ES6 深克隆与浅克隆详解：原理、实现与应用场景
ES6 深克隆与浅克隆详解：原理、实现与应用场景
一、克隆的本质与必要性
在 JavaScript 中，数据分为两大类型：
- 基本类型：Number、String、Boolean、null、undefined、Symbol、BigInt
- 引用类型：Object、Array、Function、Date、RegExp 等
克隆的必要性：
const original = { a: 1, b: { c: 2 } }; const copy = original; // 引用复制 original.a = 10; console.log(copy.a); // 10 - 修改影响副本 original.b.c = 20; console.log(copy.b.c); // 20 - 深层修改也影响副本二、浅克隆（Shallow Clone）
1. 概念与特点
- 只复制对象的第一层属性
- 嵌套对象仍然是引用关系
- 适用于简单对象结构
2. ES6 实现方式
2.1 扩展运算符（…）
const obj = { a: 1, b: { c: 2 } }; const shallowClone = { ...obj }; obj.b.c = 3; console.log(shallowClone.b.c); // 3（受影响）2.2 Object.assign()
const arr = [1, 2, { d: 4 }]; const arrClone = Object.assign([], arr); arr[2].d = 5; console.log(arrClone[2].d); // 5（受影响）2.3 Array.slice()
const original = [1, { name: 'Alice' }]; const clone = original.slice(); original[1].name = 'Bob'; console.log(clone[1].name); // 'Bob'（受影响）3. 使用场景
- 组件 props 传递配置对象
- 状态管理中的状态快照
- 简单数据结构的临时拷贝
三、深克隆（Deep Clone）
1. 概念与特点
- 递归复制对象的所有层级
- 创建完全独立的内存副本
- 修改原对象不影响克隆对象
2. 手动实现深克隆
基础递归实现：
function deepClone(source) { // 基本类型直接返回 if (source === null || typeof source !== 'object') { return source; } // 处理数组 if (Array.isArray(source)) { return source.map(item => deepClone(item)); } // 处理对象 const clone = {}; for (const key in source) { if (source.hasOwnProperty(key)) { clone[key] = deepClone(source[key]); } } return clone; } // 测试 const obj = { a: 1, b: { c: 2 } }; const deepCopy = deepClone(obj); obj.b.c = 3; console.log(deepCopy.b.c); // 2（不受影响）增强版（处理特殊对象）：
function enhancedDeepClone(source, map = new WeakMap()) { // 基本类型直接返回 if (source === null || typeof source !== 'object') { return source; } // 处理循环引用 if (map.has(source)) return map.get(source); // 特殊对象处理 switch (source.constructor) { case Date: return new Date(source); case RegExp: return new RegExp(source); case Set: return new Set([...source].map(item => enhancedDeepClone(item, map))); case Map: return new Map([...source].map(([k, v]) => [enhancedDeepClone(k, map), enhancedDeepClone(v, map)] )); case ArrayBuffer: return source.slice(0); } // 普通对象和数组 const clone = Array.isArray(source) ? [] : {}; map.set(source, clone); // 处理Symbol键 const symbolKeys = Object.getOwnPropertySymbols(source); const allKeys = [...Object.keys(source), ...symbolKeys]; for (const key of allKeys) { clone[key] = enhancedDeepClone(source[key], map); } return clone; }3. JSON 序列化法（有局限）
const obj = { date: new Date(), regex: /pattern/g, func: () => console.log('test') }; const jsonClone = JSON.parse(JSON.stringify(obj)); console.log(jsonClone); // { // date: "2023-08-15T12:00:00.000Z", // Date转为字符串 // regex: {}, // RegExp变为空对象 // func: null // 函数丢失 // }JSON方法的缺陷：
- 丢失函数属性
- 忽略Symbol键
- Date对象转为字符串
- RegExp变为空对象
- 无法处理循环引用
- 忽略undefined值
4. 现代浏览器原生API：structuredClone()
const obj = { date: new Date(), regex: /pattern/g, array: [1, 2, 3], set: new Set([4, 5, 6]) }; const clone = structuredClone(obj); console.log(clone); // { // date: Date, // 保持Date对象 // regex: /pattern/g, // 保持正则 // array: [1,2,3], // set: Set(3) {4,5,6} // }支持的数据类型：
- 原始值
- Array/ArrayBuffer
- Map/Set
- Date/RegExp
- Blob/File/FileList
- ImageData/ImageBitmap
- 错误类型（Error, EvalError等）
- 对象字面量（仅包含以上类型）
不支持的类型：
- Function
- DOM节点
- 对象方法
- 属性描述符/getter/setter
- 原型链
四、深克隆性能优化
1. 循环引用处理
function deepClone(source, map = new WeakMap()) { // ... 其他代码 if (map.has(source)) { return map.get(source); } const target = new constructor(); map.set(source, target); // ... 克隆逻辑 }2. 非递归实现（栈代替递归）
function deepCloneStack(source) { const stack = []; const map = new WeakMap(); const target = new source.constructor(); stack.push([source, target]); map.set(source, target); while (stack.length) { const [current, parent] = stack.pop(); for (const key in current) { if (current.hasOwnProperty(key)) { const value = current[key]; // 基本类型直接赋值 if (value === null || typeof value !== 'object') { parent[key] = value; continue; } // 处理循环引用 if (map.has(value)) { parent[key] = map.get(value); continue; } // 创建新对象 const child = new value.constructor(); parent[key] = child; map.set(value, child); stack.push([value, child]); } } } return target; }五、应用场景与最佳实践
1. 浅克隆适用场景
- 组件 props 传递配置对象
- Redux reducer 中的状态更新
- 函数参数中的对象扩展
- 无嵌套结构的简单数据对象
// Vue 组件 props 解构 export default { props: ['config'], setup(props) { const localConfig = { ...props.config }; // 浅克隆 } }2. 深克隆必要场景
- 状态管理中的初始状态快照
- 需要完全隔离的缓存数据
- 撤销/重做功能实现
- 复杂配置对象的版本管理
- Web Worker 数据传输
// 在 Web Worker 中处理数据 worker.postMessage(structuredClone(largeDataSet));
3. 现代框架中的克隆实践
Vue 状态管理：
// 使用深克隆创建初始状态 const initialState = deepClone(fetchedData); // 在组件中使用 export default { data() { return { localState: deepClone(this.initialState) } } }React 状态更新：
function reducer(state, action) { switch (action.type) { case 'UPDATE_USER': // 深合并示例 return { ...state, user: { ...state.user, ...action.payload } }; case 'ADD_ITEM': // 数组深克隆 return { ...state, items: [...state.items, action.item] }; } }六、克隆方案选择指南
场景特征 推荐方案 原因说明 简单对象无嵌套 浅克隆 性能最优 需要保留特殊对象类型 structuredClone() 原生支持多种类型 包含函数/循环引用 lodash.cloneDeep 完整处理复杂情况 现代浏览器环境 structuredClone() 原生性能最好 需要处理DOM节点 自定义实现 需特殊处理DOM API 超大对象（>10MB） 分块克隆 避免阻塞主线程 高频克隆操作（>1000次/秒） 浅克隆+immutable 性能敏感场景优化 七、总结与最佳实践
- 理解数据本质：区分基本类型和引用类型
- 明确克隆需求：深克隆还是浅克隆
- 选择合适方案：
- 优先使用浏览器原生API：structuredClone()
- 复杂场景使用成熟库：lodash的_.cloneDeep()
- 特殊需求自定义实现
- 处理边界情况：
- 循环引用使用WeakMap
- 特殊对象类型单独处理
- Symbol属性不能忽略
- 性能考量：
- 避免在循环中深度克隆大对象
- 考虑使用不可变数据结构
- 超大对象使用分块处理
// 最佳实践示例 import { cloneDeep } from 'lodash-es'; // 需要完全隔离的数据 const configBackup = cloneDeep(runtimeConfig); // 浏览器环境简单克隆 const stateSnapshot = structuredClone(appState); // 浅克隆配置对象 const currentSettings = { ...defaultSettings, ...userSettings };掌握深浅克隆的区别和实现方式，是写出健壮JavaScript应用的关键技能。根据具体场景选择合适的克隆策略，可以有效避免数据污染和意外行为。
（图片来源网络，侵删）
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