【避免内存陷阱】：JavaScript数据结构复制的正确方法

# 1. JavaScript中的数据结构和复制基础

## 1.1 JavaScript中的基本数据结构
JavaScript语言支持多种数据结构，最基本的是原始数据类型，包括`Number`、`String`、`Boolean`、`null`、`undefined`、`Symbol`和`BigInt`。在JavaScript中，这些基本数据类型是通过值传递的，意味着当你将变量传递给函数或从函数返回值时，实际上传递的是值的副本。

## 1.2 引用数据类型和复制机制
除了基本数据类型之外，JavaScript还支持复杂的数据结构，如`Object`（对象）、`Array`（数组）、`Function`（函数）等。这些引用数据类型的复制涉及到内存地址的引用，而非值本身的复制。复制一个对象时，新对象的属性值还是指向原始内存地址，即所谓的引用传递。这将导致对新对象的任何修改都可能影响到原始对象。

## 1.3 浅复制与深复制的差别
在理解数据复制时，浅复制与深复制是两个重要的概念。浅复制（Shallow Copy）创建一个新对象，新对象和原始对象共享相同的内存地址引用。深复制（Deep Copy）则创建一个新对象，并且递归地复制原始对象所包含的所有对象，以实现独立于原始对象的内存地址。在JavaScript中，实现深复制比浅复制更为复杂，需要特别的处理来确保复制过程的完整性和数据结构的完整性。

# 2. 理解JavaScript数据复制的常见问题

## 2.1 基本数据类型与引用数据类型的复制区别

### 2.1.1 值传递与引用传递的区别

JavaScript 中，数据类型可以分为基本数据类型和引用数据类型。基本数据类型包括 String, Number, Boolean, Undefined, Null，以及 ES6 新增的 Symbol 和 BigInt。这些基本类型在复制时是通过值传递的，即创建了一个新的值副本。

let a = 1;
let b = a;
b = 2;
console.log(a); // 输出 1
console.log(b); // 输出 2

在上述例子中，变量 `b` 被赋予了变量 `a` 的值，但实际上 `a` 和 `b` 是两个独立的值。修改 `b` 不会影响 `a`。

引用数据类型，包括 Object, Array, Function, Date 等，存储的是引用（内存地址）。在复制引用类型时，复制的是引用，而不是实际的对象或数组。

let obj1 = { prop: 'value' };
let obj2 = obj1;
obj2.prop = 'changed';
console.log(obj1.prop); // 输出 'changed'

在这里，`obj2` 是对 `obj1` 引用的复制。更改 `obj2` 的属性同样会更改 `obj1` 的属性，因为它们指向同一个对象。

### 2.1.2 浅复制与深复制的基本概念

- **浅复制**：创建一个新对象，但是新对象的属性值仍然是指向原始对象中相应属性值的引用。对于基本数据类型的属性，浅复制会创建新的值副本，而引用数据类型的属性则复制引用。

function shallowCopy(obj) {
  return { ...obj };
}

let original = { count: 1, text: 'Hello', obj: { inner: 'value' } };
let copied = shallowCopy(original);
copied.obj.inner = 'changed';
console.log(original.obj.inner); // 输出 'changed'

- **深复制**：创建一个新对象，同时复制原对象的所有层级的属性，并且如果属性值是引用类型，还会递归复制该属性值对应的对象。

function deepCopy(obj, hash = new WeakMap()) {
  if (obj === null) return null;
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
  if (hash.has(obj)) return hash.get(obj);

  let cloneObj = new obj.constructor();
  hash.set(obj, cloneObj);
  for (let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      cloneObj[key] = typeof obj[key] === 'object' ? deepCopy(obj[key], hash) : obj[key];
    }
  }
  return cloneObj;
}

let original = { count: 1, text: 'Hello', obj: { inner: 'value' } };
let copied = deepCopy(original);
copied.obj.inner = 'changed';
console.log(original.obj.inner); // 输出 'value'

## 2.2 JavaScript中的复制机制陷阱

### 2.2.1 循环引用的复制问题

循环引用是指在对象或数组的属性中，存在对自身的引用。当尝试复制这样的对象时，普通的深复制函数会陷入无限循环。为了处理这个问题，我们可以在复制过程中使用一个哈希表（WeakMap）来跟踪已经复制过的对象。

let obj = {};
obj.self = obj;

// 普通的深复制函数会在遇到循环引用时失败
// deepCopy(obj); // TypeError: Converting circular structure to JSON

// 使用 WeakMap 进行深复制
let deepCopyWithCyclic = deepCopy(obj);
console.log(deepCopyWithCyclic); // 输出 { self: [Circular] }

### 2.2.2 特殊对象和函数的复制难点

一些特殊的对象和函数在复制时可能不会表现得像普通对象或函数那样。例如，函数对象、正则表达式对象、日期对象等，它们有特定的构造函数，需要进行特殊处理。

function deepCopySpecial(obj, hash = new WeakMap()) {
  if (obj instanceof Function) {
    return function() {
      return obj.apply(this, arguments);
    };
  } else if (obj instanceof RegExp) {
    return new RegExp(obj);
  } else if (obj instanceof Date) {
    return new Date(obj);
  }
  return deepCopy(obj, hash);
}

## 2.3 测试与识别内存泄漏的初步步骤

### 2.3.1 Chrome开发者工具的内存分析

在 Chrome 开发者工具中，可以通过性能分析（Performance tab）来查看应用程序的内存使用情况。通过记录内存分配，开发者可以识别内存泄漏、意外的内存增长和优化内存使用。

- 打开 Chrome 开发者工具
- 选择 "Memory" 面板
- 点击 "Record" 开始记录
- 执