ES6之Set Map、解决深拷贝引用问题的利器

发表于 | 分类于

Set 不重复的数组

ES6 提供了新的数据结构 Set。它类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值。也是原生默认有Iterator接口的数据结构

1
2
3
const set= new Set()

[...set]

Set函数可以接受一个数组（或者具有 iterable 接口的其他数据结构）作为参数，用来初始化。，实例可以通过add()方法添加数据

利用Set()实现数组去重

1
2
3
[...new Set(array)]

Array.from(new Set(array))

去除字符串里面的重复字符

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

向 Set 加入值的时候，不会发生类型转换，所以5和”5”是两个不同的值。Set 内部判断两个值是否不同，使用的算法叫做“Same-value-zero equality”，它类似于精确相等运算符（===），Set和全等主要的区别是NaN等于自身，而精确相等运算符认为NaN不等于自身。另外，字面量创建的对象总是不相等的。

Set实例的属性和方法

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

判断是否含有某个键

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
// 对象的写法
const properties = {
  'width': 1,
  'height': 1
};

if (properties[someName]) {
  // do something
}

// Set的写法
const properties = new Set();

properties.add('width');
properties.add('height');

if (properties.has(someName)) {
  // do something
}

Array.from方法可以将 Set 结构转为数组。

  1. 遍历成员操作：
  • forEach(item,index,set)：使用回调函数遍历每个成员
  • entries()：返回键值对的遍历器（同时包括键名和键值，所以每次输出一个数组）
  • keys()：返回键名的遍历器
  • values()：返回键值的遍历器

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。

Set 结构的实例默认可遍历，它的默认遍历器生成函数就是它的values方法。

forEach方法还可以有第二个参数，表示绑定处理函数内部的this对象。

Set 可以很容易地实现并集（Union）、交集（Intersect）和差集（Difference）

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);

// 并集
let union = new Set([...a, ...b]);
// Set {1, 2, 3, 4}

// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}

// 差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}

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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
// 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和Array的区别

  1. 在Set中，不会对值进行隐式转换，数字5和字符串’5’、{}和{}都是作为两个截然不同并且独立的存在(JS引擎内部通过Object.is()来检测两个值是否一直)。
  2. Set和数组一样都有forEach，唯一的区别就是forEach的第一个参数callback中的前两个值相同，可以理解成Set的key和value是一个东西。
  3. 在数组或者对象中，可以直接通过key（数组是index）来访问元素，但是Set中不行，如果需要可以将Set转换为数组(通过Array.from(set)或者[...set])。

WeakSet

WeakSet 结构与 Set 类似，也是不重复的值的集合。但是，它与 Set 有两个区别。

首先，WeakSet 的成员只能是对象，而不能是其他类型的值。如果添加其他类型会报错

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。

这是因为垃圾回收机制依赖引用计数，如果一个值的引用次数不为0，垃圾回收机制就不会释放这块内存。结束使用该值之后，有时会忘记取消引用，导致内存无法释放，进而可能会引发内存泄漏。WeakSet 里面的引用，都不计入垃圾回收机制，所以就不存在这个问题。因此，WeakSet 适合临时存放一组对象，以及存放跟对象绑定的信息。只要这些对象在外部消失，它在 WeakSet 里面的引用就会自动消失。

由于上面这个特点，WeakSet 的成员是不适合引用的，因为它会随时消失。另外，由于 WeakSet 内部有多少个成员，取决于垃圾回收机制有没有运行，运行前后很可能成员个数是不一样的，而垃圾回收机制何时运行是不可预测的，因此 ES6 规定 WeakSet 不可遍历。

WeakSet 不能遍历，是因为成员都是弱引用，随时可能消失，遍历机制无法保证成员的存在，很可能刚刚遍历结束，成员就取不到了。WeakSet 的一个用处，是储存 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。

这些特点同样适用于WeakMap 结构。

WeakSet 是一个构造函数，可以使用new命令，创建 WeakSet 数据结构。

1
const ws = new WeakSet();

作为构造函数，WeakSet 可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数。（实际上，任何具有 Iterable 接口的对象，都可以作为 WeakSet 的参数。）该数组的所有成员，都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员。

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。

WeakSet 没有size属性，没有办法遍历它的成员。

WeakSet与Set的去呗

  1. `WeakSet 的成员只能是对象，而不能是其他类型的值。如果添加其他类型会报错。
  2. Weak Set不可遍历
  3. Weak Set不支持size、forEach、clear等属性，只有add、has、delete。
  4. Weak Set中保存的对象是弱引用。

Map 值对值的对象

JS的对象（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。

为了解决这个问题，ES6 提供了 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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
const m = new Map();
const o = {p: 'Hello World'};

m.set(o, 'content')
m.get(o) // "content"

m.has(o) // true
m.delete(o) // true
m.has(o) // false

作为构造函数，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。（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）

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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"

Map构造函数接受数组作为参数，实际上执行的是下面的算法。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
const items = [
  ['name', '张三'],
  ['title', 'Author']
];

const map = new Map();

items.forEach(
  ([key, value]) => map.set(key, value)
);

如果对同一个键多次赋值，后面的值将覆盖前面的值。

如果读取一个未知的键，则返回undefined。

注意，只有对同一个对象的引用，Map 结构才将其视为同一个键。这一点要非常小心。

1
2
3
4
const map = new Map();

map.set(['a'], 555);
map.get(['a']) // undefined

上面代码的set和get方法，表面是针对同一个键，但实际上这是两个值，内存地址是不一样的，因此get方法无法读取该键，返回undefined。

同理，同样的值的两个实例，在 Map 结构中被视为两个键

由上可知，Map 的键实际上是跟内存地址绑定的，只要内存地址不一样，就视为两个键。这就解决了同名属性碰撞（clash）的问题，我们扩展别人的库的时候，如果使用对象作为键名，就不用担心自己的属性与原作者的属性同名。

如果 Map 的键是一个简单类型的值（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，比如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。另外，undefined和null也是两个不同的键。虽然NaN不严格相等于自身，但 Map 将其视为同一个键。

Map实例的属性和方法

  1. size 属性：size属性返回 Map 结构的成员总数。
  2. set(key, value)：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。

set方法返回的是当前的Map对象，因此可以采用链式写法。

  1. get(key)：读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined。
  2. has(key)：返回一个布尔值，表示某个键是否在当前 Map 对象之中
  3. delete(key)：删除某个键，返回true。如果删除失败，返回false。
  4. clear()：lear方法清除所有成员，没有返回值。

遍历方法

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

Map与数组的转换

  1. Map转数组：[…myMap]
  2. 数组转Map：将数组传入 Map 构造函数，就可以转为 Map

WeakMap

WeakMap结构与Map结构类似，也是用于生成键值对的集合。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。其次，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。请看下面的例子。

1
2
3
4
5
6
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。

1
2
3
4
// 不需要 e1 和 e2 的时候
// 必须手动删除引用
arr [0] = null;
arr [1] = null;

上面这样的写法显然很不方便。一旦忘了写，就会造成内存泄露。

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，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。也就是说，一旦不再需要，WeakMap 里面的键名对象和所对应的键值对会自动消失，不用手动删除引用。

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。一个典型应用场景是，在网页的 DOM 元素上添加数据，就可以使用WeakMap结构。当该 DOM 元素被清除，其所对应的WeakMap记录就会自动被移除。

1
2
3
4
5
6
const wm = new WeakMap();

const element = document.getElementById('example');

wm.set(element, 'some information');
wm.get(element) // "some information"

上面代码中，先新建一个 Weakmap 实例。然后，将一个 DOM 节点作为键名存入该实例，并将一些附加信息作为键值，一起存放在 WeakMap 里面。这时，WeakMap 里面对element的引用就是弱引用，不会被计入垃圾回收机制。

也就是说，上面的 DOM 节点对象的引用计数是1，而不是2。这时，一旦消除对该节点的引用，它占用的内存就会被垃圾回收机制释放。Weakmap 保存的这个键值对，也会自动消失。

总之，WeakMap的专用场合就是，它的键所对应的对象，可能会在将来消失。WeakMap结构有助于防止内存泄漏。

注意，WeakMap 弱引用的只是键名，而不是键值。键值依然是正常引用。

1
2
3
4
5
6
7
8
const wm = new WeakMap();
let key = {};
let obj = {foo: 1};

wm.set(key, obj);
obj = null;
wm.get(key)
// Object {foo: 1}

上面代码中，键值obj是正常引用。所以，即使在 WeakMap 外部消除了obj的引用，WeakMap 内部的引用依然存在。

WeakMap语法

WeakMap 与 Map 在 API 上的区别主要是两个，一是没有遍历操作（即没有keys()、values()和entries()方法），也没有size属性。因为没有办法列出所有键名，某个键名是否存在完全不可预测，跟垃圾回收机制是否运行相关。这一刻可以取到键名，下一刻垃圾回收机制突然运行了，这个键名就没了，为了防止出现不确定性，就统一规定不能取到键名。二是无法清空，即不支持clear方法。因此，WeakMap只有四个方法可用：get()、set()、has()、delete()。

Object和Map的区别

  1. 遍历顺序：Object，它们会先提取所有 key 的 parseFloat 值为非负整数的属性，然后根据数字顺序对属性排序首先遍历出来，然后按照对象定义的顺序遍历余下的所有属性。Map，根据插入顺序进行遍历的
  2. Map 与 Object 都可以存取数据，Map 适用于存储需要 常需要变化（增减键值对）或遍历 的数据集，而 Object 适用于存储 静态 （例如配置信息）数据集
  3. Object 的 key 必须是 String 或 Symbol 类型的，而 Map 无此限制，可以是任何值
  4. Map 可以很方便的取到键值对数量，而 Object 需要用额外途径
  5. Object对象有原型， 也就是说他有默认的key值在对象上面， 除非我们使用Object.create(null)创建一个没有原型的对象；