在 JavaScript 中进行深度克隆（deep clone）是指创建一个对象的完整副本，并且副本中所有的嵌套对象也被复制，而不是只是引用原始对象中的嵌套对象。深度克隆与浅克隆的主要区别在于，浅克隆只复制对象的引用，而深度克隆会递归复制对象中所有层级的数据。
为什么需要深度克隆？
在一些复杂的应用中，尤其是涉及到不可变数据结构时，我们需要对对象进行修改而不影响原始对象。比如在 React 中的状态管理，Vue 中的数据绑定，或者 Redux 中的状态更新。
常见的深度克隆方法
方法 1：使用 JSON 方法
最常见的实现深度克隆的方式是通过 JSON.parse() 和 JSON.stringify() 来实现。这种方法非常简便，但它有一些限制和潜在的缺陷：
const originalObj = {
name: 'Alice',
address: {
city: 'Wonderland',
postalCode: '12345'
}
};
const clonedObj = JSON.parse(JSON.stringify(originalObj));
console.log(clonedObj); // { name: 'Alice', address: { city: 'Wonderland', postalCode: '12345' } }
优点：
- 简单易懂，代码很简洁。
缺点：
- 无法克隆函数、
undefined、Symbol、Date等类型。 - 会丢失对象中的循环引用，无法处理循环结构。
- 对象中的
prototype链、getter/setter 等特殊属性会被忽略。
方法 2：手动递归克隆
对于需要处理更复杂结构的对象，可以实现一个递归的深度克隆函数：
function deepClone(obj) {
if (obj === null || typeof obj !== 'object') {
return obj; // 如果是原始类型，直接返回
}
// 处理特殊情况：Date 和 RegExp 等类型
if (obj instanceof Date) {
return new Date(obj); // 克隆 Date 对象
}
if (obj instanceof RegExp) {
return new RegExp(obj); // 克隆 RegExp 对象
}
// 处理数组和对象
const clonedObj = Array.isArray(obj) ? [] : {};
for (const key in obj) {
if (obj.hasOwnProperty(key)) {
clonedObj[key] = deepClone(obj[key]); // 递归克隆每个属性
}
}
return clonedObj;
}
const originalObj = {
name: 'Bob',
age: 30,
dateOfBirth: new Date('1994-12-25'),
address: {
city: 'New York',
zip: '10001'
},
hobbies: ['reading', 'coding'],
greet: function() { console.log('Hello'); }
};
const clonedObj = deepClone(originalObj);
console.log(clonedObj);
console.log(clonedObj.dateOfBirth instanceof Date); // true
console.log(clonedObj.hobbies === originalObj.hobbies); // false
优点：
- 支持多种数据类型（包括
Date和RegExp）。 - 能够处理循环引用（需要额外的处理）。
- 可以根据需要定制。
缺点：
- 需要手动处理不同类型的对象，代码复杂。
- 如果对象中有循环引用，可能会导致栈溢出。
方法 3：使用 StructuredClone (现代浏览器支持)
StructuredClone 是一种浏览器原生支持的方法，能够克隆对象及其内部结构，包括 Date、Map、Set、ArrayBuffer 等。但它仍然不支持函数或某些特殊对象（如 RegExp）。
const originalObj = {
name: 'Charlie',
birthdate: new Date('1992-05-15'),
hobbies: ['running', 'painting'],
meta: new Map([['key', 'value']])
};
const clonedObj = structuredClone(originalObj);
console.log(clonedObj);
console.log(clonedObj.birthdate instanceof Date); // true
console.log(clonedObj.meta instanceof Map); // true
console.log(clonedObj.hobbies === originalObj.hobbies); // false
优点：
- 现代浏览器内建支持，代码简洁。
- 支持更多的数据类型（如
Map、Set、ArrayBuffer、Date等）。
缺点：
- 并非所有 JavaScript 环境都支持
structuredClone，例如在一些老版本的浏览器或 Node.js 中不支持。
方法 4：使用第三方库
第三方库通常提供了非常强大且可靠的深度克隆功能，例如 Lodash 的 cloneDeep 方法。它可以处理大多数复杂情况，包括循环引用。
// 使用 lodash
import cloneDeep from 'lodash/cloneDeep';
const originalObj = {
name: 'David',
hobbies: ['sports', 'music'],
meta: new Map([['key', 'value']])
};
const clonedObj = cloneDeep(originalObj);
console.log(clonedObj);
console.log(clonedObj.hobbies === originalObj.hobbies); // false
优点：
- 处理复杂数据结构（包括循环引用、
Map、Set等）。 - 经过广泛测试，稳定可靠。
缺点：
- 需要引入第三方库，增加项目依赖。
实际项目中的应用
假设你在开发一个应用，并且需要对某个对象的状态进行深度克隆，例如在 Redux 或 Vuex 中管理状态：
// 假设这是你的状态对象
const state = {
user: {
name: 'Alice',
preferences: {
theme: 'dark',
language: 'en',
},
},
isAuthenticated: true,
};
// 使用深度克隆来避免直接修改原始状态
const newState = deepClone(state);
// 修改新的 state，不会影响原始 state
newState.user.preferences.theme = 'light';
console.log(state.user.preferences.theme); // 'dark'
console.log(newState.user.preferences.theme); // 'light'
在这个例子中，深度克隆确保我们不会改变原始的 state 对象，从而避免不必要的副作用。这对于管理应用状态特别重要，尤其是在状态不可变的情况下。
总结
- JSON 方法适用于简单对象的深度克隆，但不支持函数、日期、正则表达式等。
- 手动递归克隆是最灵活的方式，可以处理多种类型，但需要编写额外的代码。
- **
structuredClone**是现代浏览器中的原生方法，支持更多的数据类型，但兼容性较差。 - **第三方库（如 Lodash）**提供了可靠的深度克隆实现，适用于复杂应用，但增加了项目依赖。
在实际项目中，根据需求选择适合的方法。如果你的项目依赖较少，且需要处理复杂数据类型，手动实现或者使用 structuredClone 是不错的选择。如果是处理非常复杂的对象并且你愿意引入外部依赖，使用 Lodash 等库会更为方便。