解决JavaScript循环中对象引用导致数据覆盖的问题

问题描述与根源分析

在处理数据并将其写入文件时，一个常见的错误是在循环中重复使用同一个对象变量来构建集合。以下面的代码片段为例，它尝试从 input_data.json 读取数据，然后处理 records 数组，并将结果写入 output.json：

let rawdata = fs.readFileSync('./input_data.json');
let jsondata = JSON.parse(rawdata);
let result = '';
let key = '';
let data = { // <--- 'data' 对象在循环外部声明
    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]; // <--- 每次循环都在修改同一个 'data' 对象
    data.key = result;
    myrecords.push(data); // <--- 每次都将同一个 'data' 对象的引用推入数组
}
// ... 后续写入文件的代码

这段代码的预期行为是将 jsondata.records 中的每一项转换为一个包含 items 和 key 的新对象，并将其添加到 myrecords 数组中。然而，实际运行结果是 output.json 文件中的 myrecords 数组包含了多个元素，但所有这些元素的内容都与 jsondata.records 中的最后一项相同。

其根本原因在于JavaScript处理对象引用的方式。在上述代码中，data 对象在 for 循环外部被声明和初始化。这意味着在整个循环过程中，data 始终指向内存中的同一个对象。当 myrecords.push(data) 被调用时，它并不是将 data 对象的一个副本推入数组，而是将其引用推入数组。因此，myrecords 数组中的所有元素实际上都指向同一个 data 对象。当循环继续进行并修改 data 对象的属性时，这些修改会反映在 myrecords 数组中所有指向该对象的元素上。最终，当循环结束时，data 对象的状态是最后一次迭代后的状态，所以 myrecords 数组中的所有元素都“看起来”是最后一项数据。

正确的数据处理策略

要解决这个问题，关键是在每次循环迭代中创建一个全新的对象实例。这样，每次推入 myrecords 数组的对象都是独立的，对其中一个对象的修改不会影响到数组中的其他对象。

示例代码

以下是修正后的代码，展示了如何在循环内部正确地创建新对象：

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const fs = require('fs'); // 引入fs模块
const util = require('util'); // 引入util模块，用于console.log的格式化

// 假设 input_data.json 存在且内容如下：
// {
//   "records": [
//     { "Id": "id1", "data": "item_data_1" },
//     { "Id": "id2", "data": "item_data_2" },
//     { "Id": "id3", "data": "item_data_3" }
//   ]
// }

let rawdata = fs.readFileSync('./input_data.json');
let jsondata = JSON.parse(rawdata);
let myrecords = []; // 初始化空数组用于存放处理后的记录

for (let i = 0; i < jsondata.records.length; i++) {
  let obj = jsondata.records[i];
  let result = obj.Id;
  let items = obj.data; // 直接从当前obj获取data，避免重复索引

  // 在每次循环迭代中创建一个新的 'data' 对象
  let data = {
    items: [items], // 使用当前迭代的items数据
    key: result    // 使用当前迭代的result数据
  };
  myrecords.push(data); // 将新的独立对象推入数组
}

// 设置日志输出到文件和标准输出
var log_file = fs.createWriteStream(__dirname + '/output.json', { flags: 'w' });
var log_stdout = process.stdout;
console.log = function (d) { // 重写console.log
  log_file.write(util.format(d) + '\n'); // 写入文件
  log_stdout.write(util.format(d) + '\n'); // 写入标准输出
};

// 将处理后的数组转换为JSON字符串并输出
console.log(JSON.stringify(myrecords, null, 2));

在上述修正后的代码中，let data = { ... }; 语句被移到 for 循环的内部。这意味着在每次循环迭代时，都会在内存中创建一个全新的 data 对象。当 myrecords.push(data) 执行时，它会将这个新创建的、独立的 data 对象的引用添加到 myrecords 数组中。因此，数组中的每个元素都将是一个独立的、包含当前迭代数据的对象。

关键概念：值类型与引用类型

理解此问题的核心在于JavaScript中数据类型的基本区别：

• 值类型 (Primitive Types): 包括 string, number, boolean, null, undefined, symbol, bigint。当将一个值类型变量赋给另一个变量时，实际上是创建了一个副本。例如，let a = 10; let b = a; a = 20; 此时 b 仍然是 10。
• 引用类型 (Reference Types): 包括 Object (包括数组 Array, 函数 Function 等)。当将一个引用类型变量赋给另一个变量时，传递的是内存地址的引用，而不是对象的副本。这意味着两个变量都指向内存中的同一个对象。例如，let obj1 = {x: 1}; let obj2 = obj1; obj1.x = 2; 此时 obj2.x 也会变成 2。

在原始问题中，data 是一个引用类型（对象）。在循环外部声明 data 导致 myrecords 数组存储的都是对同一个 data 对象的引用，从而引发数据覆盖问题。

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注意事项与最佳实践

1. 始终注意循环中的对象创建： 在循环中构建对象集合时，如果每个元素都需要是独立的，务必在每次迭代中创建新对象。

2. 考虑使用 Array.prototype.map()： 对于将一个数组转换为另一个数组的场景，map() 方法通常是更简洁、更具函数式编程风格的选择。它会为原数组的每个元素调用回调函数，并返回一个包含回调函数结果的新数组。

   let myrecords = jsondata.records.map(obj => ({
       items: [obj.data],
       key: obj.Id
   }));

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   这种方式不仅代码更精简，而且隐式地保证了每个映射出的对象都是独立的。

3. 文件写入与日志重定向： 示例中使用了 fs.createWriteStream 和重写 console.log 的方式来将输出同时写入文件和标准输出。这是一种常见的日志处理技巧，但对于生产环境，更推荐使用专门的日志库（如 winston, pino）来管理日志级别、格式和输出目标。

4. 错误处理： 在实际应用中，fs.readFileSync 应该包裹在 try...catch 块中，以处理文件不存在或读取失败的情况。

总结

在JavaScript中，当在循环中处理引用类型（如对象和数组）并希望为集合的每个元素创建独立的数据副本时，务必在每次循环迭代中实例化一个新的对象。未能这样做将导致所有集合元素都指向同一个对象引用，从而在循环结束时，它们都反映出该对象的最终状态，造成数据丢失或不一致。理解值类型和引用类型的区别是避免此类常见错误的基石。

以上就是解决JavaScript循环中对象引用导致数据覆盖的问题的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！