前言

上一篇文章 「前端面试题系列9」浅拷贝与深拷贝的含义、区别及实现 中提到了深拷贝的实现方法，从递归调用，到 JSON，再到终极方案 cloneForce。

不经让我想到，lodash 中的 _.cloneDeep 方法。它是如何实现深拷贝的呢？今天，就让我们来具体地解读一下 _.cloneDeep 的源码实现。

源码中的内容比较多，为了能将知识点讲明白，也为了更好的阅读体验，将会分为上下 2 篇进行解读。今天主要会涉及位掩码、对象判断、数组和正则的深拷贝写法。

ok，现在就让我们深入源码，共同探索吧~

_.cloneDeep 的源码实现

它的源码内容很少，因为主要还是靠 baseClone 去实现。

/** Used to compose bitmasks for cloning. */
const CLONE_DEEP_FLAG = 1
const CLONE_SYMBOLS_FLAG = 4function cloneDeep(value) {return baseClone(value, CLONE_DEEP_FLAG | CLONE_SYMBOLS_FLAG)
}
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刚看到前两行的常量就懵了，它们的用意是什么？然后，传入 baseClone 的第二个参数，似乎还将那两个常量做了运算，其结果是什么？这么做的目的是什么？

一番查找之后，终于明白这里其实涉及到了 位掩码 与 位运算 的概念。下面就来详细讲解一下。

位掩码技术

回到第一行注释：Used to compose bitmasks for cloning。意思是，用于构成克隆方法的位掩码。

从注释看，这里的 CLONE_DEEP_FLAG 和 CLONE_SYMBOLS_FLAG 就是位掩码了，而 CLONE_DEEP_FLAG | CLONE_SYMBOLS_FLAG 其实是 位运算 中的 按位或 方法。

这里有个不常见的概念：位运算。MDN 上对位运算的解释是：它经常被用来创建、处理以及读取标志位序列——一种类似二进制的变量。虽然可以使用变量代替标志位序列，但是这样可以节省内存（1/32）。

不过实际开发中，位运算用得很少，主要是因为位运算操作的是二进制位，对开发者来说不太好理解。用得少，就容易生疏。但实际上，位运算是一种很棒的思想，它计算得更快，代码量还更少。位运算，常用于处理同时存在多个布尔选项的情形。掩码中的每个选项的值都是 2 的幂，位运算是 32 位的。

在计算机程序的世界里，所有的数据都是以二进制的形式储存的。位运算，说白了就是直接对某个数据在内存中的二进制位，进行运算操作。比如 &、|、~、^、>>，这些都是 按位运算符，它们有一些神奇的用法。以系统权限为例：

const PERMISSION_A = 1; // 0001
const PERMISSION_B = 2; // 0010
const PERMISSION_C = 4; // 0100
const PERMISSION_D = 8; // 1000// 当一个用户同时拥有 权限A 和 权限C 时，就产生了一个新的权限
const mask = PERMISSION_A | PERMISSION_C; // 0101，十进制为 5// 判断该用户是否有 权限C，可以取出 权限C 的位掩码
if (mask & PERMISSION_C) {...
}// 该用户没有 权限A，也没有 权限C
const mask2 = ~(PERMISSION_A | PERMISSION_C); // ~0101 => 1010// 取出 与权限A 不同的部分
const mask3 = mask ^ PERMISSION_A; // 0101 ^ 0001 => 0100
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回到源码的 CLONE_DEEP_FLAG | CLONE_SYMBOLS_FLAG 就得到一个新的结果传入 baseClone 中，十进制为 5，至于它是用来干什么的，就需要继续深入到 baseClone 的源码中去看了。

baseClone 的源码实现

先贴一下源码，其中一些关键的判断已经做了注释

function baseClone(value, bitmask, customizer, key, object, stack) {let result// 根据位掩码，切分判断入口const isDeep = bitmask & CLONE_DEEP_FLAGconst isFlat = bitmask & CLONE_FLAT_FLAGconst isFull = bitmask & CLONE_SYMBOLS_FLAG// 自定义 clone 方法，用于 _.cloneWithif (customizer) {result = object ? customizer(value, key, object, stack) : customizer(value)}if (result !== undefined) {return result}// 过滤出原始类型，直接返回if (!isObject(value)) {return value}const isArr = Array.isArray(value)const tag = getTag(value)if (isArr) {// 处理数组result = initCloneArray(value)if (!isDeep) {// 浅拷贝数组return copyArray(value, result)}} else {// 处理对象const isFunc = typeof value == 'function'if (isBuffer(value)) {return cloneBuffer(value, isDeep)}if (tag == objectTag || tag == argsTag || (isFunc && !object)) {result = (isFlat || isFunc) ? {} : initCloneObject(value)if (!isDeep) {return isFlat? copySymbolsIn(value, copyObject(value, keysIn(value), result)): copySymbols(value, Object.assign(result, value))}} else {if (isFunc || !cloneableTags[tag]) {return object ? value : {}}result = initCloneByTag(value, tag, isDeep)}}// 用 “栈” 处理循环引用stack || (stack = new Stack)const stacked = stack.get(value)if (stacked) {return stacked}stack.set(value, result)// 处理 Mapif (tag == mapTag) {value.forEach((subValue, key) => {result.set(key, baseClone(subValue, bitmask, customizer, key, value, stack))})return result}// 处理 Setif (tag == setTag) {value.forEach((subValue) => {result.add(baseClone(subValue, bitmask, customizer, subValue, value, stack))})return result}// 处理 typedArrayif (isTypedArray(value)) {return result}const keysFunc = isFull? (isFlat ? getAllKeysIn : getAllKeys): (isFlat ? keysIn : keys)const props = isArr ? undefined : keysFunc(value)// 遍历赋值arrayEach(props || value, (subValue, key) => {if (props) {key = subValuesubValue = value[key]}// Recursively populate clone (susceptible to call stack limits).assignValue(result, key, baseClone(subValue, bitmask, customizer, key, value, stack))})return result
}
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位掩码的作用

/** Used to compose bitmasks for cloning. */
const CLONE_DEEP_FLAG = 1 // 深拷贝标志位
const CLONE_FLAT_FLAG = 2 // 原型链标志位
const CLONE_SYMBOLS_FLAG = 4 // Symbol 标志位function baseClone(value, bitmask, customizer, key, object, stack) {// 根据位掩码，取出位掩码，切分判断入口，bitmask 的十进制为 5const isDeep = bitmask & CLONE_DEEP_FLAG // 5 & 1 => 1 => trueconst isFlat = bitmask & CLONE_FLAT_FLAG // 5 & 2 => 0 => falseconst isFull = bitmask & CLONE_SYMBOLS_FLAG // 5 & 4 => 4 => true...
}
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每个常量基本都加了注释，之前传入 baseClone 的 bitmask 为十进制的 5，其目的就是为了在 baseClone 中进行判断入口的切分。

是否为对象的判断

// 如果不是对象，则直接返回该值
if (!isObject(value)) {return value
}// ./isObject.js
function isObject(value) {const type = typeof valuereturn value != null && (type == 'object' || type == 'function')
}
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这里需要说的就是，是否为对象的判断。用的基本方法是 typeof，但是因为 typeof null 的值也是 'object'，所以最后的 return 需要对 null 做额外处理。

处理数组和正则

const isArr = Array.isArray(value)if (isArr) {result = initCloneArray(value)if (!isDeep) {return copyArray(value, result)}
} else {... // 非数组的处理
}// 用于检测对象自身的属性
const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty// 初始化需要克隆的数组
function initCloneArray(array) {const { length } = arrayconst result = new array.constructor(length)// Add properties assigned by `RegExp#exec`.if (length && typeof array[0] == 'string' && hasOwnProperty.call(array, 'index')) {result.index = array.indexresult.input = array.input}return result
}
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为了不干扰源数组的数据，这里首先会用 initCloneArray 初始化一个全新的数组。

其中，new array.constructor(length) 相当于 new Array(length)，只是换了种不常见的写法，作用是一样的。

接下来的这个判断，让我一头雾水。

// Add properties assigned by `RegExp#exec`.
if (length && typeof array[0] == 'string' && hasOwnProperty.call(array, 'index')) {result.index = array.indexresult.input = array.input
}
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判断条件首先确定 length > 0，然后 array[0] 的类型是 string，最后 array 拥有 index 这个属性。

看到判断条件里的两条执行语句更懵了，需要赋值 index 和 input，这又是为什么？/(ㄒoㄒ)/~~

回头看到第一行注释，有个关键点 RegExp#exec。MDN 中给的解释：exec() 方法在一个指定字符串中执行一个搜索匹配。返回一个结果数组或 null。文档下方有个例子：

var re = /quick\s(brown).+?(jumps)/ig;
var result = re.exec('The Quick Brown Fox Jumps Over The Lazy Dog');
console.log(result);// 输出的 result 是一个数组，有 3 个元素和 4 个属性
// 0: "Quick Brown Fox Jumps"
// 1: "Brown"
// 2: "Jumps"
// groups: undefined
// index: 4
// input: "The Quick Brown Fox Jumps Over The Lazy Dog"
// length: 3
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哇哦~ 原来 index 和 input 在这里。所以，源码中的为何要那样赋值，就迎刃而解了。

再回到 baseClone 中来，如果不是深拷贝，那就只要做数组的第一层数据的赋值即可。

if (!isDeep) {return copyArray(value, result)
}// ./copyArray.js
function copyArray(source, array) {let index = -1const length = source.lengtharray || (array = new Array(length))while (++index < length) {array[index] = source[index]}return array
}
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总结

位掩码技术，是一种很棒的思想，可以写出更为简洁的代码，运行得也更快。对象的判断，需要特别注意 null，它的 typeof 值 也是 object。正则的 exec() 方法会返回一个结果数组或 null，其中就会有 index 和 input 属性。

阅读源码的过程比较痛苦，深感自身的不足。从不懂到查阅资料，再到写出来，耗费了我大量的时间，不过写作的过程也给了我不小的收获。修行之路任重而道远，给自己打打气，继续砥砺前行吧。

未完待续。。。

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