„JavaScript“ masyvo klonavimas: tyčinių šaltinio masyvo modifikacijų prevencija

„JavaScript“ masyvo klonavimo ir mutacijų supratimas

Masyvų klonavimas yra populiari „JavaScript“ veikla, leidžianti keisti pradinio masyvo kopiją nepažeidžiant pradinių duomenų. Tačiau paprasti klonavimo metodai gali neveikti taip, kaip numatyta, nes veikia „JavaScript“ objektai. Kūrėjai dažnai susiduria su scenarijais, kai nukopijuoto masyvo pakeitimai taip pat turi įtakos pradiniam masyvui.

Ši problema dažniausiai kyla, kai elementai yra masyve, o tai dažnai būna sudėtingesnėse duomenų struktūrose. Paprasta išplitimo sintaksė tik atkartoja nuorodas į objektus, o ne tikrąją giliąją masyvo kopiją, todėl atsiranda nepageidaujamų tiek originalaus, tiek klonuoto masyvo pakeitimų.

Norėdami iliustruoti šią problemą, šiame straipsnyje pateiksime labai paprastą pavyzdį. Norėdami klonuoti masyvą, kuriame yra komandų pavadinimai, naudosime platinimo operatorių. Tada pabandysime pakeisti nukopijuotą masyvą ir pažiūrėti, ar pakeistas ir pradinis masyvas.

Suprasdami mechanizmą ir ištyrę galimas priemones, pagerinsime žinias apie „JavaScript“ masyvo klonavimo metodus. Didesnėse programose tai būtina norint išvengti klaidų dirbant su keičiamais duomenimis.

„JavaScript“ masyvo klonavimo ir mutacijų problemų supratimas

Šis „JavaScript“ pavyzdys parodo, kaip masyvo klonavimas gali sukelti nenumatytų pradinio masyvo pakeitimų. Seklios kopijos sukuriamos, kai masyvas klonuojamas naudojant platinimo operatorių. Tai rodo, kad net ir nukopijavus masyvą, visi jame esantys objektai ir toliau nurodo tas pačias atminties vietas. Kalbant apie komandų pavadinimus, abu masyvai nurodo identiškus elementus, net jei masyvas b yra masyvo klonas a. Todėl bet kokie komandos pavadinimo pakeitimai viename masyve turės įtakos ir kitam.

Kadangi „JavaScript“ tvarko dalykus remdamasi nuoroda, o ne verte, toks elgesys vyksta. Masyve esantys objektai nedubliuojami, kai su komanda sukuriama nauja masyvo struktūra [...a]. Taigi, tas pats objektas keičiamas abiejuose masyvuose, kai funkcija keisti_komandą iškviečiamas norint pakeisti komandos pavadinimą. Tai paaiškina, kodėl, nors turėjo būti pakeistas tik vienas masyvas, abu masyvai rodo pakeitimą. Naudojant „JavaScript“ objektų masyvus, tai yra dažna problema.

Iliustravome du šios problemos sprendimo būdus: gilų klonavimą ir bibliotekos naudojimą. The JSON.parse(JSON.stringify(a)) funkcija paverčia masyvą eilute ir atgal, kad būtų pateikta gili kopija. Šis metodas yra paprastas naudoti ir efektyvus, norint sukurti naują elementų rinkinį, kuris visiškai nesusijęs su pradiniu masyvu. Pradinis masyvas išliks nepakitęs po bet kokių nukopijuoto masyvo pakeitimų. Tačiau šis metodas turi trūkumų, ypač kai kalbama apie sudėtingesnes duomenų struktūras, pvz., funkcijas ar neapibrėžtas reikšmes.

Patikimesnis būdas išnaudoja Lodash's pranašumus _.cloneDeep technika. Viena iš daugelio žinomos „JavaScript“ paslaugų bibliotekos „Lodash“ siūlomų metodų yra gilus objektų ir masyvų klonavimas. Ši technika užtikrina, kad įdėtieji objektai būtų klonuojami teisingai, ir yra efektyvūs bei patikimi. Jis lengvai tvarko sudėtingesnes duomenų struktūras, išvengdamas problemų, susijusių su JSON serializavimu. Šie du giluminio klonavimo būdai labai naudingi didesniuose projektuose, kuriuose svarbus duomenų nuoseklumas, nes išvengiama nenumatytų šalutinių poveikių programose, kurios priklauso nuo masyvo ar objekto manipuliavimo.

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
}

Masyvo klonavimo „JavaScript“ optimizavimas, siekiant užtikrinti našumą ir saugumą

Gebėjimas efektyviai valdyti atmintį ir našumą yra esminis „JavaScript“ masyvo klonavimo komponentas, ypač didelio masto programose. Klonavimo metodai, kuriuos naudojate dirbant su dideliais masyvais, gali turėti didelės įtakos atminties panaudojimui ir greičiui. Dirbant su sudėtingomis, įdėtomis struktūromis, naudojamas seklus kopijavimo metodas, kuriame naudojamas išplitimo operatorius [...masyvas], nėra toks efektyvus ir yra lėtesnis mažesniems masyvams. Gilus kopijavimo būdai, pvz JSON.parse(JSON.stringify(masyvas)) arba naudojant tokias bibliotekas kaip Lodash's _.cloneDeep gali sukelti didelių duomenų rinkinių vykdymo vėlavimą, nes sunaudojama daugiau atminties.

Norėdami meistriškiau valdyti našumą, turite įvertinti, kurioms situacijoms reikia gilių ar negilių kopijų. Pavyzdžiui, sekli kopija tiks, jei vieninteliai primityvūs jūsų programos naujinimų duomenys yra pagrindiniai skaičių arba eilučių masyvai. Tačiau norint išvengti nuorodomis pagrįstų šalutinių poveikių, masyvams, kuriuose yra objektai arba masyvų masyvai, būtinas gilus klonas. Gilaus klonavimo metodai garantuoja duomenų vientisumą, net jei jie gali sumažinti našumą, ypač dirbant su didžiuliais duomenų rinkiniais serverio logikoje arba hierarchiniais duomenų modeliais realiojo laiko programose, pvz., „React“ būsenose.

Be to, norint užtikrinti saugumą, svarbiausia yra išvengti netyčinių mutacijų. Kai seklios kopijos naudojamos netinkamai, jos gali leisti netyčia keisti objektų nuorodas, o tai gali atskleisti neskelbtinus duomenis. Gilus kopijavimas užtikrina, kad klonuotų masyvų ar objektų pakeitimai nepatektų į originalius duomenų rinkinius, taip apsaugomas duomenų vientisumas ir išvengiama esminių klaidų tokiose jautriose sistemose kaip finansinė ar medicininė programinė įranga. Atsižvelgiant į našumo veiksnius ir teisingai tvarkant objektų nuorodas, masyvo klonavimas tampa esminiu šiuolaikinio interneto kūrimo dalyku.