你是怎么理解ES6新增Set、Map两种数据结构的！

提示💡

Set（集合、不重复、[值、值]）、Map(字典、[键、值]、可以为null等) 、WeakSet 和 WeakMap（外部引用消失、内部引用自动消失、不可以为null等）

如果要用一句来描述，我们可以说

Set是一种叫做集合的数据结构，Map是一种叫做字典的数据结构

什么是集合？什么又是字典？

• 集合 ：是由一堆无序的、相关联的，且不重复的内存结构【数学中称为元素】组成的组合
• 字典 ：是一些元素的集合。每个元素有一个称作 key 的域，不同元素的 key 各不相同

区别？

• 共同点：集合、字典都可以存储不重复的值
• 不同点：集合是以==[值，值]的形式存储元素，字典是以[键，值]==的形式存储

一、Set

Set是es6新增的数据结构，类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值，我们一般称为集合

Set本身是一个构造函数，用来生成 Set 数据结构

const s = new Set();

增删改查

Set的实例关于增删改查的方法：

• add()
• delete()
• has()
• clear()

add()

添加某个值，返回 Set 结构本身

当添加实例中已经存在的元素，set不会进行处理添加

s.add(1).add(2).add(2); // 2只被添加了一次

delete()

删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功

s.delete(1)

has()

返回一个布尔值，判断该值是否为Set的成员

s.has(2)

clear()

清除所有成员，没有返回值

s.clear()

遍历

Set实例遍历的方法有如下：

关于遍历的方法，有如下：

• keys()：返回键名的遍历器
• values()：返回键值的遍历器
• entries()：返回键值对的遍历器
• forEach()：使用回调函数遍历每个成员

Set的遍历顺序就是插入顺序

keys方法、values方法、entries方法返回的都是遍历器对象

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"]

forEach()用于对每个成员执行某种操作，没有返回值，键值、键名都相等，同样的forEach方法有第二个参数，用于绑定处理函数的this

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

扩展运算符和 Set 结构相结合实现 数组或字符串去重

// 数组
let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)]; // [3, 5, 2]
 
// 字符串
let str = "352255";
let unique = [...new Set(str)].join(""); // "352"

实现并集、交集、和差集

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

二、Map

Map类型是键值对的有序列表，而键和值都可以是任意类型

Map本身是一个构造函数，用来生成 Map 数据结构

const m = new Map()

增删改查

Map 结构的实例针对增删改查有以下属性和操作方法：

• size 属性
• set()
• get()
• has()
• delete()
• clear()

size

size属性返回 Map 结构的成员总数。

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

set()

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

同时返回的是当前Map对象，可采用链式写法

const m = new Map();
 
m.set('edition', 6)        // 键是字符串
m.set(262, 'standard')     // 键是数值
m.set(undefined, 'nah')    // 键是 undefined
m.set(1, 'a').set(2, 'b').set(3, 'c') // 链式操作

get()

get方法读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined

const m = new Map();
 
const hello = function() {console.log('hello');};
m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数
 
m.get(hello)  // Hello ES6!

has()

has方法返回一个布尔值，表示某个键是否在当前 Map 对象之中

const m = new Map();
 
m.set('edition', 6);
m.set(262, 'standard');
m.set(undefined, 'nah');
 
m.has('edition')     // true
m.has('years')       // false
m.has(262)           // true
m.has(undefined)     // true

delete()

delete方法删除某个键，返回true。如果删除失败，返回false

const m = new Map();
m.set(undefined, 'nah');
m.has(undefined)     // true
 
m.delete(undefined)
m.has(undefined)       // false

clear()

clear方法清除所有成员，没有返回值

let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);

map.size // 2
map.clear()
map.size // 0

遍历

Map结构原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法：

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

遍历顺序就是插入顺序

const map = new Map([
  ['F', 'no'],
  ['T',  'yes'],
]);
 
for (let key of map.keys()) {
  console.log(key);
}
// "F"
// "T"
 
for (let value of map.values()) {
  console.log(value);
}
// "no"
// "yes"
 
for (let item of map.entries()) {
  console.log(item[0], item[1]);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
 
// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
 
// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
 
map.forEach(function(value, key, map) {
  console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
});

三、WeakSet 和 WeakMap

WeakSet

创建WeakSet实例

const ws = new WeakSet();

WeakSet可以接受一个具有 Iterable接口的对象作为参数

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

在API中WeakSet与Set有两个区别：

• 没有遍历操作的API
• 没有size属性

WeakSet只能成员只能是引用类型，而不能是其他类型的值

let ws=new WeakSet();
 
// 成员不是引用类型
let weakSet=new WeakSet([2,3]);
console.log(weakSet) // 报错
 
// 成员为引用类型
let obj1={name:1}
let obj2={name:1}
let ws=new WeakSet([obj1,obj2]); 
console.log(ws) //WeakSet {{…}, {…}}

WeakSet里面的引用只要在外部消失，它在 WeakSet里面的引用就会自动消失

WeakMap

WeakMap结构与Map结构类似，也是用于生成键值对的集合

在API中WeakMap与Map有两个区别：

• 没有遍历操作的API
• 没有clear清空方法

// WeakMap 可以使用 set 方法添加成员
const wm1 = new WeakMap();
const key = {foo: 1};
wm1.set(key, 2);
wm1.get(key) // 2
 
// WeakMap 也可以接受一个数组，
// 作为构造函数的参数
const k1 = [1, 2, 3];
const k2 = [4, 5, 6];
const wm2 = new WeakMap([[k1, 'foo'], [k2, 'bar']]);
wm2.get(k2) // "bar"

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

WeakMap的键名所指向的对象，一旦不再需要，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

举个场景例子：

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"

注意❗

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

下面代码中，键值obj会在WeakMap产生新的引用，当你修改obj不会影响到内部

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

总结

Set

ES 6 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。

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。

• 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，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。

Map

JavaScript 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。为了解决这个问题，ES 6 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。

WeakMap

WeakMap 结构与 Map 结构类似，也是用于生成键值对的集合。WeakMap 与 Map 的区别有两点。

• WeakMap 只接受对象（==null 除外==）和 Symbol 值作为键名，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 就是为了解决忘记删除引用而导致内存泄露的问题而诞生的，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。

WeakMap 的用途：

• WeakMap 应用的典型场合就是 DOM 节点作为键名。
• WeakMap 的另一个用处是部署私有属性。

WeakRef

WeakSet 和 WeakMap 是基于弱引用的数据结构，ES2021 更进一步，提供了 WeakRef 对象，用于直接创建对象的弱引用。

弱引用对象的一大用处，就是作为 缓存，未被清除时可以从缓存取值，一旦清除缓存就自动失效。

扩展阅读

• https://es6.ruanyifeng.com/#docs/set-map
• Set 和 Map 数据结构