JavaScript的WeakMap:向【不属于你的对象】添加【私有数据】

WeakMap与WeakSet的本质是,向一些“不属于你的对象”,添加(attach)一些私有数据。

ownership: 这个对象属于你吗?

这里的不属于你,指的是ownership,如果这个对象不是你创建的,也不是专门为你创建的,你无法掌控,那么这个对象就“不属于你”。

  • 例子1:dom对象,是由浏览器创建的,并且它会被你无法掌控的代码使用(比如大部分页面的dom由React框架管理,又或者当前页面同时运行了别人编写的JavaScript),那么你就不是这个对象的拥有者,应该避免往上面添加属性。
  • 例子2:koa框架暴露的request、response对象。如果你正在编写一个koa middleware,那么你接收到的request、response对象就不属于你。你应该避免向添加属性,无意间造成信息泄露、或者键名冲突。
当然,koa提供了ctx,就是为了让middleware添加数据,这个成为了所有开发者的共识,所以只要注意避免命名冲突,一般往ctx添加属性没有什么问题。

WeakMap为何出现

如上所说,以前我们的一个坏习惯是往domNode对象添加一些自用的属性:domNode._data = myBigDataObj,来记录一些信息,以便以后读取。

后来我们为了避免冲突,以symbol作为key,给对象添加属性,确保别人访问不到这个属性:domNode[mySymbol] = myBigDataObj

虽然实现了私有属性,但是typescript会对这种代码报错,因为mySymbol并不在Node的Interface上。

WeakMap则是另一种实现私有属性的方式。尤其擅长向你不拥有的对象附加一些信息
WeakMap的使用方式与普通Map几乎相同,只不过它的key是对象,并且一个对象在WeakMap中作为key,不会阻止它被垃圾回收。比如:

const attachedData = new WeakMap();
let keyObj = {name:'keyObj'};
let dataObj = {name:'dataObj'};
attachedData.set(keyObj, dataObj);
// 删掉对dataObj的引用
dataObj = null;
// dataObj实际还在内存中,没有被垃圾回收,因为它还可以通过WeakMap+key访问到:
console.log(attachedData.get(keyObj));
// 删掉对keyObj的引用
keyObj = null;
// keyObj、dataObj都已经被垃圾回收了,因为没有任何方式可以访问到它们

再举一个实践中的例子,myWeakMap.set(domNode,bigDataObj),将一个对象与domNode关联起来。以后再次遇到domNode的时候,我们可以通myWeakMap.get(domNode)拿到这个对象。如果这个domNode被清除、垃圾收集,那么myWeakMap会自动取消这条关联记录,如果其他地方没有保留bigDataObj的引用,那么它也会被垃圾收集。
在这个例子中,Node就是一把“钥匙”,只要钥匙没有弄丢,你就可以用它来拿到myWeakMap中存储的对应数据。如果你的钥匙丢了,myWeakMap会自动删掉这条关联信息(bigDataObj引用数减一)。因为如果连钥匙都丢了,你不可能再向myWeakMap索要这条数据,这条关联信息也就不可能再需要用到。

使用WeakMap的优势:

  • 封装性。外部代码无法拿这些信息,甚至连对象原本的拥有者都不行!更不可能会出现冲突。
  • 代码模块化。创建weakmap、使用weakmap的代码,都可以维护在一个独立的模块中,而不会影响到对象原本的初始化代码(原本的初始化代码不会意识到这个新的私有属性的存在)。
  • typescript也不会报错,你无需extend原来的Interface,或者通过as any来绕过ts报错。在这一点上优于Symbol的方案
对于 myWeakMap.set(domNode,bigDataObj),WeakMap仅仅保持对domNode的弱引用,而不妨碍它被垃圾收集。以前的 domNode._data = myBigDataObj这种方式,其实也不妨碍domNode被垃圾收集。在垃圾收集方面,两种方式效果相同。

WeakSet

WeakSet类似WeakMap,只不过它相当于value总为true的WeakMap,相当于给一个对象打上标记。

比如当有一个图数据结构,我们不希望重复处理同一个节点,以前可能会这样做:node._visited= true
但是如果这个图数据结构不属于你(你不是这个对象的拥有者),张三的代码也要处理这个图结构,那么你往上面添加属性,可能会破坏封装性,造成命名冲突。
后来,我们发明了Symbol的方式:node[mySymbol]= true
再后来,我们通过visitedWeakMap.set(node, true)来打上标记。
再后来,我们发现map的标记值总是为true,于是可以简化为使用set:
visitedWeakSet.add(node).

浏览器兼容性

WeakMap的浏览器兼容性比我想象中的要好,居然被IE11支持。
WeakSet的浏览器兼容性则差一些,好在我们总是能用WeakMap来代替它。

扩展资料

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