JavaScript循环中对象引用陷阱：解决数据覆盖与只记录最后一个的问题

循环中数据覆盖现象的分析

在javascript中，当我们使用 for 循环处理一组数据，并尝试将处理后的结果封装成对象推入一个数组时，有时会遇到一个令人困惑的问题：最终数组中的所有对象都相同，或者只反映了循环中最后一次迭代的数据。这通常发生在将数据写入文件或进行其他后续处理时，发现输出结果与预期不符。

以下是一个典型的错误示例代码，它试图从 input_data.json 读取记录，并将其格式化后存入 myrecords 数组，最终写入 output.json：

const fs = require('fs');
const util = require('util'); // 假设 util 被使用

let rawdata = fs.readFileSync('./input_data.json');
let jsondata = JSON.parse(rawdata);
let result = '';
let key = '';
let data = { // <-- 注意：data 对象在循环外部定义
   items: []
};
let myrecords = [];

for(let i = 0; i < jsondata.records.length; i++) {
    let obj = jsondata.records[i];
    result = obj.Id;
    items = jsondata.records[i].data;
    data.items = [items]; // <-- 每次都修改同一个 data 对象的属性
    data.key = result;    // <-- 每次都修改同一个 data 对象的属性
    myrecords.push(data); // <-- 每次都推入同一个 data 对象的引用
}

// 文件写入逻辑，用于将 myrecords 写入 output.json
var log_file = fs.createWriteStream(__dirname + '/output.json', {flags : 'w'});
var log_stdout = process.stdout;
console.log = function(d) {
    log_file.write(util.format(d) + '\n');
    log_stdout.write(util.format(d) + '\n');
};
console.log(JSON.stringify(myrecords, null, 2));

在这段代码中，无论 input_data.json 包含多少条不同的记录，最终 output.json 中 myrecords 数组的所有元素都将是相同的，且其内容与 jsondata.records 中最后一条记录的处理结果一致。

问题根源：JavaScript的对象引用特性

这个问题的核心在于JavaScript中对象（包括数组）是引用类型的特性。当我们将一个对象赋值给一个变量时，变量存储的不是对象本身的值，而是指向该对象在内存中存储位置的引用（内存地址）。

在上述错误代码中：

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1. let data = { items: [] }; 这行代码在 for 循环外部创建了一个 data 对象。
2. 在循环的每次迭代中，我们修改的是这个同一个 data 对象的 items 和 key 属性。
3. myrecords.push(data); 这行代码是将 data 对象的引用推入 myrecords 数组。这意味着 myrecords 数组中的所有元素都指向内存中的同一个 data 对象。

因此，当循环结束后，data 对象的状态将是最后一次迭代修改后的状态。由于 myrecords 数组中的所有元素都指向这个最终状态的 data 对象，所以我们看到的结果就是所有数组元素都变得相同。

解决方案：每次迭代创建新对象

要解决这个问题，关键在于确保每次推入数组的对象都是一个独立的、全新的实例。这意味着我们应该在循环的每一次迭代中，都创建一个新的对象。

以下是修正后的代码示例：

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const fs = require('fs');
const util = require('util'); // 假设 util 被使用

let rawdata = fs.readFileSync('./input_data.json');
let jsondata = JSON.parse(rawdata);
let myrecords = [];

for (let i = 0; i < jsondata.records.length; i++) {
  let obj = jsondata.records[i];
  let result = obj.Id;
  let items = jsondata.records[i].data;
  // 关键：在每次循环迭代中创建新的 data 对象
  let data = {
    items: [items],
    key: result
  };
  myrecords.push(data);
}

// 文件写入逻辑保持不变
var log_file = fs.createWriteStream(__dirname + '/output.json', { flags: 'w' });
var log_stdout = process.stdout;
console.log = function (d) {
  log_file.write(util.format(d) + '\n');
  log_stdout.write(util.format(d) + '\n');
};
console.log(JSON.stringify(myrecords, null, 2));

通过将 let data = { ... }; 语句移动到 for 循环内部，每次迭代都会创建一个新的 data 对象。这样，myrecords.push(data) 推入的就是一个独立的对象实例，它包含了当前迭代的特定数据，并且不会受到后续迭代中其他对象修改的影响。

注意事项与最佳实践

1. 理解引用类型与值类型： 这是JavaScript编程中一个基础但极其重要的概念。

   • 值类型（如字符串、数字、布尔值、null、undefined、Symbol、BigInt）在赋值时会复制其值。
   • 引用类型（如对象、数组、函数）在赋值时会复制其引用（内存地址）。
   • 深入理解这两种类型的区别是避免此类问题的关键。

2. 使用 const 和 let 声明变量：

   • 在循环内部使用 let 声明变量是良好的实践，它创建了块级作用域的变量，有助于避免变量泄露和意外修改。
   • 如果一个对象的引用在创建后不应改变，可以使用 const。例如，在修正后的代码中，let data 可以改为 const data，因为在每次迭代中 data 变量都指向一个新的对象，且该引用在当前迭代中不会再被重新赋值。

3. 考虑函数式编程方法（如 map）：

   • 对于处理数组并生成新数组的需求，JavaScript的 Array.prototype.map() 方法是一个非常优雅且推荐的解决方案。它会遍历数组的每个元素，对每个元素执行回调函数，并将回调函数的返回值组成一个新的数组。
   • 使用 map 方法通常能自然地避免引用问题，因为它鼓励创建新的数据结构而不是修改旧的。

   const myrecordsFunctional = jsondata.records.map(obj => ({
       items: [obj.data], // 创建新的对象字面量
       key: obj.Id
   }));
   // console.log(JSON.stringify(myrecordsFunctional, null, 2));

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   这种方式不仅代码更简洁，而且更符合不可变数据（Immutable Data）的编程范式，有助于减少副作用和提高代码可读性。

4. 深拷贝的场景：

   • 虽然在大多数情况下，在循环中创建新对象是最佳实践，但在某些特殊场景下，如果确实需要在循环外部定义一个“模板”对象，并在每次循环中基于该模板进行修改，并且希望保留每次修改前的状态，那么在推入数组前，需要对模板对象进行深拷贝。
   • 深拷贝会创建一个全新的对象，并递归地复制其所有嵌套属性的值，而不是仅仅复制引用。但深拷贝通常比直接创建新对象更复杂，且在多数情况下并非必需。常见的深拷贝方法包括 JSON.parse(JSON.stringify(obj))（有局限性）或使用第三方库（如 Lodash 的 _.cloneDeep()）。

总结

JavaScript中对象引用特性是导致循环中数据覆盖或只记录最后一个数据这一问题的根本原因。理解对象是引用类型这一概念至关重要。通过在循环的每一次迭代中创建新的对象实例，我们可以确保数组中存储的是独立的数据副本，从而避免数据被后续迭代意外修改。同时，采纳 map 等函数式编程方法，不仅能简化代码，也能从设计层面规避此类引用陷阱，提升代码的健壮性和可维护性。

以上就是JavaScript循环中对象引用陷阱：解决数据覆盖与只记录最后一个的问题的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！