Set 和 Map 数据结构
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一、Set
基本使用
Set,它类似于数组,但是成员的值都是唯一的,没有重复的值。
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
//举例
// 例一
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]
// 例二
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5
// 例三
const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
set.size // 56
// 类似于
const set = new Set();
document
.querySelectorAll('div')
.forEach(div => set.add(div));
set.size // 56
另一种去除数组重复成员的方法
// 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"
对于 NaN,
let set = new Set();
let a = NaN;
let b = NaN;
set.add(a);
set.add(b);
set // Set {NaN}
上面代码向 Set 实例添加了两次NaN
,但是只会加入一个。这表明,在 Set 内部,两个NaN
是相等的。
另外,两个对象总是不相等的。
let set = new Set();
set.add({});
set.size // 1
set.add({});
set.size // 2
上面代码表示,由于两个空对象不相等,所以它们被视为两个值。
Set实例的属性和方法
-
Set.prototype.add(value)
:添加某个值,返回 Set 结构本身。 -
Set.prototype.delete(value)
:删除某个值,返回一个布尔值,表示删除是否成功。 -
Set.prototype.has(value)
:返回一个布尔值,表示该值是否为Set
的成员。 -
Set.prototype.clear()
:清除所有成员,没有返回值。 -
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。
遍历操作
Set.prototype.keys()
:返回键名的遍历器Set.prototype.values()
:返回键值的遍历器Set.prototype.entries()
:返回键值对的遍历器Set.prototype.forEach()
:使用回调函数遍历每个成员
(1)keys()
,values()
,entries()
let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let item of set.keys()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue
for (let item of set.values()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue
for (let item of set.entries()) {
console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]
另一种遍历方法
let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let x of set) {
console.log(x);
}
// red
// green
// blue
(2)forEach()
let set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9
上面代码说明,forEach
方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数与数组的forEach
一致,依次为键值、键名、集合本身(上例省略了该参数)。这里需要注意,Set 结构的键名就是键值(两者是同一个值),因此第一个参数与第二个参数的值永远都是一样的。
二、WeakSet
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。
const ws = new WeakSet();
ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set
上面代码试图向 WeakSet 添加一个数值和Symbol
值,结果报错,因为 WeakSet 只能放置对象。
- 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。
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
const ws = new WeakSet();
const obj = {};
const foo = {};
ws.add(window);
ws.add(obj);
ws.has(window); // true
ws.has(foo); // false
ws.delete(window);
ws.has(window); // false
WeakSet 没有size
属性,没有办法遍历它的成员。
ws.size // undefined
ws.forEach // undefined
ws.forEach(function(item){ console.log('WeakSet has ' + item)})
// TypeError: undefined is not a function
上面代码试图获取size
和forEach
属性,结果都不能成功。
三、Map
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 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。
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
Map 的方法同 Set 的方法,遍历方法也是。
与其他数据结构的互相转换
(1)Map 转为数组
前面已经提过,Map 转为数组最方便的方法,就是使用扩展运算符(...
)。
const myMap = new Map()
.set(true, 7)
.set({foo: 3}, ['abc']);
[...myMap]
// [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]
(2)数组 转为 Map
将数组传入 Map 构造函数,就可以转为 Map。
new Map([
[true, 7],
[{foo: 3}, ['abc']]
])
// Map {
// true => 7,
// Object {foo: 3} => ['abc']
// }
(3)Map 转为对象
如果所有 Map 的键都是字符串,它可以无损地转为对象。
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 }
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。
(4)对象转为 Map
对象转为 Map 可以通过Object.entries()
。
let obj = {"a":1, "b":2};
let map = new Map(Object.entries(obj));
此外,也可以自己实现一个转换函数。
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}'
另一种情况是,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}
但是,有一种特殊情况,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']}
四、WeakMap
WeakMap
与Map
的区别有两点。
- 首先,
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。
const map = new WeakMap();
map.set(1, 2)
// TypeError: 1 is not an object!
map.set(Symbol(), 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key
map.set(null, 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key
上面代码中,如果将数值1
和Symbol
值作为 WeakMap 的键名,都会报错。
WeakMap
的键名所指向的对象,不计入垃圾回收机制。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。
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 节点对象除了 WeakMap 的弱引用外,其他位置对该对象的引用一旦消除,该对象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。
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。
方法
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()
。
const wm = new WeakMap();
// size、forEach、clear 方法都不存在
wm.size // undefined
wm.forEach // undefined
wm.clear // undefined
笔记均来自阮一峰的《es6标准入门》。