每天一点面试题（4）
1.写一个完整的深拷贝
- 简易版及问题
const a = {val:2};
a.target = a;
拷贝a会出现系统栈溢出，因为出现了无限递归的情况。
- 无法拷贝一写特殊的对象，诸如 RegExp, Date, Set, Map等。
- 无法拷贝函数。
const deepClone = (target) => {
if (typeof target === 'object' && target !== null) {
const cloneTarget = Array.isArray(target) ? []: {};
for (let prop in target) {
if (target.hasOwnProperty(prop)) {
cloneTarget[prop] = deepClone(target[prop]);
}
}
return cloneTarget;
} else {
return target;
}
}
现在，我们以刚刚发现的三个问题为导向，一步步来完善、优化我们的深拷贝代码。
- 解决循环引用
现在问题如下:
let obj = {val : 100};
obj.target = obj;
deepClone(obj);
//报错: RangeError: Maximum call stack size exceeded
这就是循环引用。我们怎么来解决这个问题呢？
创建一个Map。记录下已经拷贝过的对象，如果说已经拷贝过，那直接返回它行了。
const isObject = (target) => (typeof target === 'object' || typeof target === 'function') && target !== null;
const deepClone = (target, map = new Map()) => {
if(map.get(target))
return target;
if (isObject(target)) {
map.put(target, true);
const cloneTarget = Array.isArray(target) ? []: {};
for (let prop in target) {
if (target.hasOwnProperty(prop)) {
cloneTarget[prop] = deepClone(target[prop]);
}
}
return cloneTarget;
} else {
return target;
}
}
现在来试一试：
const a = {val:2};
a.target = a;
let newA = deepClone(a);
console.log(newA)//{ val: 2, target: { val: 2, target: [Circular] } }
好像是没有问题了, 拷贝也完成了。但还是有一个潜在的坑, 就是map 上的 key 和 map 构成了强引用关系，这是相当危险的。我给你解释一下与之相对的弱引用的概念你就明白了：
在计算机程序设计中，弱引用与强引用相对， 是指不能确保其引用的对象不会被垃圾回收器回收的引用。
一个对象若只被弱引用所引用，则被认为是不可访问（或弱可访问）的，并因此可能在任何时刻被回收。
--百度百科
说的有一点绕，我用大白话解释一下，被弱引用的对象可以在任何时候被回收，而对于强引用来说，只要这个强引用还在，那么对象无法被回收。拿上面的例子说，map 和 a一直是强引用的关系， 在程序结束之前，a 所占的内存空间一直不会被释放。
怎么解决这个问题？
很简单，让 map 的 key 和 map 构成弱引用即可。ES6给我们提供了这样的数据结构，它的名字叫WeakMap，它是一种特殊的Map, 其中的键是弱引用的。其键必须是对象，而值可以是任意的。
稍微改造一下即可:
const deepClone = (target, map = new Map()) => {
//...
}
- 拷贝特殊对象
可继续遍历
对于特殊的对象，我们使用以下方式来鉴别:
Object.prototype.toString.call(obj);
梳理一下对于可遍历对象会有什么结果：
["object Map"]
["object Set"]
["object Array"]
["object Object"]
["object Arguments"]
好，以这些不同的字符串为依据，我们就可以成功地鉴别这些对象。
const getType = Object.prototype.toString.call(obj);
const canTraverse = {
'[object Map]': true,
'[object Set]': true,
'[object Array]': true,
'[object Object]': true,
'[object Arguments]': true,
};
const deepClone = (target, map = new Map()) => {
if(!isObject(target))
return target;
let type = getType(target);
let cloneTarget;
if(!canTraverse[type]) {
// 处理不能遍历的对象
return;
}else {
// 这波操作相当关键，可以保证对象的原型不丢失！
let ctor = target.prototype;
cloneTarget = new ctor();
}
if(map.get(target))
return target;
map.put(target, true);
if(type === mapTag) {
//处理Map
target.forEach((item, key) => {
cloneTarget.set(deepClone(key), deepClone(item));
})
}
if(type === setTag) {
//处理Set
target.forEach(item => {
target.add(deepClone(item));
})
}
// 处理数组和对象
for (let prop in target) {
if (target.hasOwnProperty(prop)) {
cloneTarget[prop] = deepClone(target[prop]);
}
}
return cloneTarget;
}
不可遍历的对象
const boolTag = '[object Boolean]';
const numberTag = '[object Number]';
const stringTag = '[object String]';
const dateTag = '[object Date]';
const errorTag = '[object Error]';
const regexpTag = '[object RegExp]';
const funcTag = '[object Function]';
对于不可遍历的对象，不同的对象有不同的处理。
const handleRegExp = (target) => {
const { source, flags } = target;
return new target.constructor(source, flags);
}
const handleFunc = (target) => {
// 待会的重点部分
}
const handleNotTraverse = (target, tag) => {
const Ctor = targe.constructor;
switch(tag) {
case boolTag:
case numberTag:
case stringTag:
case errorTag:
case dateTag:
return new Ctor(target);
case regexpTag:
return handleRegExp(target);
case funcTag:
return handleFunc(target);
default:
return new Ctor(target);
}
}
- 拷贝函数
虽然函数也是对象，但是它过于特殊，我们单独把它拿出来拆解。
那么如何来区分两者呢？
答案是: 利用原型。箭头函数是不存在原型的。
代码如下:
const handleFunc = (func) => {
// 箭头函数直接返回自身
if(!func.prototype) return func;
const bodyReg = /(?<={)(.|\n)+(?=})/m;
const paramReg = /(?<=\().+(?=\)\s+{)/;
const funcString = func.toString();
// 分别匹配 函数参数 和 函数体
const param = paramReg.exec(funcString);
const body = bodyReg.exec(funcString);
if(!body) return null;
if (param) {
const paramArr = param[0].split(',');
return new Function(...paramArr, body[0]);
} else {
return new Function(body[0]);
}
}
到现在，我们的深拷贝就实现地比较完善了。不过在测试的过程中，我也发现了一个小小的bug。
- 小小的bug
如下所示:
const target = new Boolean(false);
const Ctor = target.constructor;
new Ctor(target);
// 结果为 Boolean {true} 而不是 false。
对于这样一个bug，我们可以对 Boolean 拷贝做最简单的修改， 调用valueOf: new target.constructor(target.valueOf())。
但实际上，这种写法是不推荐的。因为在ES6后不推荐使用【new 基本类型()】这 样的语法，所以es6中的新类型 Symbol 是不能直接 new 的，只能通过 new Object(SymbelType)。
【每天一点面试题（4）】因此我们接下来统一一下:
const handleNotTraverse = (target, tag) => {
const Ctor = targe.constructor;
switch(tag) {
case boolTag:
return new Object(Boolean.prototype.valueOf.call(target));
case numberTag:
return new Object(Number.prototype.valueOf.call(target));
case stringTag:
return new Object(String.prototype.valueOf.call(target));
case errorTag:
case dateTag:
return new Ctor(target);
case regexpTag:
return handleRegExp(target);
case funcTag:
return handleFunc(target);
default:
return new Ctor(target);
}
}
- 完整代码展示
const getType = obj => Object.prototype.toString.call(obj);
const isObject = (target) => (typeof target === 'object' || typeof target === 'function') && target !== null;
const canTraverse = {
'[object Map]': true,
'[object Set]': true,
'[object Array]': true,
'[object Object]': true,
'[object Arguments]': true,
};
const mapTag = '[object Map]';
const setTag = '[object Set]';
const boolTag = '[object Boolean]';
const numberTag = '[object Number]';
const stringTag = '[object String]';
const symbolTag = '[object Symbol]';
const dateTag = '[object Date]';
const errorTag = '[object Error]';
const regexpTag = '[object RegExp]';
const funcTag = '[object Function]';
const handleRegExp = (target) => {
const { source, flags } = target;
return new target.constructor(source, flags);
}
const handleFunc = (func) => {
// 箭头函数直接返回自身
if(!func.prototype) return func;
const bodyReg = /(?<={)(.|\n)+(?=})/m;
const paramReg = /(?<=\().+(?=\)\s+{)/;
const funcString = func.toString();
// 分别匹配 函数参数 和 函数体
const param = paramReg.exec(funcString);
const body = bodyReg.exec(funcString);
if(!body) return null;
if (param) {
const paramArr = param[0].split(',');
return new Function(...paramArr, body[0]);
} else {
return new Function(body[0]);
}
}
const handleNotTraverse = (target, tag) => {
const Ctor = target.constructor;
switch(tag) {
case boolTag:
return new Object(Boolean.prototype.valueOf.call(target));
case numberTag:
return new Object(Number.prototype.valueOf.call(target));
case stringTag:
return new Object(String.prototype.valueOf.call(target));
case symbolTag:
return new Object(Symbol.prototype.valueOf.call(target));
case errorTag:
case dateTag:
return new Ctor(target);
case regexpTag:
return handleRegExp(target);
case funcTag:
return handleFunc(target);
default:
return new Ctor(target);
}
}
const deepClone = (target, map = new WeakMap()) => {
if(!isObject(target))
return target;
let type = getType(target);
let cloneTarget;
if(!canTraverse[type]) {
// 处理不能遍历的对象
return handleNotTraverse(target, type);
}else {
// 这波操作相当关键，可以保证对象的原型不丢失！
let ctor = target.constructor;
cloneTarget = new ctor();
}
if(map.get(target))
return target;
map.set(target, true);
if(type === mapTag) {
//处理Map
target.forEach((item, key) => {
cloneTarget.set(deepClone(key, map), deepClone(item, map));
})
}
if(type === setTag) {
//处理Set
target.forEach(item => {
cloneTarget.add(deepClone(item, map));
})
}
// 处理数组和对象
for (let prop in target) {
if (target.hasOwnProperty(prop)) {
cloneTarget[prop] = deepClone(target[prop], map);
}
}
return cloneTarget;
}
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