Set
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。
Set
本身是一个构造函数,用来生成 Set 数据结构。
以下代码
const s = new Set();
[2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].forEach(x => s.add(x));
for (let i of s) {
console.log(i);
}
// 2 3 5 4
结果表明 Set 结构不会添加重复的值。
向Set中加入值不会发生类型转换,所以5
和"5"
是两个不同的值。
前面说到set结构不会添加重复的值意味着set内部会对值进行判断,使用的判断算法叫“Same-value-zero equality”,类似于精确相等符(===),但主要的区别是向Set加入值时认为NaN等于自身,而精确相等符认为NaN不等于自身
Object.is(NaN, NaN)
返回true
表明使用Object.is
或者说Set
内部使用的 “same-value-zero” 算法时,NaN
是等于自身的。
所以下面例子中Set里面只有一个NaN
let set = new Set();
let a = NaN;
let b = NaN;
set.add(a);
set.add(b);
set // Set {NaN}
另外两个对象总是不相等的
Array.from()
方法可以将Set结构转为数组
所以去重(数组或者字符串)成员可以使用set
[...new Set(array)] [...new Set('ababbc')].join('') Array.from(new Set(array));
Set的方法
Set方法 | 说明 |
---|---|
add | 添加某个值,但会Set结构本身 |
delete | 删除某个值,返回一个布尔值,表示是否成功 |
has | 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。 |
WeakSet
虽然也是不重复值的集合,但是跟Set有两个区别
- WeakSet的成员只能是对象和symbol值,而不能是其他类型的值
- WeakSet中的对象都是弱引用,也就是说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。
- 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
- 不能获取
WeakSet
的大小(即包含多少个元素)。
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结构的方法
- add()
- delete()
- has()
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。
如果不使用 WeakSet
来存储 DOM 节点,而使用普通的集合(如 Array
或 Set
)或者其他对象来保存对这些节点的引用,可能会在比如以下几种情况下引发内存泄漏:
- 未移除的事件监听器
当为一个 DOM 节点添加了事件监听器,并且该节点从文档中移除后,如果你没有显式地移除这些事件监听器,那么即使该节点已经不在文档中,浏览器仍然会保持对该节点及其事件监听器的引用。这会导致该节点无法被垃圾回收,从而占用不必要的内存。
示例:
const elements = [];
const button = document.createElement('button');
// 添加事件监听器
button.addEventListener('click', () => {
console.log('Button clicked');
});
// 将节点存储在一个普通数组中
elements.push(button);
// 从文档中移除节点
document.body.removeChild(button);
// 如果不移除事件监听器,按钮不会被垃圾回收
- 长时间存在的缓存
如果你在应用中使用了某种形式的缓存来存储 DOM 节点或与它们相关联的数据,并且这些缓存没有适当的清理机制,那么当 DOM 节点从文档中移除时,这些缓存仍然会持有对节点的引用,导致它们无法被垃圾回收。
示例:
const cache = new Map();
function cacheElement(element) {
cache.set(element, { data: 'some data' });
}
const div = document.createElement('div');
cacheElement(div);
// 从文档中移除节点
document.body.removeChild(div);
// 缓存仍然持有对 div 的引用
console.log(cache.has(div)); // true
- 全局变量或闭包中的引用
如果你将 DOM 节点存储在全局变量中,或者通过闭包等方式间接持有对节点的引用,那么即使这些节点已经从文档中移除,它们也不会被垃圾回收,因为它们仍然可以通过这些全局变量或闭包访问到。
示例:
javascript深色版本
let globalNode;
function createAndCacheNode() {
const node = document.createElement('div');
globalNode = node; // 全局变量持有对节点的引用
return node;
}
const node = createAndCacheNode();
document.body.appendChild(node);
// 从文档中移除节点
document.body.removeChild(node);
// 全局变量仍然持有对节点的引用
console.log(globalNode === node); // true
Map
JS的数据对象(Obejct),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(一定程度上对其的使用有限制)
比如下面代码
const data = {}
const element = document.getElementById('myDiv')
data[element] = 'metaData'
data['[object HTMLDivElement]'] // "metadata"
上面代码原意是将一个 DOM 节点作为对象data
的键,但是由于对象只接受字符串作为键名,所以element
被自动转为字符串[object HTMLDivElement]
。
“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。(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。)
如果需要“键值对”的数据结构,Map 构造函数比 Object 更合适。
具有极快的查找速度
在n中有很长的数据,但是利用Map则查找十分迅速:
const m=new map(['Kris',21],['Bob',19],['Lily',25],['Jack',27]);
m.get('Kris'); // 21
m.get('Lily'); // 25
初始化Map需要一个二维数组,或者直接初始化一个空Map,
let m=new Map();
//-----------------------
const m=new map(['Kris',21],['Bob',19],['Lily',25],['Jack',27]);
m.get('Kris'); // 21
m.get('Lily'); // 25
Map构造函数接受数组作为参数,实际执行的是以下算法
const items = [['name', '张三'], ['title', 'Author']]
const map = new Map()
items.forEach(
([key, value]) => map.set(key, value)
)
在ES6中有使用map对象和set对象,当作Map构造函数的参数,结果都生成了新的Map对象
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(详见《Iterator》一章)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。
例如
const set = 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
这里或许有疑问就是Map不是只接受值吗,为什么这里使用了键值对形式却能接受并生成set
原因:
- 虽然Set通常用于存储唯一的值,但是也可以存储任何类型的数据结构,包括键值对(即每个成员是一个双元素数组)
Map
构造函数会遍历传入的可迭代对象,并假设每个成员是一个[key, value]
形式的数组。- 如果将一个
Set
传递给Map
构造函数,并且Set
中的每个成员都是一个双元素数组,那么Map
会将这些数组解释为键值对,并创建相应的Map
。- 如果
Set
中的每个成员都是一个双元素数组,那么Map
构造函数会将这些数组解释为键值对,并创建相应的Map
。
Map易错点
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,但实际上这是两个不同的数组实例,内存地址是不一样的,因此get
方法无法读取该键,返回undefined
。
注意这里的[‘a’]是两个不同的数组实例,内存地址不一样
,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的方法
Map方法 | 说明 |
---|---|
set(key, val): | 向Map中添加新元素 |
get(key): | 通过键值查找特定的数值并返回 |
has(key): | 判断Map对象中是否有Key所对应的值,有返回true,否则返回false |
delete(key): | 通过键值从Map中移除对应的数据 |
clear(): | 将这个Map中的所有元素删除 |
一个key只能对应一个value,所以多次对一个key放入value,后面的值会把前面的值冲掉
Map的使用场景
- 需要动态键的数据存储
当需要存储的数据键不是静态的字符串或符号时,Map
是一个更好的选择。Map
允许任何类型的值作为键,包括对象、函数、甚至其他 Map
或 Set
。
示例:
const map = new Map();
const keyObj = { id: 1 };
const keyFunc = () => "hello";
map.set(keyObj, "value associated with keyObj");
map.set(keyFunc, "value associated with keyFunc");
console.log(map.get(keyObj)); // "value associated with keyObj"
console.log(map.get(keyFunc)); // "value associated with keyFunc"
- 频繁的增删操作
Map
在增删操作上的性能通常优于普通对象。对于频繁的插入和删除操作,Map
提供了更高效的方法,如 .set()
, .delete()
, 和 .clear()
。
示例:
const map = new Map();
map.set('key1', 'value1');
map.set('key2', 'value2');
// 删除一个键值对
map.delete('key1');
// 清空整个 Map
map.clear();
- 保持插入顺序
Map
会按照插入的顺序迭代其元素,这对于需要维护键值对顺序的场景非常有用。相比之下,普通对象的属性顺序在某些情况下是不确定的。
示例:
const map = new Map([
['first', 'value1'],
['second', 'value2'],
['third', 'value3']
]);
for (let [key, value] of map) {
console.log(`${key}: ${value}`);
}
// 输出:
// first: value1
// second: value2
// third: value3
- 计数器或频率统计
Map
可以用于统计某个值出现的次数,特别适合处理数组中的重复项或其他形式的频率统计。
示例:
const words = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange', 'banana', 'apple'];
const wordCounts = new Map();
for (const word of words) {
wordCounts.set(word, (wordCounts.get(word) || 0) + 1);
}
console.log(wordCounts); // Map(3) { 'apple' => 3, 'banana' => 2, 'orange' => 1 }
- 缓存机制
Map
可以用于实现简单的缓存机制,特别是在需要根据键来快速查找和更新数据的情况下。你可以使用 Map
来存储计算结果,避免重复计算。
示例:
const cache = new Map();
function fibonacci(n) {
if (cache.has(n)) {
return cache.get(n);
}
let result;
if (n <= 1) {
result = n;
} else {
result = fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
cache.set(n, result);
return result;
}
console.log(fibonacci(10)); // 55
console.log(cache); // Map(11) { 0 => 0, 1 => 1, 2 => 1, 3 => 2, 4 => 3, 5 => 5, 6 => 8, 7 => 13, 8 => 21, 9 => 34, 10 => 55 }
- 关联复杂对象
Map
可以用于将复杂对象(如 DOM 节点、函数等)与元数据关联起来,而不会修改这些对象本身。这在处理事件监听器、组件状态等场景中非常有用。
示例:
const elements = document.querySelectorAll('button');
const elementData = new Map();
elements.forEach(element => {
elementData.set(element, { clicks: 0 });
element.addEventListener('click', () => {
const data = elementData.get(element);
data.clicks++;
console.log(`Button clicked ${data.clicks} times`);
});
});
- 替代普通对象
在某些情况下,Map
可以替代普通对象,尤其是在你需要动态添加或删除属性,或者需要更高效的性能时。Map
提供了更多的内置方法和更好的性能特性。
示例:
const userPreferences = new Map([
['theme', 'dark'],
['language', 'en']
]);
userPreferences.set('timezone', 'UTC+8');
console.log(userPreferences.get('theme')); // 'dark'
console.log(userPreferences.size); // 3
- 处理大型数据集
Map
在处理大型数据集时表现出色,特别是当数据集包含大量键值对时。Map
的迭代、查找和更新操作都比普通对象更高效。
示例:
const largeDataSet = new Map();
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
largeDataSet.set(i, `value${i}`);
}
console.log(largeDataSet.get(500000)); // 'value500000'
- 多线程环境下的共享数据
在 Web Workers 或 Node.js 的多线程环境中,Map
可以用于在不同线程之间共享数据,因为它提供了更安全和高效的并发访问方式。
示例:
// 主线程
const worker = new Worker('worker.js');
const sharedData = new Map();
worker.postMessage(sharedData);
// worker.js
self.onmessage = function(e) {
const map = e.data;
console.log(map.get('key'));
};
- 避免原型链污染
普通对象的属性查找会沿着原型链进行,这可能导致意外的行为或冲突。Map
不依赖于原型链,因此可以避免这些问题,特别是在你不确定对象的来源或结构时。
示例:
const obj = {};
obj.__proto__.foo = 'bar'; // 污染了原型链
console.log(obj.foo); // 'bar'
const map = new Map();
map.set('foo', 'baz');
console.log(map.get('foo')); // 'baz'
WeakMap
与Map的却别
weakMap只接受对象(NULL除外)和Symbol值作为键名,不接受其它类型的值作为键名
const map = new WeakMap(); map.set(1, 2) // 报错 map.set(null, 2) // 报错 map.set(Symbol(), 2) // 不报错
WeakMap
的键名所指向的对象,不计入垃圾回收机制。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(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。),注意是键名,而不是键值,键值依然是正常引用没有遍历操作,没有size属性,无法清空
设计目的是:有时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,所以设计出WeakMap解决这个问题
第2条例子说明解释
const e1 = document.getElementById('foo');
const e2 = document.getElementById('bar');
const arr = [
[e1, 'foo 元素'],
[e2, 'bar 元素'],
];
// 对这两个对象添加一些文字说明,这就形成了对e1和e2的引用
//如果不再需要这两个对象,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
arr[0] = null
arr[1] = null
// 这样的手动删除的方法很容易忘记写然后造成内存泄漏
键值是正常应用,所以WeakMap外部消除了obj的引用,WeakMap内部的引用依然存在
const wm = new WeakMap();
let key = {};
let obj = {foo: 1};
wm.set(key, obj);
obj = null;
wm.get(key)
// Object {foo: 1}
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。
WeakMap结构的方法
- get()
- set()
- has()
- delete()
用途
WeakMap 应用的典型场合就是 DOM 节点作为键名。下面是一个例子。
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);
上面代码中,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。
WeakMap 的另一个用处是部署私有属性。
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
上面代码中,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。
WeakRef
是基于弱引用的数据结构
ES2021提供了WeakRef
对象用于直接创建对象的弱引用
let target = {}
let wr = new WeakRef(target)
// wr属于对target的弱引用。垃圾回收机制不会计入这个引用,wr的引用不会妨碍原始对象target被垃圾回收机制清除