ES6 中 Set 和 Map 数据结构

Question

总结

1. Set

Set 函数可以接受 一个数组、类数组 （或者具有 iterable 接口的其他数据结构）作为参数，用来初始化

成员的值都是唯一的，没有重复的值

// 去除数组的重复成员
[...new Set(array)]

// 去除字符串里面的重复字符
[...new Set('ababbc')].join('')
// "abc"

Set 本身是一个构造函数，用来生成 Set 数据结构

如果想在遍历操作中，同步改变原来的 Set 结构，目前没有直接的方法，但有两种变通方法。

• 一种是利用原 Set 结构映射出一个新的结构，然后赋值给原来的 Set 结构；
• 另一种是利用** Array.from **方法

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

Set 实例的属性和方法

1. Set.prototype.constructor：构造函数，默认就是 Set 函数。
2. Set.prototype. size：返回 Set 实例的成员总数。
3. Set.prototype. add(value)：添加某个值，返回 Set 结构本身。
4. Set.prototype. delete(value)：删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功。
5. Set.prototype. has(value)：返回一个布尔值，表示该值是否为 Set 的成员。
6. Set.prototype. clear()：清除所有成员，没有返回值。

遍历操作

1. Set.prototype. keys()：返回键名的遍历器
2. Set.prototype. values()：返回键值的遍历器
3. Set.prototype. entries()：返回键值对的遍历器
4. Set.prototype. forEach()：使用回调函数遍历每个成员

由于 Set 结构没有键名，只有键值（或者说键名和键值是同一个值），所以 keys 方法和 values 方法的行为完全一致。

2.WeakSet

• 与 Set 类似，也是不重复的值的集合。但是，WeakSet 的成员只能是对象,接受一个数组或类似数组的对象（具有 Iterable 接口）作为参数，而不能是其他类型的值。注意，是参数数组的成员成为 WeakSet 的成员，而不是参数数组本身。这意味着，参数数组的成员只能是对象
• WeakSet 中的对象都是 弱引用，即垃圾回收机制不考虑 WeakSet 对该对象的引用.也就是说，如果其他对象都不再引用该对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占用的内存，不考虑该对象还存在于 WeakSet 之中
• WeakSet 没有 size 属性，不可遍历

方法

• WeakSet.prototype. add(value)：向 WeakSet 实例添加一个新成员。
• WeakSet.prototype. delete(value)：清除 WeakSet 实例的指定成员。
• WeakSet.prototype. has(value)：返回一个布尔值，表示某个值是否在 WeakSet 实例之中。

作用

​ 储存 DOM 节点，而不用担心这些节点从文档移除时，会引发内存泄漏

3. Map

Object 本质上是键值对的集合（Hash 结构），但是传统上只能用字符串当作键。这给它的使用带来了很大的限制

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

Map 数据结构。它类似于对象，也是键值对的集合，但是“键”的范围不限于字符串，各种类型的值（包括对象）都可以当作键。也就是说，Object 结构提供了“字符串—值”的对应，Map 结构提供了“值—值”的对应，是一种更完善的 Hash 结构实现。如果你需要“键值对”的数据结构，Map 比 Object 更合适。

Map 也可以接受一个数组作为参数，该数组的成员是一个个表示键值对的数组

const map = new Map([
    ['name', '张三'],
    ['title', 'Author']
]);
map.size // 2
map.has('name') // true
map.get('name') // "张三"
map.has('title') // true
map.get('title') // "Author"

不仅仅是数组，任何具有 Iterator 接口、且每个成员都是一个双元素的数组的数据结构都可以当作 Map 构造函数的参数。这就是说，Set 和 Map 都可以用来生成新的 Map

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

只有对同一个对象的引用，Map 结构才将其视为同一个键

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

一个简单类型的值（数字、字符串、布尔值），则只要两个值严格相等，Map 将其视为一个键

• 0 和 -0 就是一个键
• 布尔值 true 和 字符串 true 则是两个不同的键
• undefined 和 null 也是两个不同的键
• NaN 不严格相等于自身，但 Map 将其视为同一个键

let map = new Map();
map.set(-0, 123);
map.get(+0) // 123
map.set(true, 1);
map.set('true', 2);
map.get(true) // 1
map.set(undefined, 3);
map.set(null, 4);
map.get(undefined) // 3
map.set(NaN, 123);
map.get(NaN) // 123

• 结合数组的 forEach 方法、map 方法、filter 方法，可以实现 Map 的遍历和过滤（Map 本身没有 map 和 filter 方法），forEach 方法还可以接受第二个参数，用来绑定 this

实例的属性和操作方法

• size 属性返回 Map 结构的成员总数。
• Map.prototype. set(key, value) 方法设置键名 key 对应的键值为 value，然后返回整个 Map 结构。如果 key 已经有值，则键值会被更新，否则就新生成该键。
• Map.prototype. get(key) 方法读取 key 对应的键值，如果找不到 key，返回 undefined。
• Map.prototype. has(key) 方法返回一个布尔值，表示某个键是否在当前 Map 对象之中。
• Map.prototype. delete(key) 方法删除某个键，返回 true。如果删除失败，返回 false。
• Map.prototype. clear() 方法清除所有成员，没有返回值

遍历方法

• Map.prototype.keys() ：返回键名的遍历器。
• Map.prototype.values() ：返回键值的遍历器。
• Map.prototype.entries() ：返回所有成员的遍历器。
• Map.prototype.forEach() ：遍历 Map 的所有成员

与其他数据结构的互相转换

1. Map 转为数组

​ 使用扩展运算符 ...

2. 数组 转为 Map

​ 将数组传入 Map 构造函数，就可以转为 Map。但 至少是二维数组，每个元素数组包含 2 个元素

3.Map 转为对象（使用 for..of）

​ 如果所有 Map 的键都是字符串，它可以无损地转为对象。如果有非字符串的键名，那么这个键名会被转成字符串，再作为对象的键名。

function strMapToObj(strMap) {
    let obj = Object.create(null);
    for (let [k,v] of strMap) {
        obj[k] = v;
    }
    return obj;
}
const myMap = new Map()
.set('yes', true)
.set('no', false);
strMapToObj(myMap)
// { yes: true, no: false }

4. 对象转为 Map（使用 Object.entries()）

对象转为 Map 可以通过 Object.entries()

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

function objToStrMap(obj) {
    let strMap = new Map();
    for (let k of Object.keys(obj)) {
        strMap.set(k, obj[k]);
    }
    return strMap;
}
objToStrMap({yes: true, no: false})
// Map {"yes" => true, "no" => false}

5. Map 转为 JSON

Map 转为 JSON 要区分两种情况。一种情况是，Map 的键名都是字符串，这时可以选择转为对象 JSON

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

Map 的键名有非字符串，这时可以选择转为数组 JSON

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

6. JSON 转为 Map

JSON 转为 Map，正常情况下，所有键名都是字符串

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

整个 JSON 就是一个数组，且每个数组成员本身，又是一个有两个成员的数组。这时，它可以一一对应地转为 Map。这往往是 Map 转为数组 JSON 的逆操作

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

4. WeakMap

WeakMap 与 Map 的区别有两点

1. WeakMap只接受对象作为键名（null 除外），不接受其他类型的值作为键名
2. WeakMap 的键名所指向的对象，不计入垃圾回收机制

WeakMap 的设计目的在于，有时我们想在某个对象上面存放一些数据，但是这会形成对于这个对象的引用

const e1 = document.getElementById('foo');
const e2 = document.getElementById('bar');
const arr = [
    [e1, 'foo 元素'],
    [e2, 'bar 元素'],
];

// e1 和 e2 是两个对象，我们通过 arr 数组对这两个对象添加一些文字说明。这就形成了 arr 对 e1 和 e2 的引用
// 一旦不再需要这两个对象，我们就必须手动删除这个引用，否则垃圾回收机制就不会释放 e1 和 e2 占用的内存。一旦忘了写，就会造成内存泄露
arr [0] = null;
arr [1] = null;

WeakMap 就是为了解决这个问题而诞生的，它的键名所引用的对象都是弱引用，键值依然是正常引用，即垃圾回收机制不将该引用考虑在内。因此，只要所引用的对象的其他引用都被清除，垃圾回收机制就会释放该对象所占用的内存。

基本上，如果你要往对象上添加数据，又不想干扰垃圾回收机制，就可以使用 WeakMap。

WeakMap 的用途

应用的典型场合就是 DOM 节点作为键名，添加数据

下面代码中， document.getElementById('logo') 是一个 DOM 节点，每当发生 click 事件，就更新一下状态。我们将这个状态作为键值放在 WeakMap 里，对应的键名就是这个节点对象。一旦这个 DOM 节点删除，该状态就会自动消失，不存在内存泄漏风险

let myWeakmap = new WeakMap();
myWeakmap.set(
    document.getElementById('logo'),
    {timesClicked: 0})
;
document.getElementById('logo').addEventListener('click', function() {
    let logoData = myWeakmap.get(document.getElementById('logo'));
    logoData.timesClicked++;
}, false);

部署私有属性

下面代码中，Countdown 类的两个内部属性_counter 和_action，是实例的弱引用，所以如果删除实例，它们也就随之消失，不会造成内存泄漏

const _counter = new WeakMap();
const _action = new WeakMap();
class Countdown {
    constructor(counter, action) {
        _counter.set(this, counter);
        _action.set(this, action);
    }
    dec() {
        let counter = _counter.get(this);
        if (counter < 1) return;
        counter--;
        _counter.set(this, counter);
        if (counter === 0) {
            _action.get(this)();
        }
    }
}
const c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));
c.dec()
c.dec()
// DONE