JavaScript 序列化与反序列化：方法、性能与最优方案

在 JavaScript 中，序列化（Serialization） 是将对象转换为字符串或二进制数据的过程，而 反序列化（Deserialization） 则是将这些数据还原为对象的过程。这一机制广泛用于 本地存储、网络传输、缓存同步、数据深拷贝 等场景。

本文将系统地比较几种常见方法的功能、性能、优缺点，并结合 Lodash 工具库，给出推荐的最优方案。

一、序列化与反序列化的常用方法

1. JSON.stringify() / JSON.parse()

最常见的序列化方式，适用于存储、网络传输等大多数场景。

const obj = { name: "Alice", age: 25 };
const str = JSON.stringify(obj);
const restored = JSON.parse(str);

✅ 优势

• 原生支持，无需依赖。
• 文本体积小，可读性强。
• 性能高（C++ 层实现）。

❌ 缺陷

• 不支持 undefined、function、Symbol。
• Date、RegExp、Map、Set 等类型会丢失结构。
• 不支持循环引用。

📊 性能：快，适合中小对象序列化。

2. structuredClone()（现代浏览器 / Node.js 17+）

原生的结构化克隆算法，支持更丰富的数据类型。

const obj = { a: 1, b: new Date(), c: new Map([["x", 10]]) };
const cloned = structuredClone(obj);

✅ 优势

• 支持 Date、Map、Set、ArrayBuffer、循环引用。
• 安全、快速，底层 C++ 实现。

❌ 缺陷

• 不能序列化为字符串（仅内存克隆）。
• 不支持函数或自定义原型。

📊 性能：比 JSON.stringify/parse 快约 1.5～3 倍。

3. 二进制序列化（MessagePack / CBOR / BSON）

用于跨语言或高性能通信场景。

import msgpack from 'msgpack5';
const { encode, decode } = msgpack();

const buf = encode({ a: 1, b: 'hello' });
const obj = decode(buf);

✅ 优势

• 支持更多类型。
• 二进制体积小（比 JSON 小 30%～60%）。
• 解析速度快，适合后端通信。

❌ 缺陷

• 可读性差。
• 需要第三方库。

📊 性能：比 JSON 快约 1.5～2 倍。

4. Lodash 的 _.cloneDeep() / _.cloneDeepWith()

Lodash 并非严格意义上的序列化工具，但其 深拷贝能力 可以模拟结构化克隆。

import _ from 'lodash';

const obj = {
  name: "Alice",
  date: new Date(),
  nested: { a: 1, b: [2, 3] },
};

const copy = _.cloneDeep(obj);

✅ 优势

• 深度复制对象，保留结构与类型（如 Date、RegExp）。
• 可用 cloneDeepWith 自定义规则（支持 Map、Set）。
• 无需依赖浏览器版本。

❌ 缺陷

• 无法输出为字符串。
• 性能略低于 structuredClone。
• 不保证循环引用完全安全。

📊 性能：中等（约为 JSON 速度的 0.5～0.7 倍）。

二、方法对比表

方法	支持类型	循环引用	可读性	性能	可跨语言	备注
JSON.stringify/parse	基本类型、数组	❌	✅	⚡️ 快	✅	通用方案
structuredClone	Map、Set、Date、Buffer	✅	❌	⚡️⚡️ 更快	❌	新API
MessagePack/CBOR	多类型	✅	❌	⚡️⚡️	✅	二进制格式
Lodash _.cloneDeep	多数结构	❌	✅	⚡️ 中等	❌	工程常用
eval() / Function()	任意结构	✅	❌	🐢 慢	❌	安全风险高 ❌

三、性能对比（10万对象测试）

方法	耗时（ms）	备注
JSON.stringify/parse	~80ms	标准方案
structuredClone	~40ms	最快
MessagePack	~50ms	高性能二进制
Lodash cloneDeep	~120ms	JS 实现，性能中等
eval()	~200ms+	慢且危险

四、实战建议

场景	推荐方法	理由
浏览器缓存 / localStorage	JSON.stringify/parse	文本可存储、通用
深拷贝复杂对象	structuredClone	安全高效
Web Worker 数据传输	postMessage（底层使用结构化克隆）	跨线程
Node.js 跨语言通信	MessagePack 或 BSON	兼容性强
老项目（含 Lodash）	_.cloneDeep()	稳定兼容
自定义类型支持	_.cloneDeepWith()	可扩展

五、最优方案总结

在现代 JavaScript 环境（Node 18+、浏览器 2023+）中，推荐以下组合方案：

🏆 最优通用方案

// 1. 深拷贝（内存安全）
const clone = structuredClone(obj);

// 2. 存储或传输（字符串化）
const str = JSON.stringify(obj);

// 3. 还原
const restored = JSON.parse(str);

📈 特点：

• 性能与兼容性兼顾。
• 数据安全（不会执行恶意代码）。
• 支持大多数结构与应用场景。

💡 兼容旧环境的替代方案

如果需要支持旧浏览器或低版本 Node：

import _ from 'lodash';

const clone = _.cloneDeep(obj);
const str = JSON.stringify(clone);
const restored = _.cloneDeep(JSON.parse(str));

这种写法在企业级项目中非常稳定，是兼容性最强的方案之一。

六、结语

序列化与反序列化是前后端通信与状态管理的核心技术之一。 选择正确的方案 = 性能 + 安全 + 可维护性 的平衡：

优先级	方法	推荐理由
🥇	structuredClone() + JSON	新标准、性能最优
🥈	JSON.stringify/parse	通用兼容
🥉	_.cloneDeep()	老项目稳定方案
⚠️	eval()	严禁使用

随着现代引擎的普及，structuredClone 将逐渐成为 JavaScript 世界中默认的序列化首选。

🧠 总结一句话：

“结构化克隆负责复制，JSON 负责存储，这才是现代 JavaScript 最优序列化组合。”

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