ES6 Set 與 Map 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2020-06-11 12:06 更新

1. Set

基本用法

ES6 提供了新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Set。它類似于數(shù)組，但是成員的值都是唯一的，沒有重復(fù)的值。

Set 本身是一個構(gòu)造函數(shù)，用來生成 Set 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

  1. const s = new Set();
  4. [2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].forEach(x => s.add(x));
  7. for (let i of s) {
  8.   console.log(i);
  9. }
  10. // 2 3 5 4

上面代碼通過 add() 方法向 Set 結(jié)構(gòu)加入成員，結(jié)果表明 Set 結(jié)構(gòu)不會添加重復(fù)的值。

Set 函數(shù)可以接受一個數(shù)組（或者具有 iterable 接口的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）作為參數(shù)，用來初始化。

  1. // 例一
  2. const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
  3. [...set]
  4. // [1, 2, 3, 4]
  7. // 例二
  8. const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
  9. items.size // 5
  12. // 例三
  13. const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
  14. set.size // 56
  17. // 類似于
  18. const set = new Set();
  19. document
  20.  .querySelectorAll('div')
  21.  .forEach(div => set.add(div));
  22. set.size // 56

上面代碼中，例一和例二都是 Set 函數(shù)接受數(shù)組作為參數(shù)，例三是接受類似數(shù)組的對象作為參數(shù)。

上面代碼也展示了一種去除數(shù)組重復(fù)成員的方法。

  1. // 去除數(shù)組的重復(fù)成員
  2. [...new Set(array)]

上面的方法也可以用于，去除字符串里面的重復(fù)字符。

  1. [...new Set('ababbc')].join('')
  2. // "abc"

向 Set加入值的時候，不會發(fā)生類型轉(zhuǎn)換，所以 5 和 "5" 是兩個不同的值。Set 內(nèi)部判斷兩個值是否不同，使用的算法叫做“Same-value-zero equality”，它類似于精確相等運算符（ === ），主要的區(qū)別是向 Set 加入值時認(rèn)為 NaN 等于自身，而精確相等運算符認(rèn)為 NaN 不等于自身。

  1. let set = new Set();
  2. let a = NaN;
  3. let b = NaN;
  4. set.add(a);
  5. set.add(b);
  6. set // Set {NaN}

上面代碼向 Set 實例添加了兩次 NaN ，但是只會加入一個。這表明，在 Set 內(nèi)部，兩個 NaN 是相等的。

另外，兩個對象總是不相等的。

  1. let set = new Set();
  4. set.add({});
  5. set.size // 1
  8. set.add({});
  9. set.size // 2

上面代碼表示，由于兩個空對象不相等，所以它們被視為兩個值。

Set 實例的屬性和方法

Set 結(jié)構(gòu)的實例有以下屬性。

  • Set.prototype.constructor ：構(gòu)造函數(shù)，默認(rèn)就是 Set 函數(shù)。
  • Set.prototype.size ：返回 Set 實例的成員總數(shù)。

Set 實例的方法分為兩大類：操作方法（用于操作數(shù)據(jù)）和遍歷方法（用于遍歷成員）。下面先介紹四個操作方法。

  • Set.prototype.add(value) ：添加某個值，返回 Set 結(jié)構(gòu)本身。
  • Set.prototype.delete(value) ：刪除某個值，返回一個布爾值，表示刪除是否成功。
  • Set.prototype.has(value) ：返回一個布爾值，表示該值是否為 Set 的成員。
  • Set.prototype.clear() ：清除所有成員，沒有返回值。

上面這些屬性和方法的實例如下。

  1. s.add(1).add(2).add(2);
  2. // 注意2被加入了兩次
  5. s.size // 2
  8. s.has(1) // true
  9. s.has(2) // true
  10. s.has(3) // false
  13. s.delete(2);
  14. s.has(2) // false

下面是一個對比，看看在判斷是否包括一個鍵上面， Object 結(jié)構(gòu)和 Set 結(jié)構(gòu)的寫法不同。

  1. // 對象的寫法
  2. const properties = {
  3.   'width': 1,
  4.   'height': 1
  5. };
  8. if (properties[someName]) {
  9.   // do something
  10. }
  13. // Set的寫法
  14. const properties = new Set();
  17. properties.add('width');
  18. properties.add('height');
  21. if (properties.has(someName)) {
  22.   // do something
  23. }

Array.from 方法可以將 Set 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為數(shù)組。

  1. const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
  2. const array = Array.from(items);

這就提供了去除數(shù)組重復(fù)成員的另一種方法。

  1. function dedupe(array) {
  2.   return Array.from(new Set(array));
  3. }
  6. dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 3]

遍歷操作

Set 結(jié)構(gòu)的實例有四個遍歷方法，可以用于遍歷成員。

  • Set.prototype.keys() ：返回鍵名的遍歷器
  • Set.prototype.values() ：返回鍵值的遍歷器
  • Set.prototype.entries() ：返回鍵值對的遍歷器
  • Set.prototype.forEach() ：使用回調(diào)函數(shù)遍歷每個成員

需要特別指出的是，Set的遍歷順序就是插入順序。這個特性有時非常有用，比如使用 Set 保存一個回調(diào)函數(shù)列表，調(diào)用時就能保證按照添加順序調(diào)用。

（1） keys() ， values() ， entries()

keys方法、 values方法、 entries方法返回的都是遍歷器對象（詳見《Iterator 對象》一章）。由于 Set 結(jié)構(gòu)沒有鍵名，只有鍵值（或者說鍵名和鍵值是同一個值），所以keys方法和 values方法的行為完全一致。

  1. let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
  4. for (let item of set.keys()) {
  5.   console.log(item);
  6. }
  7. // red
  8. // green
  9. // blue
  12. for (let item of set.values()) {
  13.   console.log(item);
  14. }
  15. // red
  16. // green
  17. // blue
  20. for (let item of set.entries()) {
  21.   console.log(item);
  22. }
  23. // ["red", "red"]
  24. // ["green", "green"]
  25. // ["blue", "blue"]

上面代碼中，entries方法返回的遍歷器，同時包括鍵名和鍵值，所以每次輸出一個數(shù)組，它的兩個成員完全相等。

Set結(jié)構(gòu)的實例默認(rèn)可遍歷，它的默認(rèn)遍歷器生成函數(shù)就是它的 values 方法。

  1. Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values
  2. // true

這意味著，可以省略values方法，直接用 for...of 循環(huán)遍歷 Set。

  1. let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
  4. for (let x of set) {
  5.   console.log(x);
  6. }
  7. // red
  8. // green
  9. // blue

（2） forEach()

Set 結(jié)構(gòu)的實例與數(shù)組一樣，也擁有 forEach 方法，用于對每個成員執(zhí)行某種操作，沒有返回值。

  1. let set = new Set([1, 4, 9]);
  2. set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
  3. // 1 : 1
  4. // 4 : 4
  5. // 9 : 9

上面代碼說明， forEach 方法的參數(shù)就是一個處理函數(shù)。該函數(shù)的參數(shù)與數(shù)組的 forEach 一致，依次為鍵值、鍵名、集合本身（上例省略了該參數(shù)）。這里需要注意，Set 結(jié)構(gòu)的鍵名就是鍵值（兩者是同一個值），因此第一個參數(shù)與第二個參數(shù)的值永遠(yuǎn)都是一樣的。

另外，forEach 方法還可以有第二個參數(shù)，表示綁定處理函數(shù)內(nèi)部的 this 對象。

（3）遍歷的應(yīng)用

擴(kuò)展運算符（ ... ）內(nèi)部使用 for...of循環(huán)，所以也可以用于Set 結(jié)構(gòu)。

  1. let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
  2. let arr = [...set];
  3. // ['red', 'green', 'blue']

擴(kuò)展運算符和 Set結(jié)構(gòu)相結(jié)合，就可以去除數(shù)組的重復(fù)成員。

  1. let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
  2. let unique = [...new Set(arr)];
  3. // [3, 5, 2]

而且，數(shù)組的map 和 filter 方法也可以間接用于 Set 了。

  1. let set = new Set([1, 2, 3]);
  2. set = new Set([...set].map(x => x * 2));
  3. // 返回Set結(jié)構(gòu)：{2, 4, 6}
  6. let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
  7. set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
  8. // 返回Set結(jié)構(gòu)：{2, 4}

因此使用 Set 可以很容易地實現(xiàn)并集（Union）、交集（Intersect）和差集（Difference）。

  1. let a = new Set([1, 2, 3]);
  2. let b = new Set([4, 3, 2]);
  5. // 并集
  6. let union = new Set([...a, ...b]);
  7. // Set {1, 2, 3, 4}
  10. // 交集
  11. let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
  12. // set {2, 3}
  15. // （a 相對于 b 的）差集
  16. let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
  17. // Set {1}

如果想在遍歷操作中，同步改變原來的 Set 結(jié)構(gòu)，目前沒有直接的方法，但有兩種變通方法。一種是利用原 Set 結(jié)構(gòu)映射出一個新的結(jié)構(gòu)，然后賦值給原來的 Set 結(jié)構(gòu)；另一種是利用 Array.from 方法。

  1. // 方法一
  2. let set = new Set([1, 2, 3]);
  3. set = new Set([...set].map(val => val * 2));
  4. // set的值是2, 4, 6
  7. // 方法二
  8. let set = new Set([1, 2, 3]);
  9. set = new Set(Array.from(set, val => val * 2));
  10. // set的值是2, 4, 6

上面代碼提供了兩種方法，直接在遍歷操作中改變原來的 Set 結(jié)構(gòu)。

2. WeakSet

含義

WeakSet結(jié)構(gòu)與Set類似，也是不重復(fù)的值的集合。但是，它與 Set 有兩個區(qū)別。

首先，WeakSet 的成員只能是對象，而不能是其他類型的值。

  1. const ws = new WeakSet();
  2. ws.add(1)
  3. // TypeError: Invalid value used in weak set
  4. ws.add(Symbol())
  5. // TypeError: invalid value used in weak set

上面代碼試圖向 WeakSet 添加一個數(shù)值和 Symbol 值，結(jié)果報錯，因為 WeakSet 只能放置對象。

其次，WeakSet 中的對象都是弱引用，即垃圾回收機(jī)制不考慮 WeakSet 對該對象的引用，也就是說，如果其他對象都不再引用該對象，那么垃圾回收機(jī)制會自動回收該對象所占用的內(nèi)存，不考慮該對象還存在于 WeakSet 之中。

這是因為垃圾回收機(jī)制依賴引用計數(shù)，如果一個值的引用次數(shù)不為 0 ，垃圾回收機(jī)制就不會釋放這塊內(nèi)存。結(jié)束使用該值之后，有時會忘記取消引用，導(dǎo)致內(nèi)存無法釋放，進(jìn)而可能會引發(fā)內(nèi)存泄漏。WeakSet 里面的引用，都不計入垃圾回收機(jī)制，所以就不存在這個問題。因此，WeakSet 適合臨時存放一組對象，以及存放跟對象綁定的信息。只要這些對象在外部消失，它在 WeakSet 里面的引用就會自動消失。

由于上面這個特點，WeakSet 的成員是不適合引用的，因為它會隨時消失。另外，由于 WeakSet 內(nèi)部有多少個成員，取決于垃圾回收機(jī)制有沒有運行，運行前后很可能成員個數(shù)是不一樣的，而垃圾回收機(jī)制何時運行是不可預(yù)測的，因此 ES6 規(guī)定 WeakSet 不可遍歷。

這些特點同樣適用于本章后面要介紹的 WeakMap 結(jié)構(gòu)。

語法

WeakSet 是一個構(gòu)造函數(shù)，可以使用new命令，創(chuàng)建 WeakSet 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

  1. const ws = new WeakSet();

作為構(gòu)造函數(shù)，WeakSet 可以接受一個數(shù)組或類似數(shù)組的對象作為參數(shù)。（實際上，任何具有 Iterable 接口的對象，都可以作為 WeakSet 的參數(shù)。）該數(shù)組的所有成員，都會自動成為 WeakSet 實例對象的成員。

  1. const a = [[1, 2], [3, 4]];
  2. const ws = new WeakSet(a);
  3. // WeakSet {[1, 2], [3, 4]}

上面代碼中， a 是一個數(shù)組，它有兩個成員，也都是數(shù)組。將 a 作為 WeakSet 構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)， a 的成員會自動成為 WeakSet 的成員。

注意，是 a 數(shù)組的成員成為 WeakSet 的成員，而不是 a 數(shù)組本身。這意味著，數(shù)組的成員只能是對象。

  1. const b = [3, 4];
  2. const ws = new WeakSet(b);
  3. // Uncaught TypeError: Invalid value used in weak set(…)

上面代碼中，數(shù)組 b 的成員不是對象，加入 WeakSet 就會報錯。

WeakSet 結(jié)構(gòu)有以下三個方法。

  • WeakSet.prototype.add(value)：向 WeakSet 實例添加一個新成員。
  • WeakSet.prototype.delete(value)：清除 WeakSet 實例的指定成員。
  • WeakSet.prototype.has(value)：返回一個布爾值，表示某個值是否在 WeakSet 實例之中。

下面是一個例子。

  1. const ws = new WeakSet();
  2. const obj = {};
  3. const foo = {};
  6. ws.add(window);
  7. ws.add(obj);
  10. ws.has(window); // true
  11. ws.has(foo);    // false
  14. ws.delete(window);
  15. ws.has(window);    // false

WeakSet 沒有 size 屬性，沒有辦法遍歷它的成員。

  1. ws.size // undefined
  2. ws.forEach // undefined
  5. ws.forEach(function(item){ console.log('WeakSet has ' + item)})
  6. // TypeError: undefined is not a function

上面代碼試圖獲取 size 和 forEach 屬性，結(jié)果都不能成功。

WeakSet 不能遍歷，是因為成員都是弱引用，隨時可能消失，遍歷機(jī)制無法保證成員的存在，很可能剛剛遍歷結(jié)束，成員就取不到了。WeakSet 的一個用處，是儲存 DOM 節(jié)點，而不用擔(dān)心這些節(jié)點從文檔移除時，會引發(fā)內(nèi)存泄漏。

下面是 WeakSet 的另一個例子。

  1. const foos = new WeakSet()
  2. class Foo {
  3.   constructor() {
  4.     foos.add(this)
  5.   }
  6.   method () {
  7.     if (!foos.has(this)) {
  8.       throw new TypeError('Foo.prototype.method 只能在Foo的實例上調(diào)用！');
  9.     }
  10.   }
  11. }

上面代碼保證了 Foo 的實例方法，只能在 Foo 的實例上調(diào)用。這里使用 WeakSet 的好處是， foos 對實例的引用，不會被計入內(nèi)存回收機(jī)制，所以刪除實例的時候，不用考慮 foos ，也不會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏。

Map

含義和基本用法

JavaScript 的對象（Object），本質(zhì)上是鍵值對的集合（Hash 結(jié)構(gòu)），但是傳統(tǒng)上只能用字符串當(dāng)作鍵。這給它的使用帶來了很大的限制。

  1. const data = {};
  2. const element = document.getElementById('myDiv');
  5. data[element] = 'metadata';
  6. data['[object HTMLDivElement]'] // "metadata"

上面代碼原意是將一個 DOM 節(jié)點作為對象 data 的鍵，但是由于對象只接受字符串作為鍵名，所以 element 被自動轉(zhuǎn)為字符串 [object HTMLDivElement] 。

為了解決這個問題，ES6 提供了 Map 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它類似于對象，也是鍵值對的集合，但是“鍵”的范圍不限于字符串，各種類型的值（包括對象）都可以當(dāng)作鍵。也就是說，Object 結(jié)構(gòu)提供了“字符串—值”的對應(yīng)，Map 結(jié)構(gòu)提供了“值—值”的對應(yīng)，是一種更完善的 Hash 結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。如果你需要“鍵值對”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，Map 比 Object 更合適。

  1. const m = new Map();
  2. const o = {p: 'Hello World'};
  5. m.set(o, 'content')
  6. m.get(o) // "content"
  9. m.has(o) // true
  10. m.delete(o) // true
  11. m.has(o) // false

上面代碼使用 Map 結(jié)構(gòu)的 set 方法，將對象 o 當(dāng)作 m 的一個鍵，然后又使用 get 方法讀取這個鍵，接著使用 delete 方法刪除了這個鍵。

上面的例子展示了如何向 Map 添加成員。作為構(gòu)造函數(shù)，Map 也可以接受一個數(shù)組作為參數(shù)。該數(shù)組的成員是一個個表示鍵值對的數(shù)組。

  1. const map = new Map([
  2.   ['name', '張三'],
  3.   ['title', 'Author']
  4. ]);
  7. map.size // 2
  8. map.has('name') // true
  9. map.get('name') // "張三"
  10. map.has('title') // true
  11. map.get('title') // "Author"

上面代碼在新建 Map 實例時，就指定了兩個鍵 name 和 title 。

Map 構(gòu)造函數(shù)接受數(shù)組作為參數(shù)，實際上執(zhí)行的是下面的算法。

  1. const items = [
  2.   ['name', '張三'],
  3.   ['title', 'Author']
  4. ];
  7. const map = new Map();
  10. items.forEach(
  11.   ([key, value]) => map.set(key, value)
  12. );

事實上，不僅僅是數(shù)組，任何具有 Iterator 接口、且每個成員都是一個雙元素的數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（詳見《Iterator》一章）都可以當(dāng)作 Map 構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)。這就是說， Set 和 Map 都可以用來生成新的 Map。

  1. const set = new Set([
  2.   ['foo', 1],
  3.   ['bar', 2]
  4. ]);
  5. const m1 = new Map(set);
  6. m1.get('foo') // 1
  9. const m2 = new Map([['baz', 3]]);
  10. const m3 = new Map(m2);
  11. m3.get('baz') // 3

上面代碼中，我們分別使用Set對象和Map對象，當(dāng)作 Map 構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，結(jié)果都生成了新的 Map 對象。

如果對同一個鍵多次賦值，后面的值將覆蓋前面的值。

  1. const map = new Map();
  4. map
  5. .set(1, 'aaa')
  6. .set(1, 'bbb');
  9. map.get(1) // "bbb"

上面代碼對鍵 1 連續(xù)賦值兩次，后一次的值覆蓋前一次的值。

如果讀取一個未知的鍵，則返回 undefined 。

  1. new Map().get('asfddfsasadf')
  2. // undefined

注意，只有對同一個對象的引用，Map 結(jié)構(gòu)才將其視為同一個鍵。這一點要非常小心。

  1. const map = new Map();
  4. map.set(['a'], 555);
  5. map.get(['a']) // undefined

上面代碼的 set 和 get 方法，表面是針對同一個鍵，但實際上這是兩個不同的數(shù)組實例，內(nèi)存地址是不一樣的，因此 get 方法無法讀取該鍵，返回 undefined 。

同理，同樣的值的兩個實例，在 Map 結(jié)構(gòu)中被視為兩個鍵。

  1. const map = new Map();
  4. const k1 = ['a'];
  5. const k2 = ['a'];
  8. map
  9. .set(k1, 111)
  10. .set(k2, 222);
  13. map.get(k1) // 111
  14. map.get(k2) // 222

上面代碼中，變量 k1 和 k2 的值是一樣的，但是它們在 Map 結(jié)構(gòu)中被視為兩個鍵。

由上可知，Map 的鍵實際上是跟內(nèi)存地址綁定的，只要內(nèi)存地址不一樣，就視為兩個鍵。這就解決了同名屬性碰撞（clash）的問題，我們擴(kuò)展別人的庫的時候，如果使用對象作為鍵名，就不用擔(dān)心自己的屬性與原作者的屬性同名。

如果 Map 的鍵是一個簡單類型的值（數(shù)字、字符串、布爾值），則只要兩個值嚴(yán)格相等，Map 將其視為一個鍵，比如 0 和 -0 就是一個鍵，布爾值 true 和字符串 true 則是兩個不同的鍵。另外， undefined 和 null 也是兩個不同的鍵。雖然 NaN 不嚴(yán)格相等于自身，但 Map 將其視為同一個鍵。

  1. let map = new Map();
  4. map.set(-0, 123);
  5. map.get(+0) // 123
  8. map.set(true, 1);
  9. map.set('true', 2);
  10. map.get(true) // 1
  13. map.set(undefined, 3);
  14. map.set(null, 4);
  15. map.get(undefined) // 3
  18. map.set(NaN, 123);
  19. map.get(NaN) // 123

實例的屬性和操作方法

Map 結(jié)構(gòu)的實例有以下屬性和操作方法。

（1）size 屬性

size 屬性返回 Map 結(jié)構(gòu)的成員總數(shù)。

  1. const map = new Map();
  2. map.set('foo', true);
  3. map.set('bar', false);
  6. map.size // 2

（2）Map.prototype.set(key, value)

set 方法設(shè)置鍵名 key 對應(yīng)的鍵值為 value ，然后返回整個 Map 結(jié)構(gòu)。如果 key 已經(jīng)有值，則鍵值會被更新，否則就新生成該鍵。

  1. const m = new Map();
  4. m.set('edition', 6)        // 鍵是字符串
  5. m.set(262, 'standard')     // 鍵是數(shù)值
  6. m.set(undefined, 'nah')    // 鍵是 undefined

set 方法返回的是當(dāng)前的 Map 對象，因此可以采用鏈?zhǔn)綄懛ā?/p> 

  1. let map = new Map()
  2.   .set(1, 'a')
  3.   .set(2, 'b')
  4.   .set(3, 'c');

（3）Map.prototype.get(key)

get 方法讀取 key 對應(yīng)的鍵值，如果找不到 key ，返回 undefined 。

  1. const m = new Map();
  4. const hello = function() {console.log('hello');};
  5. m.set(hello, 'Hello ES6!') // 鍵是函數(shù)
  8. m.get(hello)  // Hello ES6!

（4）Map.prototype.has(key)

has 方法返回一個布爾值，表示某個鍵是否在當(dāng)前 Map 對象之中。

  1. const m = new Map();
  4. m.set('edition', 6);
  5. m.set(262, 'standard');
  6. m.set(undefined, 'nah');
  9. m.has('edition')     // true
  10. m.has('years')       // false
  11. m.has(262)           // true
  12. m.has(undefined)     // true

（5）Map.prototype.delete(key)

delete 方法刪除某個鍵，返回 true 。如果刪除失敗，返回 false 。

  1. const m = new Map();
  2. m.set(undefined, 'nah');
  3. m.has(undefined)     // true
  6. m.delete(undefined)
  7. m.has(undefined)       // false

（6）Map.prototype.clear()

clear 方法清除所有成員，沒有返回值。

  1. let map = new Map();
  2. map.set('foo', true);
  3. map.set('bar', false);
  6. map.size // 2
  7. map.clear()
  8. map.size // 0

遍歷方法

Map 結(jié)構(gòu)原生提供三個遍歷器生成函數(shù)和一個遍歷方法。

  • Map.prototype.keys() ：返回鍵名的遍歷器。
  • Map.prototype.values() ：返回鍵值的遍歷器。
  • Map.prototype.entries() ：返回所有成員的遍歷器。
  • Map.prototype.forEach() ：遍歷 Map 的所有成員。

需要特別注意的是，Map的遍歷順序就是插入順序。

  1. const map = new Map([
  2.   ['F', 'no'],
  3.   ['T',  'yes'],
  4. ]);
  7. for (let key of map.keys()) {
  8.   console.log(key);
  9. }
  10. // "F"
  11. // "T"
  14. for (let value of map.values()) {
  15.   console.log(value);
  16. }
  17. // "no"
  18. // "yes"
  21. for (let item of map.entries()) {
  22.   console.log(item[0], item[1]);
  23. }
  24. // "F" "no"
  25. // "T" "yes"
  28. // 或者
  29. for (let [key, value] of map.entries()) {
  30.   console.log(key, value);
  31. }
  32. // "F" "no"
  33. // "T" "yes"
  36. // 等同于使用map.entries()
  37. for (let [key, value] of map) {
  38.   console.log(key, value);
  39. }
  40. // "F" "no"
  41. // "T" "yes"

上面代碼最后的那個例子，表示 Map 結(jié)構(gòu)的默認(rèn)遍歷器接口（ Symbol.iterator 屬性），就是 entries 方法。

  1. map[Symbol.iterator] === map.entries
  2. // true

Map 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為數(shù)組結(jié)構(gòu)，比較快速的方法是使用擴(kuò)展運算符（ ... ）。

  1. const map = new Map([
  2.   [1, 'one'],
  3.   [2, 'two'],
  4.   [3, 'three'],
  5. ]);
  8. [...map.keys()]
  9. // [1, 2, 3]
  12. [...map.values()]
  13. // ['one', 'two', 'three']
  16. [...map.entries()]
  17. // [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
  20. [...map]
  21. // [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

結(jié)合數(shù)組的 map 方法、 filter 方法，可以實現(xiàn) Map 的遍歷和過濾（Map 本身沒有 map 和 filter 方法）。

  1. const map0 = new Map()
  2.   .set(1, 'a')
  3.   .set(2, 'b')
  4.   .set(3, 'c');
  7. const map1 = new Map(
  8.   [...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
  9. );
  10. // 產(chǎn)生 Map 結(jié)構(gòu) {1 => 'a', 2 => 'b'}
  13. const map2 = new Map(
  14.   [...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
  15.     );
  16. // 產(chǎn)生 Map 結(jié)構(gòu) {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}

此外，Map 還有一個 forEach 方法，與數(shù)組的 forEach 方法類似，也可以實現(xiàn)遍歷。

  1. map.forEach(function(value, key, map) {
  2.   console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
  3. });

forEach 方法還可以接受第二個參數(shù)，用來綁定 this 。

  1. const reporter = {
  2.   report: function(key, value) {
  3.     console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
  4.   }
  5. };
  8. map.forEach(function(value, key, map) {
  9.   this.report(key, value);
  10. }, reporter);

上面代碼中， forEach 方法的回調(diào)函數(shù)的 this ，就指向 reporter 。

與其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的互相轉(zhuǎn)換

（1）Map 轉(zhuǎn)為數(shù)組

前面已經(jīng)提過，Map 轉(zhuǎn)為數(shù)組最方便的方法，就是使用擴(kuò)展運算符（ ... ）。

  1. const myMap = new Map()
  2.   .set(true, 7)
  3.   .set({foo: 3}, ['abc']);
  4. [...myMap]
  5. // [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]

（2）數(shù)組 轉(zhuǎn)為 Map

將數(shù)組傳入 Map 構(gòu)造函數(shù)，就可以轉(zhuǎn)為 Map。

  1. new Map([
  2.   [true, 7],
  3.   [{foo: 3}, ['abc']]
  4. ])
  5. // Map {
  6. //   true => 7,
  7. //   Object {foo: 3} => ['abc']
  8. // }

（3）Map 轉(zhuǎn)為對象

如果所有 Map 的鍵都是字符串，它可以無損地轉(zhuǎn)為對象。

  1. function strMapToObj(strMap) {
  2.   let obj = Object.create(null);
  3.   for (let [k,v] of strMap) {
  4.     obj[k] = v;
  5.   }
  6.   return obj;
  7. }
  10. const myMap = new Map()
  11.   .set('yes', true)
  12.   .set('no', false);
  13. strMapToObj(myMap)
  14. // { yes: true, no: false }

如果有非字符串的鍵名，那么這個鍵名會被轉(zhuǎn)成字符串，再作為對象的鍵名。

（4）對象轉(zhuǎn)為 Map

對象轉(zhuǎn)為 Map 可以通過 Object.entries() 。

  1. let obj = {"a":1, "b":2};
  2. let map = new Map(Object.entries(obj));

此外，也可以自己實現(xiàn)一個轉(zhuǎn)換函數(shù)。

  1. function objToStrMap(obj) {
  2.   let strMap = new Map();
  3.   for (let k of Object.keys(obj)) {
  4.     strMap.set(k, obj[k]);
  5.   }
  6.   return strMap;
  7. }
  10. objToStrMap({yes: true, no: false})
  11. // Map {"yes" => true, "no" => false}

（5）Map 轉(zhuǎn)為 JSON

Map 轉(zhuǎn)為 JSON 要區(qū)分兩種情況。一種情況是，Map 的鍵名都是字符串，這時可以選擇轉(zhuǎn)為對象 JSON。

  1. function strMapToJson(strMap) {
  2.   return JSON.stringify(strMapToObj(strMap));
  3. }
  6. let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
  7. strMapToJson(myMap)
  8. // '{"yes":true,"no":false}'

另一種情況是，Map 的鍵名有非字符串，這時可以選擇轉(zhuǎn)為數(shù)組 JSON。

  1. function mapToArrayJson(map) {
  2.   return JSON.stringify([...map]);
  3. }
  6. let myMap = new Map().set(true, 7).set({foo: 3}, ['abc']);
  7. mapToArrayJson(myMap)
  8. // '[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]'

（6）JSON 轉(zhuǎn)為 Map

JSON 轉(zhuǎn)為 Map，正常情況下，所有鍵名都是字符串。

  1. function jsonToStrMap(jsonStr) {
  2.   return objToStrMap(JSON.parse(jsonStr));
  3. }
  6. jsonToStrMap('{"yes": true, "no": false}')
  7. // Map {'yes' => true, 'no' => false}

但是，有一種特殊情況，整個 JSON 就是一個數(shù)組，且每個數(shù)組成員本身，又是一個有兩個成員的數(shù)組。這時，它可以一一對應(yīng)地轉(zhuǎn)為 Map。這往往是 Map 轉(zhuǎn)為數(shù)組 JSON 的逆操作。

  1. function jsonToMap(jsonStr) {
  2.   return new Map(JSON.parse(jsonStr));
  3. }
  6. jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]')
  7. // Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}

4. WeakMap

含義

WeakMap 結(jié)構(gòu)與Map結(jié)構(gòu)類似，也是用于生成鍵值對的集合。

  1. // WeakMap 可以使用 set 方法添加成員
  2. const wm1 = new WeakMap();
  3. const key = {foo: 1};
  4. wm1.set(key, 2);
  5. wm1.get(key) // 2
  8. // WeakMap 也可以接受一個數(shù)組，
  9. // 作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)
  10. const k1 = [1, 2, 3];
  11. const k2 = [4, 5, 6];
  12. const wm2 = new WeakMap([[k1, 'foo'], [k2, 'bar']]);
  13. wm2.get(k2) // "bar"

WeakMap 與 Map 的區(qū)別有兩點。

首先， WeakMap 只接受對象作為鍵名（ null 除外），不接受其他類型的值作為鍵名。

  1. const map = new WeakMap();
  2. map.set(1, 2)
  3. // TypeError: 1 is not an object!
  4. map.set(Symbol(), 2)
  5. // TypeError: Invalid value used as weak map key
  6. map.set(null, 2)
  7. // TypeError: Invalid value used as weak map key

上面代碼中，如果將數(shù)值 1 和 Symbol 值作為 WeakMap 的鍵名，都會報錯。

其次， WeakMap 的鍵名所指向的對象，不計入垃圾回收機(jī)制。

WeakMap 的設(shè)計目的在于，有時我們想在某個對象上面存放一些數(shù)據(jù)，但是這會形成對于這個對象的引用。請看下面的例子。

  1. const e1 = document.getElementById('foo');
  2. const e2 = document.getElementById('bar');
  3. const arr = [
  4.   [e1, 'foo 元素'],
  5.   [e2, 'bar 元素'],
  6. ];

上面代碼中， e1 和 e2 是兩個對象，我們通過 arr 數(shù)組對這兩個對象添加一些文字說明。這就形成了 arr 對 e1 和 e2 的引用。

一旦不再需要這兩個對象，我們就必須手動刪除這個引用，否則垃圾回收機(jī)制就不會釋放 e1 和 e2 占用的內(nèi)存。

  1. // 不需要 e1 和 e2 的時候
  2. // 必須手動刪除引用
  3. arr [0] = null;
  4. arr [1] = null;

上面這樣的寫法顯然很不方便。一旦忘了寫，就會造成內(nèi)存泄露。

WeakMap 就是為了解決這個問題而誕生的，它的鍵名所引用的對象都是弱引用，即垃圾回收機(jī)制不將該引用考慮在內(nèi)。因此，只要所引用的對象的其他引用都被清除，垃圾回收機(jī)制就會釋放該對象所占用的內(nèi)存。也就是說，一旦不再需要，WeakMap 里面的鍵名對象和所對應(yīng)的鍵值對會自動消失，不用手動刪除引用。

基本上，如果你要往對象上添加數(shù)據(jù)，又不想干擾垃圾回收機(jī)制，就可以使用 WeakMap。一個典型應(yīng)用場景是，在網(wǎng)頁的 DOM 元素上添加數(shù)據(jù)，就可以使用 WeakMap 結(jié)構(gòu)。當(dāng)該 DOM 元素被清除，其所對應(yīng)的 WeakMap 記錄就會自動被移除。

  1. const wm = new WeakMap();
  4. const element = document.getElementById('example');
  7. wm.set(element, 'some information');
  8. wm.get(element) // "some information"

上面代碼中，先新建一個 Weakmap 實例。然后，將一個 DOM 節(jié)點作為鍵名存入該實例，并將一些附加信息作為鍵值，一起存放在 WeakMap 里面。這時，WeakMap 里面對 element 的引用就是弱引用，不會被計入垃圾回收機(jī)制。

也就是說，上面的 DOM 節(jié)點對象的引用計數(shù)是 1 ，而不是 2 。這時，一旦消除對該節(jié)點的引用，它占用的內(nèi)存就會被垃圾回收機(jī)制釋放。Weakmap 保存的這個鍵值對，也會自動消失。

總之， WeakMap 的專用場合就是，它的鍵所對應(yīng)的對象，可能會在將來消失。 WeakMap 結(jié)構(gòu)有助于防止內(nèi)存泄漏。

注意，WeakMap 弱引用的只是鍵名，而不是鍵值。鍵值依然是正常引用。

  1. const wm = new WeakMap();
  2. let key = {};
  3. let obj = {foo: 1};
  6. wm.set(key, obj);
  7. obj = null;
  8. wm.get(key)
  9. // Object {foo: 1}

上面代碼中，鍵值 obj 是正常引用。所以，即使在 WeakMap 外部消除了 obj 的引用，WeakMap 內(nèi)部的引用依然存在。

WeakMap 的語法

WeakMap 與 Map 在 API 上的區(qū)別主要是兩個，一是沒有遍歷操作（即沒有 keys() 、 values() 和 entries() 方法），也沒有 size屬性。因為沒有辦法列出所有鍵名，某個鍵名是否存在完全不可預(yù)測，跟垃圾回收機(jī)制是否運行相關(guān)。這一刻可以取到鍵名，下一刻垃圾回收機(jī)制突然運行了，這個鍵名就沒了，為了防止出現(xiàn)不確定性，就統(tǒng)一規(guī)定不能取到鍵名。二是無法清空，即不支持 clear 方法。因此， WeakMap 只有四個方法可用： get() 、 set() 、 has() 、 delete() 。

  1. const wm = new WeakMap();
  4. // size、forEach、clear 方法都不存在
  5. wm.size // undefined
  6. wm.forEach // undefined
  7. wm.clear // undefined

WeakMap 的用途

前文說過，WeakMap應(yīng)用的典型場合就是DOM 節(jié)點作為鍵名。下面是一個例子。

  1. let myWeakmap = new WeakMap();
  4. myWeakmap.set(
  5.   document.getElementById('logo'),
  6.   {timesClicked: 0})
  7. ;
  10. document.getElementById('logo').addEventListener('click', function() {
  11.   let logoData = myWeakmap.get(document.getElementById('logo'));
  12.   logoData.timesClicked++;
  13. }, false);

上面代碼中， document.getElementById('logo') 是一個 DOM 節(jié)點，每當(dāng)發(fā)生 click 事件，就更新一下狀態(tài)。我們將這個狀態(tài)作為鍵值放在 WeakMap 里，對應(yīng)的鍵名就是這個節(jié)點對象。一旦這個 DOM 節(jié)點刪除，該狀態(tài)就會自動消失，不存在內(nèi)存泄漏風(fēng)險。

WeakMap 的另一個用處是部署私有屬性。

  1. const _counter = new WeakMap();
  2. const _action = new WeakMap();
  5. class Countdown {
  6.   constructor(counter, action) {
  7.     _counter.set(this, counter);
  8.     _action.set(this, action);
  9.   }
  10.   dec() {
  11.     let counter = _counter.get(this);
  12.     if (counter < 1) return;
  13.     counter--;
  14.     _counter.set(this, counter);
  15.     if (counter === 0) {
  16.       _action.get(this)();
  17.     }
  18.   }
  19. }
  22. const c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));
  25. c.dec()
  26. c.dec()
  27. // DONE

上面代碼中， Countdown 類的兩個內(nèi)部屬性 _counter 和 _action ，是實例的弱引用，所以如果刪除實例，它們也就隨之消失，不會造成內(nèi)存泄漏。

以上內(nèi)容是否對您有幫助：
在線筆記
App下載
App下載

掃描二維碼

下載編程獅App

公眾號
微信公眾號

編程獅公眾號