استنساخ مصفوفة جافا سكريبت: منع التعديلات المتعمدة على مصفوفة المصدر

فهم استنساخ مصفوفة جافا سكريبت وطفرة

يعد استنساخ المصفوفات نشاطًا شائعًا في JavaScript يسمح لك بإجراء تغييرات على نسخة مكررة من المصفوفة الأصلية دون التأثير على البيانات الأصلية. ومع ذلك، قد لا تعمل تقنيات الاستنساخ المباشرة على النحو المنشود بسبب الطريقة التي تعمل بها كائنات JavaScript. يواجه المطورون بشكل متكرر سيناريوهات تؤثر فيها التعديلات التي تم إجراؤها على الصفيف المنسوخ على الصفيف الأصلي أيضًا.

تحدث هذه المشكلة غالبًا عندما تكون العناصر موجودة في صفيف، وهو ما يحدث بشكل متكرر في بنيات البيانات الأكثر تعقيدًا. بناء جملة الانتشار البسيط يقوم فقط بتكرار المؤشرات إلى الكائنات، وليس النسخة العميقة الفعلية للمصفوفة، مما يؤدي إلى تغييرات غير مرغوب فيها في كل من المصفوفة الأصلية والمصفوفة المستنسخة.

لتوضيح هذه المشكلة، سنتناول مثالًا بسيطًا جدًا في هذه المقالة. سنستخدم عامل الانتشار لاستنساخ مصفوفة تحتوي على أسماء الفرق. بعد ذلك، سنحاول إجراء تغييرات على المصفوفة المنسوخة ومعرفة ما إذا كانت المصفوفة الأصلية قد تغيرت أيضًا.

ومن خلال فهم الآلية الكامنة وراء ذلك والتحقق من الحلول الممكنة، سنعمل على تعزيز معرفتنا بطرق استنساخ مصفوفة JavaScript. في التطبيقات الأكبر حجمًا، يعد هذا أمرًا ضروريًا لمنع الأخطاء عند العمل مع البيانات القابلة للتغيير.

فهم مشكلات استنساخ مصفوفة JavaScript والطفرات

يوضح مثال JavaScript هذا مشكلة كيف يمكن أن يؤدي استنساخ المصفوفة إلى تغييرات غير متوقعة في المصفوفة الأصلية. يتم إنشاء نسخ ضحلة عند استنساخ مصفوفة باستخدام عامل الانتشار. يشير هذا إلى أنه حتى عند نسخ المصفوفة، فإن جميع الكائنات الموجودة بداخلها تستمر في الإشارة إلى نفس مواقع الذاكرة. فيما يتعلق بأسماء الفرق، يشير كلا المصفوفتين إلى نفس العناصر حتى لو كانت مصفوفة ب هو استنساخ للصفيف أ. وبالتالي، فإن أي تعديلات يتم إجراؤها على اسم الفريق في إحدى المصفوفتين ستؤثر أيضًا على المصفوفة الأخرى.

نظرًا لأن JavaScript تتعامل مع الأشياء حسب المرجع وليس القيمة، فإن هذا السلوك يحدث. لا يتم تكرار الكائنات الموجودة داخل المصفوفة عند إنشاء بنية مصفوفة جديدة باستخدام الأمر [...أ]. وبالتالي، يتم تغيير نفس الكائن في كلا المصفوفتين عند الدالة Change_team يتم استدعاؤه لتغيير اسم الفريق. وهذا ما يفسر لماذا، على الرغم من أنه كان من المفترض تغيير مصفوفة واحدة فقط، فإن كلا المصفوفتين تظهران التغيير. عند استخدام مصفوفات كائنات JavaScript، فهذه مشكلة متكررة.

لقد أوضحنا حلين لهذه المشكلة: الاستنساخ العميق واستخدام المكتبة. ال JSON.parse(JSON.stringify(a)) تقوم الدالة بتحويل المصفوفة إلى سلسلة ثم تعود مرة أخرى لتوفير نسخة عميقة. هذه الطريقة سهلة الاستخدام وفعالة لإنتاج مجموعة جديدة من العناصر التي لا علاقة لها بالمصفوفة الأصلية على الإطلاق. سيبقى المصفوفة الأصلية دون تغيير بعد أي تغييرات يتم إجراؤها على المصفوفة المنسوخة. ومع ذلك، هناك عيوب لهذه الطريقة، خاصة عند التعامل مع هياكل البيانات الأكثر تعقيدًا مثل الوظائف أو القيم غير المحددة.

هناك طريقة أكثر موثوقية تستفيد من Lodash _.cloneDeep تقنية. إحدى التقنيات العديدة التي توفرها مكتبة الأدوات المساعدة JavaScript المعروفة Lodash هي الاستنساخ العميق للكائنات والمصفوفات. تضمن هذه التقنية استنساخ الكائنات المتداخلة بشكل صحيح وتكون فعالة ويمكن الاعتماد عليها. فهو يتعامل بسهولة مع هياكل البيانات الأكثر تعقيدًا، متجنبًا المشكلات المرتبطة بتسلسل JSON. تعد هاتان التقنيتان للاستنساخ العميق مفيدتين للغاية في المشاريع الأكبر حيث يكون اتساق البيانات مهمًا لأنها تتجنب الآثار الجانبية غير المتوقعة في التطبيقات التي تعتمد على معالجة المصفوفة أو الكائن.

a = [];
a[0] = {};
a[0].team = "Arsenal";
a[1] = {};
a[1].team = "Chelsea";
a[2] = {};
a[2].team = "West Ham";

function change_team(d, club) {
    d[1].team = club;
    return d;
}

b = [...a]; // Shallow copy of the array
change_team(b, "Spurs");

for(n = 0; n < a.length; n++) {
    console.log(n + "] " + a[n].team); // Arsenal, Chelsea, West Ham
}

for(n = 0; n < b.length; n++) {
    console.log(n + "] " + b[n].team); // Arsenal, Spurs, West Ham
}

a = [];
a[0] = {};
a[0].team = "Arsenal";
a[1] = {};
a[1].team = "Chelsea";
a[2] = {};
a[2].team = "West Ham";

function deepCloneArray(arr) {
    return JSON.parse(JSON.stringify(arr)); // Deep copy
}

function change_team(d, club) {
    d[1].team = club;
    return d;
}

b = deepCloneArray(a);
change_team(b, "Spurs");

for(n = 0; n < a.length; n++) {
    console.log(n + "] " + a[n].team); // Arsenal, Chelsea, West Ham
}

for(n = 0; n < b.length; n++) {
    console.log(n + "] " + b[n].team); // Arsenal, Spurs, West Ham
}

const _ = require('lodash');

a = [];
a[0] = {};
a[0].team = "Arsenal";
a[1] = {};
a[1].team = "Chelsea";
a[2] = {};
a[2].team = "West Ham";

function change_team(d, club) {
    d[1].team = club;
    return d;
}

b = _.cloneDeep(a);
change_team(b, "Spurs");

for(n = 0; n < a.length; n++) {
    console.log(n + "] " + a[n].team); // Arsenal, Chelsea, West Ham
}

for(n = 0; n < b.length; n++) {
    console.log(n + "] " + b[n].team); // Arsenal, Spurs, West Ham
}

تحسين استنساخ المصفوفة في JavaScript للأداء والسلامة

تعد القدرة على إدارة الذاكرة والأداء بشكل فعال عنصرًا حاسمًا في استنساخ مصفوفة JavaScript، خاصة في التطبيقات واسعة النطاق. يمكن أن يكون لتقنيات الاستنساخ التي تستخدمها عند العمل مع صفائف كبيرة تأثير كبير على استخدام الذاكرة وسرعتها. عند العمل مع هياكل معقدة ومتداخلة، يتم استخدام طريقة النسخ الضحلة، والتي تستخدم عامل الانتشار [...مصفوفة]، ليست فعالة وأبطأ بالنسبة للصفائف الأصغر. تقنيات النسخ العميق مثل JSON.parse(JSON.stringify(صفيف)) أو باستخدام مكتبات مثل مكتبة Lodash _.cloneDeep يمكن أن يتسبب في تأخر التنفيذ لمجموعات البيانات الضخمة بسبب استهلاكها العالي للذاكرة.

من أجل إدارة الأداء بمهارة أكبر، يجب عليك تقييم المواقف التي تتطلب النسخ العميقة مقابل النسخ السطحية. على سبيل المثال، ستفي النسخة السطحية بالغرض إذا كانت البيانات الأولية الوحيدة التي يقوم تطبيقك بتحديثها هي مصفوفات أساسية من الأرقام أو السلاسل. ومع ذلك، من أجل منع الآثار الجانبية المستندة إلى المرجع، يعد الاستنساخ العميق ضروريًا للصفائف التي تحتوي على كائنات أو صفائف من الصفائف. تضمن تقنيات الاستنساخ العميق سلامة البيانات على الرغم من أنها قد تقلل من الأداء، خاصة عند العمل مع مجموعات بيانات ضخمة في منطق جانب الخادم أو نماذج البيانات الهرمية في تطبيقات الوقت الفعلي مثل حالات React.

علاوة على ذلك، فإن مفتاح تحسين الأمان هو تجنب الطفرات غير المقصودة. عند استخدام النسخ السطحية بشكل غير صحيح، فإنها يمكن أن تسمح بإجراء تعديلات غير مقصودة من خلال مراجع الكائنات، مما قد يؤدي إلى كشف بيانات حساسة. ويضمن النسخ العميق عدم تسرب التغييرات في المصفوفات أو الكائنات المستنسخة إلى مجموعات البيانات الأصلية، مما يحمي سلامة البيانات ويتجنب الأخطاء الجسيمة في الأنظمة الحساسة مثل البرامج المالية أو الطبية. إن النظر في عوامل الأداء والتعامل مع مراجع الكائنات بشكل صحيح يجعل استنساخ المصفوفة موضوعًا أساسيًا لتطوير الويب المعاصر.