn)該接口）。所以我們獲得副本后仍需要進行顯式地轉(zhuǎn)換爽篷。

實現(xiàn)ICloneable接口的方式取決于我們的類型的數(shù)據(jù)成員悴晰。

如果類型僅包含值類型（int，byte等類型）和string類型的數(shù)據(jù)成員逐工， 我們只要在Clone方法中初始化一個新的對象铡溪，將其的數(shù)據(jù)成員設(shè)置為當前對象的各個成員的值即可。事實上泪喊，object類的 MemberwiseClone方法會自動完成該過程棕硫。

如果自定義類型包含引用類型的數(shù)據(jù)成員，必須考慮Clone方法是實現(xiàn)淺拷貝（shallow copy）還是深拷貝（deep copy）窘俺。

淺拷貝(shallow copy)是指副本對象中的引用類型的數(shù)據(jù)成員與源對象的數(shù)據(jù)成員指向相同的對象饲帅。

相當于創(chuàng)建了一個新的對象，只是這個對象的所有內(nèi)容瘤泪，都和被拷貝的對象一模一樣而已灶泵，即兩者的修改是隔離的，相互之間沒有影響

深拷貝(deep copy)則必須創(chuàng)建整個對象的結(jié)構(gòu)对途，副本對象中的引用類型的數(shù)據(jù)成員與源對象的數(shù)據(jù)成員指向不同的對象赦邻。

拷貝者和被拷貝者若是同一個地址，則為淺拷貝实檀，反之為深拷貝惶洲。

淺拷貝是容易實現(xiàn)的，就是使用前面提到的MemberwiseClone方法膳犹。開發(fā)人員往往希望使用的類型能夠?qū)崿F(xiàn)深拷貝恬吕，但會發(fā)現(xiàn)這樣的類型并不 多。這種情況在System.Collections命名空間中尤其常見须床，這里面的類在其Clone方法中實現(xiàn)的都是淺拷貝铐料。這么做主要出于兩個原因：

創(chuàng)建一個大對象的副本對性能影響較大；

通用的集合類型可能會包含各種各樣的對象豺旬，在這種情況下實現(xiàn)深拷貝并不可行钠惩，因為集合中的對象并非都是可克隆的，另外還存在循環(huán)引用的情況族阅，這會讓深拷貝過程陷入死循環(huán)篓跛。

C#克隆來自《實現(xiàn)可克隆（Cloneable）的類型》坦刀，代碼實現(xiàn)參考原文愧沟。

C++內(nèi)存深度克隆

回顧下基礎(chǔ)知識，指針和引用主要有以下區(qū)別：

引用必須被初始化鲤遥，但是不分配存儲空間央渣。指針不聲明時初始化，在初始化的時候需要分配存儲空間渴频。

引用初始化后不能被改變芽丹，指針可以改變所指的對象。

不存在指向空值的引用卜朗，但是存在指向空值的指針——引用不能為空拔第，指針可以為空。

指針指向一塊內(nèi)存场钉，它的內(nèi)容是所指內(nèi)存的地址蚊俺；而引用則是某塊內(nèi)存的別名——指針是一個實體，而引用僅是個別名逛万。

引用沒有const泳猬，指針有const，const的指針不可變

引用是類型安全的，而指針不是 (引用比指針多了類型檢查）

指針和引用的自增(++)運算意義不一樣得封；

引用沒有const埋心，指針有const，const的指針不可變忙上；

cont int p 這個p指針不是一個普通的指針拷呆，它是個常量指針，即只能對其初始化疫粥，而不能賦值

稍微有點c語言基礎(chǔ)的人都能看得出深度拷貝和淺拷貝的差異茬斧。總而言之梗逮，拷貝者和被拷貝者若是同一個地址项秉，則為淺拷貝，反之為深拷貝慷彤。

?一般的賦值操作是深度拷貝：

//深度拷貝

int?a?=?5;//在內(nèi)存中找一塊區(qū)域伙狐，命名為?a，用它來存放整數(shù)數(shù)據(jù)類型?5

int?b?=?a;//在內(nèi)存中找一塊區(qū)域瞬欧，命名為?b贷屎，把a拷貝一份，賦給b

char?str1?=?"HelloWorld";

char?str2?=?str1;

簡單的指針指向艘虎，則是淺拷貝：

//淺拷貝

int?a?=?5;

int?*b?=?&a;?//c指向a的地址;?&為取地址符唉侄，&a就是a這個變量的地址。

int?*b;?//int?*b：定義了一個變量b野建，它是指針型的属划，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)類型?為int.

b?=?&a;?//int?*b=&a表示b指針所指向的數(shù)據(jù)，等于a的地址.?int?*b?=a?表示b指針指向a,即把a賦值給*b候生；

//?*a=b表示a指針所指向的數(shù)據(jù)同眯，等于b。*a=&b表示a指針所指向的數(shù)據(jù)唯鸭，等于b的地址du须蜗。

char*?str1?=?"HelloWorld";

char*?str2?=?str1;

?將上面的淺拷貝改為深度拷貝后：

//深度拷貝

int?a?=?8;

int?*p?=?new?int;//new?int(a)

*p?=?a;

char*?str1?=?"HelloWorld";

int?len?=?strlen(str1);

char?*str2?=?new?char[len];

memcpy(str2,?str1,?len);

以字符串拷貝為例

淺拷貝后，str1和str2同指向0x123456目溉，不管哪一個指針明肮，對該空間內(nèi)容的修改都會影響另一個指針。

str1和str2指向不同的內(nèi)存空間缭付，各自的空間的內(nèi)容一樣柿估。因為空間不同，所以不管哪一個指針陷猫，對該空間內(nèi)容的修改都不會影響另一個指針秫舌。

在某些狀況下的妖，類內(nèi)成員變量需要動態(tài)開辟堆內(nèi)存，如果實行位拷貝足陨，也就是把對象里的值完全復制給另一個對象嫂粟，如A=B丁逝。這時全景，如果B中有一個成員變量指針已經(jīng)申請了內(nèi)存综芥，那A中的那個成員變量也指向同一塊內(nèi)存。這就出現(xiàn)了問題：當B把內(nèi)存釋放了（如：析構(gòu)）飒房，這時A內(nèi)的指針就是野指針了，出現(xiàn)運行錯誤媚值。

深拷貝和淺拷貝可以簡單理解為：如果一個類擁有資源狠毯，當這個類的對象發(fā)生復制過程的時候，資源重新分配褥芒，這個過程就是深拷貝嚼松，反之，沒有重新分配資源锰扶，就是淺拷貝献酗。

深拷貝和淺拷貝的定義可以簡單理解成：如果一個類擁有資源(堆，或者是其它系統(tǒng)資源)坷牛，當這個類的對象發(fā)生復制過程的時候罕偎，這個過程就可以叫做深拷貝，反之對象存在資源京闰，但復制過程并未復制資源的情況視為淺拷貝颜及。

淺拷貝資源后在釋放資源的時候會產(chǎn)生資源歸屬不清的情況導致程序運行出錯。

IplImage?*p1?=?cvLoadImage(?"Lena.jpg"?);

IplImage?*p2?=?p1;

p1?=?NULL?;//or?cvReleaseImage(p1);釋放圖像

以下的思考不知對不對——編程小翁

IplImage *是OpenCV里面的東西蹂楣，它代表一張圖俏站。經(jīng)過第二句后，p1與p2指向相同的對象痊土，在底層就是指向同一塊內(nèi)存塊肄扎。問題就來了，在第三句執(zhí)行完畢后赁酝，p2還指向原來的對象嗎反浓？調(diào)試表明，YES赞哗。以前一直糾結(jié)著雷则，p1都被置為空了(NULL)，那原來的對象是不是也跟著被銷毀了肪笋？其實月劈，錯了度迂。

首先，我們應該把指針與其所指的對象分開看猜揪。指針重定向或者被置為NULL惭墓，對于其原先所指的對象的沒有影響的。（但其實而姐，應該會造成內(nèi)存泄露腊凶，因為如果沒有其他指針“接管”這部分內(nèi)存塊，就成無名的內(nèi)存塊擺在那邊了拴念，也就無法釋放掉）? 在p1重定向后钧萍，p2仍舊指向原來的對象。在此刻政鼠，p1與p2其實就是兩個無關(guān)的事務了风瘦，也就是“分家”了。

java 深度克隆

java深度拷貝一般都用分裝好的工具公般。沒有必要重復造輪子万搔。apache和spring都提供了BeanUtils的深度拷貝工具包。

把對象寫到流里的過程是串行化（Serilization）過程官帘，但是在Java程序師圈子里又非常形象地稱為“冷凍”或者“腌咸菜（picking）”過程瞬雹；而把對象從流中讀出來的并行化（Deserialization）過程則叫做“解凍”或者“回鮮(depicking)”過程。應當指出的是刽虹，寫在流里的是對象的一個拷貝挖炬，而原對象仍然存在于JVM里面，因此“腌成咸菜”的只是對象的一個拷貝状婶，Java咸菜還可以回鮮意敛。

在Java語言里深復制一個對象，常程懦妫可以先使對象實現(xiàn)Serializable接口草姻，然后把對象（實際上只是對象的一個拷貝）寫到一個流里（腌成咸菜），再從流里讀出來（把咸菜回鮮）稍刀，便可以重建對象撩独。

在項目中我們需要克隆的對象可能包含多層引用類型，這就要涉及到多層克隆問題账月，多層克隆不僅要將克隆對象實現(xiàn)序列化接口综膀，引用對象也同樣的要實現(xiàn)序列化接口：

翻看JDK源碼，Object類里面的clone方法定義如下

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

是“bitwise（逐位）的復制局齿， 將該對象的內(nèi)存空間完全復制到新的空間中去”這樣實現(xiàn)的剧劝。

JavaScript深度拷貝

JavaScript深度克隆，首先想到是JSON.parse(JSON.stringify(target))抓歼，但是

JSON 克隆不支持函數(shù)讥此、引用拢锹、undefined、Date萄喳、RegExp 等

遞歸克隆要考慮環(huán)卒稳、爆棧

要考慮 Date、RegExp他巨、Function 等特殊對象的克隆方式

要不要克隆 __proto__充坑，如果要克隆，就非常浪費內(nèi)存染突；如果不克隆捻爷，就不是深克隆。

循環(huán)引用如何深度克隆

JSON.parse(JSON.stringify(target))數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)丟失

JSON.stringify() 將值轉(zhuǎn)換為相應的JSON格式：

轉(zhuǎn)換值如果有 toJSON() 方法觉痛，該方法定義什么值將被序列化役衡。Date 日期調(diào)用了 toJSON() 將其轉(zhuǎn)換為了 string 字符串（同Date.toISOString()）茵休，因此會被當做字符串處理薪棒。

布爾值、數(shù)字榕莺、字符串的包裝對象在序列化過程中會自動轉(zhuǎn)換成對應的原始值俐芯。

非數(shù)組對象的屬性不能保證以特定的順序出現(xiàn)在序列化后的字符串中。

undefined和null钉鸯、任意的函數(shù)吧史、正則表達式、symbol 值唠雕、NaN 和 Infinity 等贸营，在序列化過程中會被忽略（出現(xiàn)在非數(shù)組對象的屬性值中時）或者被轉(zhuǎn)換成 null（出現(xiàn)在數(shù)組中時）。函數(shù)岩睁、undefined 被單獨轉(zhuǎn)換時钞脂，會返回 undefined，如JSON.stringify(function(){}) or JSON.stringify(undefined)捕儒。NaN 和 Infinity 格式的數(shù)值及 null 都會被當做 null冰啃。正則轉(zhuǎn)換為空對象。

對包含循環(huán)引用的對象（對象之間相互引用刘莹，形成無限循環(huán)）執(zhí)行此方法阎毅，會拋出錯誤。

所有以 symbol 為屬性鍵的屬性都會被完全忽略掉点弯，即便 replacer 參數(shù)中強制指定包含了它們扇调。

其他類型的對象，包括?Map/Set/WeakMap/WeakSet抢肛，僅會序列化可枚舉的屬性肃拜。

循環(huán)引用的對象使用 JSON.stringify 為什么會報錯

let obj1={},obj2={};

obj1.a = obj2;

obj2.b = obj1;

結(jié)果就是 痴腌。obj1.a.b.a.b.a.b.a.b.a.b.a……………………無限循環(huán)引用

obj1 這個對象和 obj2 會無限相互引用，JSON.tostringify 無法將一個無限引用的對象序列化為 JOSN 字符串燃领。

目前幾乎所有的直接深復制對象的都有這樣那樣的問題 都不是很完美士聪，但實際工作中需要用到完美深復制對象的場景也少之又少，包括jquery提供的extend方法也由于考慮到內(nèi)存占用問題 在多層嵌套的數(shù)據(jù)里捉襟見肘猛蔽。所以我們很多時候需要定制 clone 函數(shù)

一般手寫的克隆函數(shù)都是這個樣子

function?clone(Obj)?{

????var?buf;

????if?(Obj?instanceof?Array)?{

????????buf?=?[];

????????//創(chuàng)建一個空的數(shù)組

????????var?i?=?Obj.length;

????????while?(i--)?{

????????????buf[i]?=?clone(Obj[i]);

????????}

????????return?buf;

????}?else?if?(Obj?instanceof?Object)?{

????????buf?=?{};

????????//創(chuàng)建一個空對象

????????for?(var?k?in?Obj)?{

????????????//為這個對象添加新的屬性

????????????buf[k]?=?clone(Obj[k]);

????????}

????????return?buf;

????}?else?{

????????//普通變量直接賦值

????????return?Obj;

????}

}

精煉下

//?方法一：

function?clone?(obj)?{

???if?(typeof?obj?!==?'object')?return?false

????var?o?=?obj.constructor?===?Array???[]?:?{};

????for?(var?e?in?this)?{

????????o[e]?=?typeof?this[e]?===?"object"???this[e].clone()?:?this[e];

????}

????return?o;

};

增加判斷類型

switch?(Object.prototype.toString.call(obj).toLowerCase())?{

??case??'[object?Array]':

????//?clone?array

????break

??case??'[object?Object]':

????//?clone?object

????break

??case?'[object?Date]':

????return?new?Date(obj)

????break

??case?'[object?RegExp]':

????retrun?=new?RegExp(obj)

????/*?let?flags?=?''

????if?(obj.global)?flags?+=?'g'

????if?(obj.ignoreCase)?flags?+=?'i'

????if?(obj.multiline)?flags?+=?'m'?*/

????//?***

????break

??case?'[object?HTMLBodyElement]':

????//?Dom?Element?clone剥悟，//?遍歷Dom樹，每個節(jié)點?cloneNode(true)曼库，個人覺得沒有必要区岗。

????return?obj.cloneNode(true)

??case?'[object?Function]':

????//?new?function?inherit?&&?extent?obj

????//?return?(new?obj()).constructor;?

????break

??case?'[object?Symbol]':

??????//?Symbol?既然定義為唯一的。那么久沒有所謂的復制

??????throw?new?Error('')

??//?JavaScript?各種內(nèi)置對象?類型太多了毁枯。不能入戲太深

??default:

????return?obj

}

其實這個只是造火箭面試的一個考核慈缔。實際就是數(shù)據(jù)復制而已。但是种玛，比較處理循環(huán)引用是重點藐鹤。

解決循環(huán)引用的方案探討

循環(huán)引用的問題關(guān)鍵就是?obj1.a.b.a.b.a.b.a.b.a.b.a……………………無限循環(huán)引用，溢出問題赂韵。

WeakMap解決循環(huán)引用死循環(huán)

WeakMap?其中的鍵是弱引用的娱节。其鍵必須是對象，而值可以是任意的(我一般用此來緩存計算結(jié)果祭示，參考java中利用WeakHashMap實現(xiàn)緩存)肄满。

const?deepClone?=?(obj,?hash=new?WeakMap)?=>?{

????let?data?=?new?obj.constructor();

????//?取出循環(huán)引用

????if(hash.get(obj))?return?hash.get(obj)

????hash.set(obj,?data);

????for(var?k?in?obj)?{

????????if(obj.hasOwnProperty(k)){

??????????data[k]?=?deepClone(obj[k],?hash);

????????}

??????}

???return?obj;

}

WeakMap 健弱引用，幫助我們解決問題质涛。

使用Array循環(huán)引用死循環(huán)

function?deepClone(source,uniqueList=[]){

????//?determineUnique

????if(determineIteration){

????????return?uniqueData.target;

????}

????uniqueList.push({source:source,target:target});

????//TODO?deep?clone

}

function?determineIteration(uniqueList,target){

????retrun?uniqueList.find(item=>item.source===target)

}

deepClone始終有性能問題稠歉，如果業(yè)務層（大概率）是擔心修改引用數(shù)據(jù)，使用immutable庫或者immer庫才是解決問題的正路汇陆。

目前使用較多還是 lodash?deepclone

參考文章：

實現(xiàn)可克屡ā（Cloneable）的類型?https://www.cnblogs.com/anderslly/archive/2007/04/08/implementingcloneabletype.html

ICloneable 的方法實現(xiàn) 不要輕易使用ICloneable?https://blog.csdn.net/iteye_14608/article/details/82404997

關(guān)于c中int a=1; int b=a類型問題的思考?https://www.cnblogs.com/wengzilin/archive/2013/03/25/2980520.html

轉(zhuǎn)載本站文章《深度克隆從C#/C/Java漫談到JavaScript真復制》,

請注明出處：https://www.zhoulujun.cn/html/webfront/ECMAScript/js6/2018_1219_8450.html