JavaScript-array klonen: opzettelijke wijzigingen aan de bronarray voorkomen

Inzicht in het klonen en mutaties van JavaScript-arrays

Het klonen van arrays is een populaire activiteit in JavaScript waarmee u wijzigingen kunt aanbrengen in een duplicaat van de originele array zonder dat dit gevolgen heeft voor de originele gegevens. Eenvoudige kloontechnieken werken echter mogelijk niet zoals bedoeld vanwege de manier waarop JavaScript-objecten werken. Ontwikkelaars komen vaak scenario's tegen waarin wijzigingen aan de gekopieerde array ook van invloed zijn op de oorspronkelijke array.

Dit probleem doet zich meestal voor als items zich in een array bevinden, wat vaak het geval is bij ingewikkeldere datastructuren. Eenvoudige gespreide syntaxis repliceert alleen verwijzingen naar de objecten, niet de daadwerkelijke diepe kopie van de array, wat resulteert in ongewenste wijzigingen in zowel het origineel als de gekloonde array.

Om dit probleem te illustreren, zullen we in dit artikel een heel eenvoudig voorbeeld doornemen. We gebruiken de spread-operator om een ​​array te klonen die de namen van de teams bevat. Vervolgens proberen we wijzigingen aan te brengen in de gekopieerde array en kijken of de originele array ook is gewijzigd.

Door het mechanisme hierachter te begrijpen en mogelijke oplossingen te onderzoeken, zullen we onze kennis van de kloonmethoden voor JavaScript-arrays vergroten. In grotere toepassingen is dit essentieel om fouten te voorkomen bij het werken met veranderlijke gegevens.

Problemen met het klonen en mutaties van JavaScript-arrays begrijpen

Dit JavaScript-voorbeeld laat zien hoe het klonen van arrays kan resulteren in onverwachte wijzigingen in de oorspronkelijke array. Bij het klonen van een array met de spread-operator worden ondiepe kopieën gemaakt. Dit geeft aan dat zelfs wanneer de array wordt gekopieerd, alle objecten daarin naar dezelfde geheugenlocaties blijven verwijzen. Wat de teamnamen betreft, verwijzen beide arrays naar identieke items, zelfs als array B is een kloon van array A. Bijgevolg zullen alle wijzigingen die aan de teamnaam in de ene array worden aangebracht, ook van invloed zijn op de andere.

Omdat JavaScript dingen op basis van referentie afhandelt in plaats van op basis van waarde, vindt dit gedrag plaats. De objecten binnen de array worden niet gedupliceerd wanneer met de opdracht een nieuwe arraystructuur wordt gemaakt [...A]. Hetzelfde object wordt dus in beide arrays gewijzigd wanneer de function verander_team wordt aangeroepen om de teamnaam te wijzigen. Dit verklaart waarom, ook al was het de bedoeling dat slechts één array werd gewijzigd, beide arrays de verandering laten zien. Bij het gebruik van JavaScript-arrays van objecten is dit een veel voorkomend probleem.

We hebben twee oplossingen voor dit probleem geïllustreerd: diep klonen en bibliotheekgebruik. De JSON.parse(JSON.stringify(a)) functie verandert de array in een string en weer terug om een ​​diepe kopie te verkrijgen. Deze methode is eenvoudig te gebruiken en efficiënt voor het produceren van een nieuwe set items die totaal geen verband houden met de oorspronkelijke array. De oorspronkelijke array blijft ongewijzigd na eventuele wijzigingen in de gekopieerde array. Er kleven echter nadelen aan deze methode, vooral als het gaat om ingewikkeldere datastructuren zoals functies of ongedefinieerde waarden.

Een betrouwbaardere manier maakt gebruik van Lodash's _.kloonDiep techniek. Een van de vele technieken die worden aangeboden door de bekende JavaScript-hulpprogrammabibliotheek Lodash is het diep klonen van objecten en arrays. Deze techniek zorgt ervoor dat geneste objecten correct worden gekloond en is zowel efficiënt als betrouwbaar. Het verwerkt met gemak meer gecompliceerde datastructuren, waardoor de problemen die gepaard gaan met JSON-serialisatie worden vermeden. Deze twee deep-cloning-technieken zijn zeer nuttig bij grotere projecten waarbij gegevensconsistentie belangrijk is, omdat ze onverwachte bijwerkingen vermijden in toepassingen die afhankelijk zijn van array- of objectmanipulatie.

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
}

Optimalisatie van het klonen van arrays in JavaScript voor prestaties en veiligheid

De mogelijkheid om geheugen en prestaties effectief te beheren is een cruciaal onderdeel van het klonen van JavaScript-arrays, vooral bij grootschalige toepassingen. De kloontechnieken die u gebruikt bij het werken met grote arrays kunnen een aanzienlijke invloed hebben op het geheugengebruik en de snelheid. Bij het werken met ingewikkelde, geneste structuren, de ondiepe kopieermethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van de spread-operator [...matrix], is niet zo effectief en langzamer voor kleinere arrays. Diepe kopieertechnieken zoals JSON.parse(JSON.stringify(matrix)) of het gebruik van bibliotheken zoals die van Lodash _.kloonDiep kan ervoor zorgen dat de uitvoering van grote datasets vertraging oploopt vanwege hun hogere geheugengebruik.

Om de prestaties vakkundiger te beheren, moet u beoordelen welke situaties diepe versus oppervlakkige kopieën vereisen. Een oppervlakkige kopie is bijvoorbeeld voldoende als de enige primitieve gegevens die uw toepassing bijwerkt, eenvoudige reeksen getallen of tekenreeksen zijn. Om op referenties gebaseerde bijwerkingen te voorkomen, is echter een diepe kloon nodig voor arrays die objecten of arrays van arrays bevatten. Diepe kloontechnieken garanderen de gegevensintegriteit, ook al kunnen ze de prestaties verminderen, vooral bij het werken met enorme datasets in server-side logica of hiërarchische datamodellen in realtime apps zoals React States.

Bovendien is de sleutel tot het optimaliseren van de veiligheid het vermijden van onbedoelde mutaties. Wanneer ondiepe kopieën op ongepaste wijze worden gebruikt, kunnen onbedoelde wijzigingen via objectreferenties mogelijk zijn, waardoor gevoelige gegevens openbaar kunnen worden gemaakt. Diep kopiëren zorgt ervoor dat wijzigingen in gekloonde arrays of objecten niet in de originele datasets lekken, waardoor de data-integriteit wordt beschermd en cruciale fouten in gevoelige systemen zoals financiële of medische software worden voorkomen. Het in aanmerking nemen van prestatiefactoren en het correct omgaan met objectreferenties maken het klonen van arrays tot een essentieel onderwerp voor de hedendaagse webontwikkeling.