摘要：上對位運算的解釋是它經常被用來創建處理以及讀取標志位序列一種類似二進制的變量。位運算，常用于處理同時存在多個布爾選項的情形。掩碼中的每個選項的值都是的冪，位運算是位的。位運算，說白了就是直接對某個數據在內存中的二進制位，進行運算操作。

上一篇文章 「前端面試題系列9」淺拷貝與深拷貝的含義、區別及實現 中提到了深拷貝的實現方法，從遞歸調用，到 JSON，再到終極方案 cloneForce。

不經讓我想到，lodash 中的 _.cloneDeep 方法。它是如何實現深拷貝的呢？今天，就讓我們來具體地解讀一下 _.cloneDeep 的源碼實現。

源碼中的內容比較多，為了能將知識點講明白，也為了更好的閱讀體驗，將會分為上下 2 篇進行解讀。今天主要會涉及位掩碼、對象判斷、數組和正則的深拷貝寫法。

ok，現在就讓我們深入源碼，共同探索吧~

它的源碼內容很少，因為主要還是靠 baseClone 去實現。

/** Used to compose bitmasks for cloning. */
const CLONE_DEEP_FLAG = 1
const CLONE_SYMBOLS_FLAG = 4

function cloneDeep(value) {
  return baseClone(value, CLONE_DEEP_FLAG | CLONE_SYMBOLS_FLAG)
}

剛看到前兩行的常量就懵了，它們的用意是什么？然后，傳入 baseClone 的第二個參數，似乎還將那兩個常量做了運算，其結果是什么？這么做的目的是什么？

一番查找之后，終于明白這里其實涉及到了 位掩碼 與 位運算 的概念。下面就來詳細講解一下。

回到第一行注釋：Used to compose bitmasks for cloning。意思是，用于構成克隆方法的位掩碼。

從注釋看，這里的 CLONE_DEEP_FLAG 和 CLONE_SYMBOLS_FLAG 就是位掩碼了，而 CLONE_DEEP_FLAG | CLONE_SYMBOLS_FLAG 其實是 位運算 中的 按位或 方法。

這里有個不常見的概念：位運算。MDN 上對位運算的解釋是：它經常被用來創建、處理以及讀取標志位序列——一種類似二進制的變量。雖然可以使用變量代替標志位序列，但是這樣可以節省內存（1/32）。

不過實際開發中，位運算用得很少，主要是因為位運算操作的是二進制位，對開發者來說不太好理解。用得少，就容易生疏。但實際上，位運算是一種很棒的思想，它計算得更快，代碼量還更少。位運算，常用于處理同時存在多個布爾選項的情形。掩碼中的每個選項的值都是 2 的冪，位運算是 32 位的。

在計算機程序的世界里，所有的數據都是以二進制的形式儲存的。位運算，說白了就是直接對某個數據在內存中的二進制位，進行運算操作。比如 &、|、~、^、>>，這些都是 按位運算符，它們有一些神奇的用法。以系統權限為例：

const PERMISSION_A = 1; // 0001
const PERMISSION_B = 2; // 0010
const PERMISSION_C = 4; // 0100
const PERMISSION_D = 8; // 1000

// 當一個用戶同時擁有 權限A 和 權限C 時，就產生了一個新的權限
const mask = PERMISSION_A | PERMISSION_C; // 0101，十進制為 5

// 判斷該用戶是否有 權限C，可以取出 權限C 的位掩碼
if (mask & PERMISSION_C) {
    ...
}

// 該用戶沒有 權限A，也沒有 權限C
const mask2 = ~(PERMISSION_A | PERMISSION_C); // ~0101 => 1010

// 取出 與權限A 不同的部分
const mask3 = mask ^ PERMISSION_A; // 0101 ^ 0001 => 0100

回到源碼的 CLONE_DEEP_FLAG | CLONE_SYMBOLS_FLAG 就得到一個新的結果傳入 baseClone 中，十進制為 5，至于它是用來干什么的，就需要繼續深入到 baseClone 的源碼中去看了。

先貼一下源碼，其中一些關鍵的判斷已經做了注釋

function baseClone(value, bitmask, customizer, key, object, stack) {
  let result
  // 根據位掩碼，切分判斷入口
  const isDeep = bitmask & CLONE_DEEP_FLAG
  const isFlat = bitmask & CLONE_FLAT_FLAG
  const isFull = bitmask & CLONE_SYMBOLS_FLAG

  // 自定義 clone 方法，用于 _.cloneWith
  if (customizer) {
    result = object ? customizer(value, key, object, stack) : customizer(value)
  }
  if (result !== undefined) {
    return result
  }

  // 過濾出原始類型，直接返回
  if (!isObject(value)) {
    return value
  }
  
  const isArr = Array.isArray(value)
  const tag = getTag(value)
  if (isArr) {
    // 處理數組
    result = initCloneArray(value)
    if (!isDeep) {
      // 淺拷貝數組
      return copyArray(value, result)
    }
  } else {
    // 處理對象
    const isFunc = typeof value == "function"
    
    if (isBuffer(value)) {
      return cloneBuffer(value, isDeep)
    }
    if (tag == objectTag || tag == argsTag || (isFunc && !object)) {
      result = (isFlat || isFunc) ? {} : initCloneObject(value)
      if (!isDeep) {
        return isFlat
          ? copySymbolsIn(value, copyObject(value, keysIn(value), result))
          : copySymbols(value, Object.assign(result, value))
      }
    } else {
      if (isFunc || !cloneableTags[tag]) {
        return object ? value : {}
      }
      result = initCloneByTag(value, tag, isDeep)
    }
  }
  // 用 “棧” 處理循環引用
  stack || (stack = new Stack)
  const stacked = stack.get(value)
  if (stacked) {
    return stacked
  }
  stack.set(value, result)

  // 處理 Map
  if (tag == mapTag) {
    value.forEach((subValue, key) => {
      result.set(key, baseClone(subValue, bitmask, customizer, key, value, stack))
    })
    return result
  }

  // 處理 Set
  if (tag == setTag) {
    value.forEach((subValue) => {
      result.add(baseClone(subValue, bitmask, customizer, subValue, value, stack))
    })
    return result
  }

  // 處理 typedArray
  if (isTypedArray(value)) {
    return result
  }

  const keysFunc = isFull
    ? (isFlat ? getAllKeysIn : getAllKeys)
    : (isFlat ? keysIn : keys)

  const props = isArr ? undefined : keysFunc(value)

  // 遍歷賦值
  arrayEach(props || value, (subValue, key) => {
    if (props) {
      key = subValue
      subValue = value[key]
    }
    // Recursively populate clone (susceptible to call stack limits).
    assignValue(result, key, baseClone(subValue, bitmask, customizer, key, value, stack))
  })

  return result
}

/** Used to compose bitmasks for cloning. */
const CLONE_DEEP_FLAG = 1 // 深拷貝標志位
const CLONE_FLAT_FLAG = 2 // 原型鏈標志位
const CLONE_SYMBOLS_FLAG = 4 // Symbol 標志位

function baseClone(value, bitmask, customizer, key, object, stack) {
    // 根據位掩碼，取出位掩碼，切分判斷入口，bitmask 的十進制為 5
    const isDeep = bitmask & CLONE_DEEP_FLAG // 5 & 1 => 1 => true
    const isFlat = bitmask & CLONE_FLAT_FLAG // 5 & 2 => 0 => false
    const isFull = bitmask & CLONE_SYMBOLS_FLAG // 5 & 4 => 4 => true
    ...
}

每個常量基本都加了注釋，之前傳入 baseClone 的 bitmask 為十進制的 5，其目的就是為了在 baseClone 中進行判斷入口的切分。

// 如果不是對象，則直接返回該值
if (!isObject(value)) {
    return value
}

// ./isObject.js
function isObject(value) {
  const type = typeof value
  return value != null && (type == "object" || type == "function")
}

這里需要說的就是，是否為對象的判斷。用的基本方法是 typeof，但是因為 typeof null 的值也是 "object"，所以最后的 return 需要對 null 做額外處理。

const isArr = Array.isArray(value)

if (isArr) {
    result = initCloneArray(value)
    if (!isDeep) {
        return copyArray(value, result)
    }
} else {
    ... // 非數組的處理
}

// 用于檢測對象自身的屬性
const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty

// 初始化需要克隆的數組
function initCloneArray(array) {
    const { length } = array
    const result = new array.constructor(length)

    // Add properties assigned by `RegExp#exec`.
    if (length && typeof array[0] == "string" && hasOwnProperty.call(array, "index")) {
        result.index = array.index
        result.input = array.input
    }
    return result
}

為了不干擾源數組的數據，這里首先會用 initCloneArray 初始化一個全新的數組。

其中，new array.constructor(length) 相當于 new Array(length)，只是換了種不常見的寫法，作用是一樣的。

接下來的這個判斷，讓我一頭霧水。

// Add properties assigned by `RegExp#exec`.
if (length && typeof array[0] == "string" && hasOwnProperty.call(array, "index")) {
    result.index = array.index
    result.input = array.input
}

判斷條件首先確定 length > 0，然后 array[0] 的類型是 string，最后 array 擁有 index 這個屬性。

看到判斷條件里的兩條執行語句更懵了，需要賦值 index 和 input，這又是為什么？/(ㄒoㄒ)/~~

回頭看到第一行注釋，有個關鍵點 RegExp#exec。MDN 中給的解釋：exec() 方法在一個指定字符串中執行一個搜索匹配。返回一個結果數組或 null。文檔下方有個例子：

var re = /quicks(brown).+?(jumps)/ig;
var result = re.exec("The Quick Brown Fox Jumps Over The Lazy Dog");
console.log(result);

// 輸出的 result 是一個數組，有 3 個元素和 4 個屬性
// 0: "Quick Brown Fox Jumps"
// 1: "Brown"
// 2: "Jumps"
// groups: undefined
// index: 4
// input: "The Quick Brown Fox Jumps Over The Lazy Dog"
// length: 3

哇哦~ 原來 index 和 input 在這里。所以，源碼中的為何要那樣賦值，就迎刃而解了。

再回到 baseClone 中來，如果不是深拷貝，那就只要做數組的第一層數據的賦值即可。

if (!isDeep) {
    return copyArray(value, result)
}

// ./copyArray.js
function copyArray(source, array) {
  let index = -1
  const length = source.length

  array || (array = new Array(length))
  while (++index < length) {
    array[index] = source[index]
  }
  return array
}

位掩碼技術，是一種很棒的思想，可以寫出更為簡潔的代碼，運行得也更快。對象的判斷，需要特別注意 null，它的 typeof 值 也是 object。正則的 exec() 方法會返回一個結果數組或 null，其中就會有 index 和 input 屬性。

閱讀源碼的過程比較痛苦，深感自身的不足。從不懂到查閱資料，再到寫出來，耗費了我大量的時間，不過寫作的過程也給了我不小的收獲。修行之路任重而道遠，給自己打打氣，繼續砥礪前行吧。

未完待續。。。

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