如何手写深拷贝？需要注意哪些边界？

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深拷贝要让新对象不再共享可变的嵌套引用。基础题可递归数组和普通对象；进阶要处理循环引用、重复引用、原型、属性描述符、Date、RegExp、Map、Set、ArrayBuffer 等。WeakMap 应在递归子属性之前登记源对象到副本的映射。

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核心结构如下：

function clone(value, seen = new WeakMap()) {
  if (value === null || typeof value !== 'object') return value
  if (seen.has(value)) return seen.get(value)

  const result = Array.isArray(value)
    ? []
    : Object.create(Object.getPrototypeOf(value))

  seen.set(value, result)
  for (const key of Reflect.ownKeys(value)) {
    result[key] = clone(value[key], seen)
  }
  return result
}

这能处理数组、普通对象、Symbol 键、循环和共享引用，但会触发 getter，也没有保留只读属性、不可枚举属性的描述符，更不适用于 Map、私有字段、DOM 节点或函数闭包。工程中优先评估 structuredClone，并先定义允许复制的类型合同。

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一、深拷贝首先是一份类型合同

“复制所有东西”不是可实现的明确需求。不同方案支持范围完全不同：

类型	JSON 往返	`structuredClone`	本文教学实现
循环引用	报错	支持	支持
`Date`、`Map`、`Set`	语义丢失	支持	支持
函数	丢失或忽略	抛 `DataCloneError`	按合同共享引用
DOM 节点	不可靠	抛 `DataCloneError`	不支持
属性描述符、访问器	不保留	不保留	尽量原样复制描述符

复制前应先问：目标是结构化数据、类实例、配置对象，还是包含行为的运行时对象？答案决定实现。

深拷贝的正确性不只看 source.child !== copy.child，还要看循环是否闭合、同一源引用是否仍映射为同一副本，以及类型语义有没有丢失。

二、`WeakMap` 同时解决循环和别名

考虑一张对象图：

const shared = { score: 100 }
const source = { left: shared, right: shared }
source.self = source

正确副本应满足：

copy !== source
copy.self === copy
copy.left === copy.right
copy.left !== shared

若只用 WeakSet 判断“访问过”，虽然能停止循环，却拿不到之前创建的副本，无法恢复 left === right。WeakMap<源对象, 副本> 同时记录身份映射，而且必须在递归属性前 set，否则处理 self 时映射还不存在。

三、覆盖常见内建类型的实现

下面是面试可讲清楚的增强版，策略是：函数保持原引用，弱集合、Promise 和 DOM 节点拒绝复制。

function deepClone(value, seen = new WeakMap()) {
  if (value === null || typeof value !== 'object') return value
  if (seen.has(value)) return seen.get(value)

  if (value instanceof Date) return new Date(value.getTime())
  if (value instanceof RegExp) {
    const copy = new RegExp(value.source, value.flags)
    copy.lastIndex = value.lastIndex
    return copy
  }
  if (value instanceof ArrayBuffer) {
    const copy = value.slice(0)
    seen.set(value, copy)
    return copy
  }
  if (ArrayBuffer.isView(value)) {
    const buffer = deepClone(value.buffer, seen)
    const copy = value instanceof DataView
      ? new DataView(buffer, value.byteOffset, value.byteLength)
      : new value.constructor(buffer, value.byteOffset, value.length)
    seen.set(value, copy)
    return copy
  }
  if (value instanceof WeakMap || value instanceof WeakSet || value instanceof Promise) {
    throw new TypeError('unsupported object type')
  }

  if (value instanceof Map) {
    const copy = new Map()
    seen.set(value, copy)
    for (const [key, item] of value) {
      copy.set(deepClone(key, seen), deepClone(item, seen))
    }
    return copy
  }
  if (value instanceof Set) {
    const copy = new Set()
    seen.set(value, copy)
    for (const item of value) copy.add(deepClone(item, seen))
    return copy
  }

  const copy = Array.isArray(value)
    ? []
    : Object.create(Object.getPrototypeOf(value))
  seen.set(value, copy)

  for (const key of Reflect.ownKeys(value)) {
    const descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(value, key)
    if ('value' in descriptor) descriptor.value = deepClone(descriptor.value, seen)
    Object.defineProperty(copy, key, descriptor)
  }
  return copy
}

这段代码展示机制，不代表能复制任意宿主对象。类型判断跨 iframe 时也可能因构造器来自不同 realm 而失效。

四、为什么要复制描述符而不是直接赋值

for...in 只遍历可枚举字符串键，还会走到原型链；Object.keys 会漏掉 Symbol 和不可枚举自有属性。Reflect.ownKeys 能取得全部自有字符串键和 Symbol 键。

直接读取 value[key] 会执行 getter，可能产生网络请求、计数变化甚至抛错。读取属性描述符后：

数据属性递归复制 descriptor.value。
getter/setter 函数本身按引用保留，不主动执行。
writable、enumerable、configurable 等标志得以保留。

不过访问器闭包中的外部状态仍是共享的，这不是“复制函数”可以解决的问题。

五、类实例、私有字段和函数边界

Object.create(Object.getPrototypeOf(value)) 能让副本沿用类的公开原型方法，但不能复制类的私有字段内部槽：

class Wallet {
  #amount = 10
  getAmount() { return this.#amount }
}

仅复制原型和可见属性得到的对象，调用 getAmount() 会因缺少私有品牌而抛错。可靠做法是由类提供 clone()、序列化协议或工厂方法。

函数包含可执行代码、闭包环境和内部槽，无法通过遍历属性制造独立副本。本文对函数作为属性时保留同一引用；如果业务要求隔离函数状态，必须重新设计数据模型，而不是使用 eval 或字符串化函数。

六、`structuredClone` 的能力与限制

现代运行环境优先考虑：

const copy = structuredClone(source)

它支持循环引用、Map、Set、多种 TypedArray，并可通过 transfer 转移 ArrayBuffer 所有权；转移后原缓冲区会被分离。它不复制函数和 DOM 节点，也不会保留属性描述符、getter/setter 或 RegExp.lastIndex。

对于纯结构化数据，平台实现通常更可靠。自定义深拷贝适合合同很窄、确实需要保留原型或描述符的场景，并应配套类型白名单和测试，而不是无限追加 instanceof 分支。

七、常见误区与追问

误区：JSON.parse(JSON.stringify(x)) 就是通用深拷贝。 它不支持循环引用，会改变 Date、非有限数字等语义，也会忽略函数、Symbol 值和 undefined 属性。
误区：WeakMap 只用于防止死递归。 它还要保持共享引用的拓扑关系，让同一源对象始终映射到同一副本。
误区：沿用类实例原型就复制了实例。 私有字段和其他内部槽不会被普通属性遍历复制。
追问：为什么先写 seen.set 再递归？ 自引用可能在第一个子属性就回到源对象，必须提前让映射可查。
追问：Map 的 key 要不要拷贝？ 本文同时拷贝 key 和 value；也可保留 key 身份，但必须按业务合同决定。
追问：getter 应该执行还是保留？ 本文保留访问器描述符且不执行，避免拷贝过程产生副作用。
追问：什么时候直接用 structuredClone？ 当数据属于其支持的结构化类型、无需保留函数和属性描述符时，应优先使用平台能力。

八、加强记忆

定合同：先列支持和拒绝的类型，不承诺复制一切。
保身份：WeakMap 保存“源对象到副本”，同时处理循环和共享引用。
先登记：创建副本后立刻写入 WeakMap，再递归孩子。
保属性：Reflect.ownKeys 配合描述符，避免漏键和误触 getter。
认边界：函数闭包、私有字段、DOM 和宿主内部槽不能靠通用递归复制。
会选型：纯结构化数据优先 structuredClone，自定义实现必须有明确白名单。

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