Javascript 对象引用和复制

2023-02-17 10:38 更新

对象与原始类型的根本区别之一是,对象是“通过引用”存储和复制的,而原始类型:字符串、数字、布尔值等 —— 总是“作为一个整体”复制。

如果我们深入了解复制值时会发生什么,就很容易理解了。

让我们从原始类型开始,例如一个字符串。

这里我们将 message 复制到 phrase

let message = "Hello!";
let phrase = message;

结果我们就有了两个独立的变量,每个都存储着字符串 "Hello!"


显而易见的结果,对吧?

但是,对象不是这样的。

赋值了对象的变量存储的不是对象本身,而是该对象“在内存中的地址” —— 换句话说就是对该对象的“引用”。

让我们看一个这样的变量的例子:

let user = {
  name: "John"
};

这是它实际存储在内存中的方式:


该对象被存储在内存中的某个位置(在图片的右侧),而变量 user(在左侧)保存的是对其的“引用”。

我们可以将一个对象变量(例如 user)想象成一张写有对象的地址的纸。

当我们对对象执行操作时,例如获取一个属性 user.name,JavaScript 引擎会查看该地址中的内容,并在实际对象上执行操作。

现在,这就是为什么它很重要。

当一个对象变量被复制 —— 引用被复制,而该对象自身并没有被复制。

例如:

let user = { name: "John" };

let admin = user; // 复制引用

现在我们有了两个变量,它们保存的都是对同一个对象的引用:


正如你所看到的,这里仍然只有一个对象,但现在有两个引用它的变量。

我们可以通过其中任意一个变量来访问该对象并修改它的内容:

let user = { name: 'John' };

let admin = user;

admin.name = 'Pete'; // 通过 "admin" 引用来修改

alert(user.name); // 'Pete',修改能通过 "user" 引用看到

这就像我们有一个带有两把钥匙的柜子,使用其中一把钥匙(admin)打开柜子并更改了里面的东西。那么,如果我们稍后用另一把钥匙(user),我们仍然可以打开同一个柜子并且可以访问更改的内容。

通过引用来比较

仅当两个对象为同一对象时,两者才相等。

例如,这里 a 和 b 两个变量都引用同一个对象,所以它们相等:

let a = {};
let b = a; // 复制引用

alert( a == b ); // true,都引用同一对象
alert( a === b ); // true

而这里两个独立的对象则并不相等,即使它们看起来很像(都为空):

let a = {};
let b = {}; // 两个独立的对象

alert( a == b ); // false

对于类似 obj1 > obj2 的比较,或者跟一个原始类型值的比较 obj == 5,对象都会被转换为原始值。我们很快就会学到对象是如何转换的,但是说实话,很少需要进行这样的比较 —— 通常是在编程错误的时候才会出现这种情况。

克隆与合并,Object.assign

那么,拷贝一个对象变量会又创建一个对相同对象的引用。

但是,如果我们想要复制一个对象,那该怎么做呢?

我们可以创建一个新对象,通过遍历已有对象的属性,并在原始类型值的层面复制它们,以实现对已有对象结构的复制。

就像这样:

let user = {
  name: "John",
  age: 30
};

let clone = {}; // 新的空对象

// 将 user 中所有的属性拷贝到其中
for (let key in user) {
  clone[key] = user[key];
}

// 现在 clone 是带有相同内容的完全独立的对象
clone.name = "Pete"; // 改变了其中的数据

alert( user.name ); // 原来的对象中的 name 属性依然是 John

我们也可以使用 Object.assign 方法来达成同样的效果。

语法是:

Object.assign(dest, [src1, src2, src3...])
  • 第一个参数 ​dest ​是指目标对象。
  • 更后面的参数 ​src1, ..., srcN​(可按需传递多个参数)是源对象。
  • 该方法将所有源对象的属性拷贝到目标对象 ​dest ​中。换句话说,从第二个开始的所有参数的属性都被拷贝到第一个参数的对象中。
  • 调用结果返回 ​dest​。

例如,我们可以用它来合并多个对象:

let user = { name: "John" };

let permissions1 = { canView: true };
let permissions2 = { canEdit: true };

// 将 permissions1 和 permissions2 中的所有属性都拷贝到 user 中
Object.assign(user, permissions1, permissions2);

// 现在 user = { name: "John", canView: true, canEdit: true }

如果被拷贝的属性的属性名已经存在,那么它会被覆盖:

let user = { name: "John" };

Object.assign(user, { name: "Pete" });

alert(user.name); // 现在 user = { name: "Pete" }

我们也可以用 Object.assign 代替 for..in 循环来进行简单克隆:

let user = {
  name: "John",
  age: 30
};

let clone = Object.assign({}, user);

它将 user 中的所有属性拷贝到了一个空对象中,并返回这个新的对象。

还有其他克隆对象的方法,例如使用 spread 语法 clone = {...user},在后面的章节中我们会讲到。

深层克隆

到现在为止,我们都假设 user 的所有属性均为原始类型。但属性可以是对其他对象的引用。

例如:

let user = {
  name: "John",
  sizes: {
    height: 182,
    width: 50
  }
};

alert( user.sizes.height ); // 182

现在这样拷贝 clone.sizes = user.sizes 已经不足够了,因为 user.sizes 是个对象,它会以引用形式被拷贝。因此 clone 和 user 会共用一个 sizes:

let user = {
  name: "John",
  sizes: {
    height: 182,
    width: 50
  }
};

let clone = Object.assign({}, user);

alert( user.sizes === clone.sizes ); // true,同一个对象

// user 和 clone 分享同一个 sizes
user.sizes.width++;       // 通过其中一个改变属性值
alert(clone.sizes.width); // 51,能从另外一个获取到变更后的结果

为了解决这个问题,并让 user 和 clone 成为两个真正独立的对象,我们应该使用一个拷贝循环来检查 user[key] 的每个值,如果它是一个对象,那么也复制它的结构。这就是所谓的“深拷贝”。

我们可以使用递归来实现它。或者为了不重复造轮子,采用现有的实现,例如 lodash 库的 _.cloneDeep(obj)

使用 const 声明的对象也是可以被修改的

通过引用对对象进行存储的一个重要的副作用是声明为 const 的对象 可以 被修改。

例如:

const user = {
  name: "John"
};

user.name = "Pete"; // (*)

alert(user.name); // Pete

看起来 (*) 行的代码会触发一个错误,但实际并没有。user 的值是一个常量,它必须始终引用同一个对象,但该对象的属性可以被自由修改。

换句话说,只有当我们尝试将 user=... 作为一个整体进行赋值时,const user 才会报错。

也就是说,如果我们真的需要创建常量对象属性,也是可以的,但使用的是完全不同的方法。我们将在 属性标志和属性描述符 一章中学习它。

总结

对象通过引用被赋值和拷贝。换句话说,一个变量存储的不是“对象的值”,而是一个对值的“引用”(内存地址)。因此,拷贝此类变量或将其作为函数参数传递时,所拷贝的是引用,而不是对象本身。

所有通过被拷贝的引用的操作(如添加、删除属性)都作用在同一个对象上。

为了创建“真正的拷贝”(一个克隆),我们可以使用 Object.assign 来做所谓的“浅拷贝”(嵌套对象被通过引用进行拷贝)或者使用“深拷贝”函数,例如 _.cloneDeep(obj)


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