【ES6脚丫系列】Set+WeakSet+Map+WeakMap

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如果有理解不到位的地方，欢迎大家纠错。

一、Set

【01】Set是一种数据结构。类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值。

Set内部判断两个值是否相同，使用的算法类似于恒等运算符（===），这意味着，两个对象总是不相等的。

（zyx456：这里说一下，如果说两个地址相同的对象，那么它们是相等的，比如a=b={}，这时，a===b//true）

唯一的例外是NaN等于自身（但是恒等运算符认为NaN不等于自身）。

由于两个空对象不是恒等，所以它们被视为两个值。

例子：

let set = new Set();
set.add({})set.size // 1
set.add({})set.size // 2

例子：

var sett = new Set();
sett.add(NaN);
console.log(sett.size);//1
sett.add(NaN);
console.log(sett.size);//1

【02】Set()是构造函数，用来生成Set实例。

Set函数可以接受一个数组（或类数组的对象）作为参数。

语法：

• new Set：创建一个新的、空的Set。
• new Set(iterable)：从任何可遍历数据中提取元素，构造出一个新的集合。

写法1：

var s = new Set();

s.add(1);

console.log(s);

写法2：

var s = new Set([1,2,3,3,3,3,3]);

console.log(s); //Set(3) {1,2,3}

【03】Set实例有add(item)方法。

【04】在Set实例中添加新值的时候，不会发生类型转换，所以5和"5"是两个不同的值。

【05】Set实例不支持下标索引，不能用方括号访问Set成员。

arrayOfWords[15000];//        "anapanapa"
setOfWords[15000]   // Set不支持索引 //   undefined  

【06】set[Symbol.iterator]()：

返回一个迭代器对象。

一般这个方法不会被直接调用，因为实际上就是它使集合能够被遍历，也就是说，我们可以直接写for (v of set) {...}。

也可以传递一个生成器，函数会逐个遍历它，并把生成的值收录为一个集合；

也可以用来复制一个已有的集合。

【07】Set属性（多种）

zyx456：Set实例会继承原型上的所有属性和方法。

01、Set.prototype.constructor：构造函数，默认就是Set函数。

02、Set.prototype.size：返回Set实例的成员数量。

【】例子：

var s = new Set();
[2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].map(x => s.add(x));
for (i of s) { console.log(i) }    // 2 3 5 4

【】例子：

var set = new Set([1, 2, 3, 4, 4])[...set];    // [1, 2, 3, 4]
var items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5
function divs() {
    return [...document.querySelectorAll('div')] }
var set = new Set(divs());set.size // 56

// 类似于
divs().forEach(div => set.add(div));set.size // 56

【08】Set 使用 Array 方法

Set 和 Array 之间的相互转换很简单，因此，我们可以轻松地使用 Array.prototype 对象里的所有方法。

let elementsOfMagic = ["air","book"];function filterSet(set, predicate){
  var filteredItems = [...set].filter(predicate);
  return new Set(filteredItems);
}

var aElements = filterSet(elementsOfMagic, e => e.startsWith('a'));
console.log([...aElements]);//["air"];

【09】可以利用Set做到数组去重。将需要去重的数组作为Set的参数即可。

let res = new Set([1,1,1,2,2,2]);

let newArr = [...res];//[1,2]

【10】使用Set，可以很容易地实现并集（Union）、交集（Intersect）和差集（Difference）。

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

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

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

【11】Array.from方法可以将Set结构转为数组。

var items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
var array = Array.from(items);

这就提供了一种去除数组的重复元素的方法。

function dedupe(array) {
    return Array.from(new Set(array));
}
dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 3]

set实例有四个操作方法

var s = new Set();

• s.add(value)：添加某个值，返回Set实例。如果Set实例已经有这个值，则不产生任何效果。
• s.delete(value)：删除某个值，返回一个布尔值，表示是否删除成功。如果并不存在，则不产生任何效果。
• s.has(value)：返回一个布尔值，表示该值是否为Set的成员。
• s.clear()：清除所有成员，没有返回值。

【】.add()会返回Set实例自身，所以可以用链式语法。

var s = new Set();

s.add(1).add(2);

【】add()只能添加当一个元素，添加多个元素时，只有一个元素添加进去。

上面这些属性和方法的实例如下。

var s =new Set();s.add(1).add(2).add(2);
// 注意2被加入了两次

s.size // 2

s.has(1) // true
s.has(2) // true
s.has(3) // false

s.delete(2);
s.has(2) // false

【02】下面是一个对比，看看判断是否包括一个属性，Object结构和Set结构的写法不同。

// 对象的写法
var properties = { "width": 1, "height": 1 };
if (properties[someName]) { // do something
}
// Set的写法
var properties = new Set();

properties.add("width");
properties.add("height");
if (properties.has(someName)) { // do something
}

Set实例的四个遍历方法

【01】var s =new Set();

s.keys()：返回一个键名的遍历器。和values()相同。

【】keys()、values()、entries()返回的都是遍历器对象。

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key方法和value方法的行为完全一致。

zyx456：这里和数组是不同的。数组的keys()是返回下标。

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"]

【02】Set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。

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

这意味着，可以省略values方法，直接用for...of循环遍历Set。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let x of set) {
  console.log(x);}
// red
// green
// blue

【03】Set结构的实例的forEach方法，用于对每个成员执行某种操作，没有返回值。

forEach方法的参数：

第一个参数：一个处理函数，该处理函数的参数依次为键值、键名、集合本身（可省略该参数）。

第二个参数：表示绑定的this对象。可省略。

let set = new Set([1, 2, 3]);
set.forEach((value, key) => console.log(value * 2) )
// 2
// 4
// 6

【04】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。

// 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

二、WeakSet

【01】WeakSet结构与Set类似，也是不重复的值的集合。

【02】它与Set有两个区别：

01、WeakSet的成员只能是对象，而不能是其他类型的值。

02、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。

这个特点意味着，无法引用WeakSet的成员，因此WeakSet是不可遍历的。

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。

【03】WeakSet是一个构造函数，可以使用new命令，创建WeakSet实例。

【04】WeakSet的参数可以是一个数组或类数组的对象。

（实际上，任何具有iterable接口的对象，都可以作为WeakSet的参数。）

【05】语法：

var ws = new WeakSet();

例子：

var a = [[1,2], [3,4]];
var ws = new WeakSet(a);
console.log(ws);

例子：

var ws = new WeakSet();
ws.add(1);// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol());// TypeError: invalid value used in weak set

【06】WeakSet实例有以下三个方法。

• 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。返回布尔值。表示是否删除成功。
• WeakSet.prototype.has(value)：返回一个布尔值，表示某个值是否在WeakSet实例之中。

下面是一个例子。

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);
ws.has(window);    // false

【07】WeakSet没有size属性，没有办法遍历它的成员。会返回undefined。

ws.size // undefined
ws.forEach // undefined

ws.forEach(function(item){ 
console.log('WeakSet has ' + item)})
// TypeError: undefined is not a function

【08】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。

例子：

const foos = new WeakSet()
class Foo {
    constructor() {
        foos.add(this)
    }
    method() {
        if (!foos.has(this)) {
            throw new TypeError('Foo.prototype.method 只能在Foo的实例上调用!') } }
}

上面代码保证了Foo的实例方法，只能在Foo的实例上调用。

这里使用WeakSet的好处是，foos对实例的引用，不会被计入内存回收机制，所以删除实例的时候，不用考虑foos，也不会出现内存泄漏。

三、Map

【01】JS中的对象，是字符串到值的映射。（zyx456：属性名还可以是数值）

这样限制很大。

例子：

比如，无法将DOM节点作为对象的属性名。

下面是将一个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]。

var data = {};
var element = document.getElementById("myDiv");

data[element] = metadata;
data["[Object HTMLDivElement]"] // metadata

【02】Map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。

如果需要“键值对”的数据结构，Map比Object更合适。

var m = new Map();
var o = {p: "Hello World"};

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

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

【03】Map可以接受一个二维数组作为参数。

数组成员是一个或多个表示键值对的一维数组。

var 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。

var items = [["name", "张三"],["title", "Author"]];
var map = new Map();
items.forEach(([key, value]) => map.set(key, value));

【04】如果对同一个键多次赋值，后面的值将覆盖前面的值。

let map = new Map();

map.set(1, 'aaa').set(1, 'bbb');

map.get(1) // "bbb"

【05】如果读取一个未知的键，则返回undefined。

new Map().get('asfddfsasadf');// undefined

【06】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。

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。

数组是引用类型，2个相同的数组字面量并不是相同地址的数组。

var map = new Map();

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

例子：

var map = new Map();
var k1 = ['a'];
var k2 = ['a'];

map.set(k1,111);map.set(k2,222);

map.get(k1) // 111
map.get(k2) // 222

【07】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，包括0和-0。另外，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(NaN, 123);
map.get(NaN) // 123

map.set(-0, 123);
map.get(+0) // 123

【08】Map实例的size属性

返回Map结构的成员总数。

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

map.size // 2

Map实例的操作方法（多种）

var m = new Map();

【01】m.set(key, value)

set方法设置key所对应的键值，然后返回整个Map实例。

如果key已经有值，则键值会被更新，否则就新生成该键。

var 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 

set方法返回的是Map本身，因此可以采用链式写法。

let map = new Map().set(1, 'a').set(2, 'b').set(3, 'c');

【02】m.get(key)

get方法读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined。

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

m.get(hello)  // Hello ES6!

【03】m.has(key)

返回一个布尔值，表示某个键是否在Map数据结构中。

var 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 

【04】m.delete(key)

delete方法删除某个键，返回true。如果删除失败，返回false。

var m = new Map();
m.set(undefined, "nah");
m.has(undefined)     // true

m.delete(undefined)
m.has(undefined)       // false

【05】m.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

Map实例的遍历方法（多种）

【01】var m = new Map();

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

实例。

let 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);
}
// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
    console.log(key, value);
}

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

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

【03】Map结构转为数组结构，比较快速的方法是结合使用扩展运算符（...）。

let map = new Map([[1, 'one'],[2, 'two'],[3, 'three'],]);
[...map.keys()]
// [1, 2, 3]
[...map.values()]
// ['one', 'two', 'three']
[...map.entries()]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
[...map]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

结合数组的map方法、filter方法，可以实现Map的遍历和过滤（Map本身没有map和filter方法）。

let map0 = new Map().set(1, 'a').set(2, 'b').set(3, 'c');
let map1 = new Map([...map0].filter(([k, v]) => k < 3));
// 产生Map结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}
let map2 = new Map([...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v]));
// 产生Map结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}

【04】Map的forEach方法，与数组的forEach方法类似，也可以实现遍历。

map.forEach(function(value, key, map)) {
  console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);};

forEach方法还可以接受第二个参数，用来绑定this。

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

map.forEach(function(value, key, map) { this.report(key, value); }, reporter);

Map与其他数据结构的互相转换

【01】Map和数组

01、Map转为数组

使用扩展运算符（...）。

let myMap = new Map().set(true, 7).set({ foo: 3 }, ['abc']);
[...myMap]  // [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]

02、数组转为Map

将数组转入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']}

【02】Map和对象

01、Map转为对象

如果所有Map的键都是字符串，它可以转为对象。

function strMapToObj(strMap) {
    let obj = Object.create(null);
    for (let [k, v] of strMap) {
        obj[k] = v;
    }
    return obj;
}
let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
strMapToObj(myMap);    // { yes: true, no: false }

02、对象转为Map

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 });    // [ [ 'yes', true ], [ 'no', false ] ]

【03】Map和JSON

01、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，可以先转换为对象，然后使用JSON.stringify(obj)转为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"]]]'

02、JSON转为Map

JSON转为Map，正常情况下，所有键名都是字符串。

通过JSON.parse(josn)转为对象，然后对象转为Map。

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。

通过JSON.parse(json)转为对象，然后通过new Map()转为Map。

function jsonToMap(jsonStr) {
    return new Map(JSON.parse(jsonStr)); }
jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]');    // Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}

四、WeakMap

【01】WeakMap结构与Map结构基本类似，唯一的区别是它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。否则会报错。

var 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

【02】而且键名所指向的对象，垃圾回收机制不将该引用考虑在内。

WeakMap的设计目的在于，键名是对象的弱引用，所以其所对应的对象可能会被自动回收。

当对象被回收后，WeakMap自动移除对应的键值对。

var wm = new WeakMap();

var o = {};

wm.set(o,333);

o=null;

这时，wm中的o所对应的键值对就没有了。

典型应用是，一个对应DOM元素的WeakMap结构，当某个DOM元素被清除，其所对应的WeakMap记录就会自动被移除。

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。

下面是WeakMap结构的一个例子，可以看到用法上与Map几乎一样。

var wm = new WeakMap();var element = document.querySelector(".element");

wm.set(element, "Original");
wm.get(element) // "Original"

element.parentNode.removeChild(element);
element = null;
wm.get(element) // undefined

【03】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key()、values()和entries()方法），也没有size属性；

二是无法清空，即不支持clear方法。这与WeakMap的键不被计入引用、被垃圾回收机制忽略有关。

【04】WeakMap只有四个方法可用：get()、set()、has()、delete()。

var wm = new WeakMap();

wm.size;// undefined

wm.forEach;// undefined

【05】WeakMap应用的典型场合就是DOM节点作为键名。

例子。

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++;
  myWeakmap.set(myElement, logoData);}, false);

上面代码中，myElement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myElement。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。

【06】WeakMap的另一个用处是部署私有属性。

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。

let _counter = new WeakMap();
let _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)();
        }
    }
}

let c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));

c.dec()
c.dec();//DONE