Set、Map、WeakSet 和 WeakMap 的区别

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Set、Map、WeakSet 和 WeakMap 的区别

阅读原文时间：2023年07月09日阅读：2

先总结：

Set
1.　　成员不能重复
2.　　只有健值，没有健名，有点类似数组。
3.　　可以遍历，方法有add, delete,has
weakSet

1.　　成员都是对象

2.　　成员都是弱引用，随时可以消失。可以用来保存DOM节点，不容易造成内存泄漏

3.　　不能遍历，方法有add, delete,has

Map

1.　　本质上是健值对的集合，类似集合

2.　　可以遍历，方法很多，可以干跟各种数据格式转换
weakMap
1.　　直接受对象作为健名（null除外），不接受其他类型的值作为健名

2.　　健名所指向的对象，不计入垃圾回收机制

3.　　不能遍历，方法同get,set,has,delete

Set 和 Map 主要的应用场景在于数据重组和数据储存

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

1. 集合（Set）

ES6 新增的一种新的数据结构，类似于数组，但成员是唯一且无序的，没有重复的值。

Set 本身是一种构造函数，用来生成 Set 数据结构。

new Set([iterable])

举个例子：

const s = new Set()
[1, 2, 3, 4, 3, 2, 1].forEach(x => s.add(x))

for (let i of s) {
console.log(i) // 1 2 3 4
}

// 去重数组的重复对象
let arr = [1, 2, 3, 2, 1, 1]
[… new Set(arr)] // [1, 2, 3]

Set 对象允许你储存任何类型的唯一值，无论是原始值或者是对象引用。

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（===），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。

let set = new Set();
let a = NaN;
let b = NaN;
set.add(a);
set.add(b);
set // Set {NaN}

let set1 = new Set()
set1.add(5)
set1.add('5')
console.log([…set1]) // [5, "5"]

Set 实例属性

constructor：构造函数
size：元素数量

let set = new Set([1, 2, 3, 2, 1])

console.log(set.length) // undefined
console.log(set.size) // 3

Set 实例方法

操作方法

add(value)：新增，相当于 array里的push
delete(value)：存在即删除集合中value
has(value)：判断集合中是否存在 value
clear()：清空集合

let set = new Set()
set.add(1).add(2).add(1)

set.has(1) // true
set.has(3) // false
set.delete(1)
set.has(1) // false

Array.from 方法可以将 Set 结构转为数组

const items = new Set([1, 2, 3, 2])
const array = Array.from(items)
console.log(array) // [1, 2, 3]
// 或
const arr = […items]
console.log(arr) // [1, 2, 3]

遍历方法（遍历顺序为插入顺序）

keys()：返回一个包含集合中所有键的迭代器
values()：返回一个包含集合中所有值得迭代器
entries()：返回一个包含Set对象中所有元素得键值对迭代器
forEach(callbackFn, thisArg)：用于对集合成员执行callbackFn操作，如果提供了 thisArg 参数，回调中的this会是这个参数，没有返回值

let set = new Set([1, 2, 3])
console.log(set.keys()) // SetIterator {1, 2, 3}
console.log(set.values()) // SetIterator {1, 2, 3}
console.log(set.entries()) // SetIterator {1, 2, 3}

for (let item of set.keys()) {
console.log(item);
} // 1 2 3
for (let item of set.entries()) {
console.log(item);
} // [1, 1] [2, 2] [3, 3]

set.forEach((value, key) => {
console.log(key + ' : ' + value)
}) // 1 : 1 2 : 2 3 : 3
console.log([…set]) // [1, 2, 3]

Set 可默认遍历，默认迭代器生成函数是 values() 方法

Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values // true

所以， Set可以使用 map、filter 方法

let set = new Set([1, 2, 3])
set = new Set([…set].map(item => item * 2))
console.log([…set]) // [2, 4, 6]

set = new Set([…set].filter(item => (item >= 4)))
console.log([…set]) //[4, 6]

因此，Set 很容易实现交集（Intersect）、并集（Union）、差集（Difference）

let set1 = new Set([1, 2, 3])
let set2 = new Set([4, 3, 2])

let intersect = new Set([…set1].filter(value => set2.has(value)))
let union = new Set([…set1, …set2])
let difference = new Set([…set1].filter(value => !set2.has(value)))

console.log(intersect) // Set {2, 3}
console.log(union) // Set {1, 2, 3, 4}
console.log(difference) // Set {1}

2. WeakSet

WeakSet 对象允许你将弱引用对象储存在一个集合中

WeakSet 与 Set 的区别：

WeakSet 只能储存对象引用，不能存放值，而 Set 对象都可以
WeakSet 对象中储存的对象值都是被弱引用的，即垃圾回收机制不考虑 WeakSet 对该对象的应用，如果没有其他的变量或属性引用这个对象值，则这个对象将会被垃圾回收掉（不考虑该对象还存在于 WeakSet 中），所以，WeakSet 对象里有多少个成员元素，取决于垃圾回收机制有没有运行，运行前后成员个数可能不一致，遍历结束之后，有的成员可能取不到了（被垃圾回收了），WeakSet 对象是无法被遍历的（ES6 规定 WeakSet 不可遍历），也没有办法拿到它包含的所有元素

属性：

constructor：构造函数，任何一个具有 Iterable 接口的对象，都可以作参数

方法：

add(value)：在WeakSet 对象中添加一个元素value
has(value)：判断 WeakSet 对象中是否包含value
delete(value)：删除元素 value

var ws = new WeakSet()
var obj = {}
var foo = {}

ws.add(window)
ws.add(obj)

ws.has(window) // true
ws.has(foo) // false

ws.delete(window) // true
ws.has(window) // false

3. 字典（Map）

集合与字典的区别：

共同点：集合、字典可以储存不重复的值
不同点：集合是以 [value, value]的形式储存元素，字典是以 [key, value] 的形式储存

const m = new Map()
const o = {p: 'haha'}
m.set(o, 'content')
m.get(o) // content

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

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，例如：

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

如果读取一个未知的键，则返回undefined。

new Map().get('asfddfsasadf')
// 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。

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。

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。

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 的属性及方法

属性：

constructor：构造函数
size：返回字典中所包含的元素个数

const map = new Map([
['name', 'An'],
['des', 'JS']
]);

map.size // 2

操作方法：

set(key, value)：向字典中添加新元素
get(key)：通过键查找特定的数值并返回
has(key)：判断字典中是否存在键key
delete(key)：通过键 key 从字典中移除对应的数据
clear()：将这个字典中的所有元素删除

遍历方法

Keys()：将字典中包含的所有键名以迭代器形式返回
values()：将字典中包含的所有数值以迭代器形式返回
entries()：返回所有成员的迭代器
forEach()：遍历字典的所有成员

const map = new Map([
['name', 'An'],
['des', 'JS']
]);
console.log(map.entries()) // [Map Entries] { [ 'name', 'An' ], [ 'des', 'JS' ] }
console.log(map.keys()) // [Map Iterator] { 'name', 'des' }

Map 结构的默认遍历器接口（Symbol.iterator属性），就是entries方法。

map[Symbol.iterator] === map.entries
// true

Map 结构转为数组结构，比较快速的方法是使用扩展运算符（...）。

对于 forEach ，看一个例子

const reporter = {
report: function(key, value) {
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
}
};

let map = new Map([
['name', 'An'],
['des', 'JS']
])
map.forEach(function(value, key, map) {
this.report(key, value);
}, reporter);
// Key: name, Value: An
// Key: des, Value: JS

在这个例子中， forEach 方法的回调函数的 this，就指向 reporter

与其他数据结构的相互转换

1.　　Map 转 Array

const map = new Map([[1, 1], [2, 2], [3, 3]])
console.log([…map]) // [[1, 1], [2, 2], [3, 3]]

2.　　Array 转 Map

const map = new Map([[1, 1], [2, 2], [3, 3]])
console.log(map) // Map {1 => 1, 2 => 2, 3 => 3}

3.　　Map 转 Object

因为 Object 的键名都为字符串，而Map 的键名为对象，所以转换的时候会把非字符串键名转换为字符串键名。

function mapToObj(map) {
let obj = Object.create(null)
for (let [key, value] of map) {
obj[key] = value
}
return obj
}
const map = new Map().set('name', 'An').set('des', 'JS')
mapToObj(map) // {name: "An", des: "JS"}

4.　　Object 转 Map

function objToMap(obj) {
let map = new Map()
for (let key of Object.keys(obj)) {
map.set(key, obj[key])
}
return map
}

objToMap({'name': 'An', 'des': 'JS'}) // Map {"name" => "An", "des" => "JS"}

5.　　Map 转 JSON

function mapToJson(map) {
return JSON.stringify([…map])
}

let map = new Map().set('name', 'An').set('des', 'JS')
mapToJson(map) // [["name","An"],["des","JS"]]

6.　　JSON 转 Map

function jsonToStrMap(jsonStr) {
return objToMap(JSON.parse(jsonStr));
}

jsonToStrMap('{"name": "An", "des": "JS"}') // Map {"name" => "An", "des" => "JS"}

4. WeakMap

WeakMap 对象是一组键值对的集合，其中的键是弱引用对象，而值可以是任意。

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。

WeakMap 中，每个键对自己所引用对象的引用都是弱引用，在没有其他引用和该键引用同一对象，这个对象将会被垃圾回收（相应的key则变成无效的），所以，WeakMap 的 key 是不可枚举的。

属性：

constructor：构造函数

方法：

has(key)：判断是否有 key 关联对象
get(key)：返回key关联对象（没有则则返回 undefined）
set(key)：设置一组key关联对象
delete(key)：移除 key 的关联对象

let myElement = document.getElementById('logo');
let myWeakmap = new WeakMap();

myWeakmap.set(myElement, {timesClicked: 0});

myElement.addEventListener('click', function() {
let logoData = myWeakmap.get(myElement);
logoData.timesClicked++;
}, false);

5. 总结

Set
- 成员唯一、无序且不重复
- [value, value]，键值与键名是一致的（或者说只有键值，没有键名）
- 可以遍历，方法有：add、delete、has
WeakSet
- 成员都是对象
- 成员都是弱引用，可以被垃圾回收机制回收，可以用来保存DOM节点，不容易造成内存泄漏
- 不能遍历，方法有add、delete、has
Map
- 本质上是键值对的集合，类似集合
- 可以遍历，方法很多可以跟各种数据格式转换
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
- 键名是弱引用，键值可以是任意的，键名所指向的对象可以被垃圾回收，此时键名是无效的
- 不能遍历，方法有get、set、has、delete