Sao chép mảng JavaScript: Ngăn chặn các sửa đổi có chủ ý đối với mảng nguồn

Hiểu nhân bản và đột biến mảng JavaScript

Sao chép mảng là một hoạt động phổ biến trong JavaScript cho phép bạn thực hiện các thay đổi đối với một bản sao của mảng ban đầu mà không ảnh hưởng đến dữ liệu gốc. Tuy nhiên, các kỹ thuật sao chép đơn giản có thể không hoạt động như dự định do cách hoạt động của các đối tượng JavaScript. Các nhà phát triển thường xuyên gặp phải các tình huống trong đó các sửa đổi được thực hiện đối với mảng được sao chép cũng ảnh hưởng đến mảng ban đầu.

Sự cố này chủ yếu xảy ra khi các mục được chứa trong một mảng, điều này thường xảy ra trong các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn. Cú pháp trải rộng đơn giản chỉ sao chép các con trỏ tới các đối tượng chứ không phải bản sao sâu thực sự của mảng, dẫn đến những thay đổi không mong muốn đối với cả mảng gốc và mảng nhân bản.

Để minh họa vấn đề này, chúng ta sẽ xem xét một ví dụ rất đơn giản trong bài viết này. Chúng ta sẽ sử dụng toán tử trải rộng để sao chép một mảng chứa tên của các đội. Tiếp theo, chúng ta sẽ thử thực hiện các thay đổi đối với mảng đã sao chép và xem liệu mảng ban đầu có bị thay đổi hay không.

Thông qua việc hiểu rõ cơ chế đằng sau vấn đề này và nghiên cứu các biện pháp khắc phục khả thi, chúng tôi sẽ nâng cao kiến ​​thức về các phương pháp sao chép mảng JavaScript. Trong các ứng dụng lớn hơn, điều này rất cần thiết để ngăn ngừa lỗi khi làm việc với dữ liệu có thể thay đổi.

Hiểu các vấn đề về sao chép và đột biến mảng JavaScript

Ví dụ JavaScript này minh họa vấn đề về cách sao chép mảng có thể dẫn đến những thay đổi không lường trước được đối với mảng ban đầu. Các bản sao nông được tạo khi nhân bản một mảng bằng toán tử trải rộng. Điều này chỉ ra rằng ngay cả khi mảng được sao chép, tất cả các đối tượng chứa trong mảng đó vẫn tiếp tục tham chiếu đến cùng một vị trí bộ nhớ. Về tên đội, cả hai mảng đều trỏ đến các mục giống hệt nhau ngay cả khi mảng b là một bản sao của mảng Một. Do đó, bất kỳ sửa đổi nào được thực hiện đối với tên nhóm trong một mảng cũng sẽ ảnh hưởng đến mảng kia.

Vì JavaScript xử lý mọi thứ bằng tham chiếu thay vì theo giá trị nên hành vi này diễn ra. Các đối tượng trong mảng không bị trùng lặp khi tạo cấu trúc mảng mới bằng lệnh [...Một]. Do đó, cùng một đối tượng được thay đổi trong cả hai mảng khi hàm thay đổi_đội được gọi để thay đổi tên nhóm. Điều này giải thích tại sao, mặc dù chỉ có một mảng được thay đổi nhưng cả hai mảng đều hiển thị sự thay đổi. Khi sử dụng mảng đối tượng JavaScript, đây là một vấn đề thường gặp.

Chúng tôi đã minh họa hai cách giải quyết cho vấn đề này: nhân bản sâu và sử dụng thư viện. các JSON.parse(JSON.stringify(a)) hàm biến mảng thành một chuỗi và ngược lại để cung cấp một bản sao sâu. Phương pháp này dễ sử dụng và hiệu quả để tạo ra một tập hợp các mục mới hoàn toàn không liên quan đến mảng ban đầu. Mảng ban đầu sẽ không thay đổi sau bất kỳ thay đổi nào được thực hiện đối với mảng được sao chép. Tuy nhiên, phương pháp này có những hạn chế, đặc biệt khi xử lý các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn như hàm hoặc giá trị không xác định.

Một cách đáng tin cậy hơn là tận dụng lợi thế của Lodash _.cloneDeep kỹ thuật. Một trong nhiều kỹ thuật được cung cấp bởi thư viện tiện ích JavaScript nổi tiếng Lodash là sao chép sâu các đối tượng và mảng. Kỹ thuật này đảm bảo rằng các đối tượng lồng nhau được sao chép chính xác, vừa hiệu quả vừa đáng tin cậy. Nó xử lý các cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn một cách dễ dàng, tránh các vấn đề liên quan đến tuần tự hóa JSON. Hai kỹ thuật nhân bản sâu này rất hữu ích trong các dự án lớn hơn, trong đó tính nhất quán của dữ liệu là quan trọng vì chúng tránh được các tác dụng phụ không lường trước được trong các ứng dụng phụ thuộc vào thao tác mảng hoặc đối tượng.

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
}

Tối ưu hóa nhân bản mảng trong JavaScript để tăng hiệu suất và an toàn

Khả năng quản lý hiệu quả bộ nhớ và hiệu suất là một thành phần quan trọng của việc nhân bản mảng JavaScript, đặc biệt là trong các ứng dụng quy mô lớn. Các kỹ thuật nhân bản bạn sử dụng khi làm việc với các mảng lớn có thể có tác động đáng kể đến tốc độ và việc sử dụng bộ nhớ. Khi làm việc với các cấu trúc lồng nhau, phức tạp, phương pháp sao chép nông, sử dụng toán tử trải rộng [...mảng], không hiệu quả và chậm hơn đối với các mảng nhỏ hơn. Kỹ thuật sao chép sâu như JSON.parse(JSON.stringify(mảng)) hoặc sử dụng các thư viện như của Lodash _.cloneDeep có thể khiến quá trình thực thi bị chậm đối với các tập dữ liệu khổng lồ do mức tiêu thụ bộ nhớ cao hơn.

Để quản lý hiệu suất một cách khéo léo hơn, bạn phải đánh giá tình huống nào cần bản sao sâu và bản sao nông. Ví dụ: một bản sao nông sẽ phù hợp nếu dữ liệu nguyên thủy duy nhất mà ứng dụng của bạn cập nhật là các mảng số hoặc chuỗi cơ bản. Tuy nhiên, để ngăn chặn các tác dụng phụ dựa trên tham chiếu, việc sao chép sâu là cần thiết đối với các mảng chứa đối tượng hoặc mảng mảng. Kỹ thuật nhân bản sâu đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu ngay cả khi chúng có thể làm giảm hiệu suất, đặc biệt khi làm việc với các tập dữ liệu khổng lồ theo logic phía máy chủ hoặc mô hình dữ liệu phân cấp trong các ứng dụng thời gian thực như trạng thái React.

Hơn nữa, chìa khóa để tối ưu hóa bảo mật là tránh những đột biến không chủ ý. Khi các bản sao nông được sử dụng không đúng cách, chúng có thể cho phép sửa đổi ngoài ý muốn thông qua các tham chiếu đối tượng, điều này có thể làm lộ dữ liệu nhạy cảm. Sao chép sâu đảm bảo rằng những thay đổi trong mảng hoặc đối tượng nhân bản không bị rò rỉ vào bộ dữ liệu gốc, bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu và ngăn ngừa các lỗi nghiêm trọng trong các hệ thống nhạy cảm như phần mềm tài chính hoặc y tế. Việc xem xét các yếu tố hiệu suất và xử lý các tham chiếu đối tượng một cách chính xác làm cho việc nhân bản mảng trở thành một chủ đề thiết yếu để phát triển web hiện đại.