set,map,weakset,weakMap
SET
ES6 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。
Set 本身是一个构造函数,用来生成 Set 数据结构。
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
上面代码通过add
方法向 Set 结构加入成员,结果表明 Set 结构不会添加重复的值。
Set 函数可以接受一个数组(或者具有 iterable 接口的其他数据结构)作为参数,用来初始化。
// 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
,例一和例二都是Set
函数接受数组作为参数,例三是接受类似数组的对象作为参数。
Set 实例的属性和方法
Set 结构的实例有以下属性。
-
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。
Set 实例的方法分为两大类:操作方法(用于操作数据)和遍历方法(用于遍历成员)。下面先介绍四个操作方法。
-
add(value)
:添加某个值,返回 Set 结构本身。 -
delete(value)
:删除某个值,返回一个布尔值,表示删除是否成功。 -
has(value)
:返回一个布尔值,表示该值是否为Set
的成员。 -
clear()
:清除所有成员,没有返回值。
遍历操作
Set 结构的实例有四个遍历方法,可以用于遍历成员。
-
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
需要特别指出的是,Set
的遍历顺序就是插入顺序。这个特性有时非常有用,比如使用 Set 保存一个回调函数列表,调用时就能保证按照添加顺序调用。
(1)keys()
,values()
,entries()
keys
方法、values
方法、entries
方法返回的都是遍历器对象(详见《Iterator 对象》一章)。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keys
方法和values
方法的行为完全一致。
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"]
上面代码中,entries
方法返回的遍历器,同时包括键名和键值,所以每次输出一个数组,它的两个成员完全相等。
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
(2)forEach()
Set 结构的实例与数组一样,也拥有forEach
方法,用于对每个成员执行某种操作,没有返回值。
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。
另外,forEach
方法还可以有第二个参数,表示绑定处理函数内部的this
对象。
(3)遍历的应用
扩展运算符(...
)内部使用for...of
循环,所以也可以用于 Set 结构。
let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']
扩展运算符和 Set 结构相结合,就可以去除数组的重复成员。
let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)];
// [3, 5, 2]
而且,数组的map
和filter
方法也可以间接用于 Set 了。
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2));
// 返回Set结构:{2, 4, 6}
let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
// 返回Set结构:{2, 4}
因此使用 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]);
// Set {1, 2, 3, 4}
// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}
// 差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}
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
上面代码提供了两种方法,直接在遍历操作中改变原来的 Set 结构。
WeakSet
含义
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。
首先,WeakSet 的成员只能是对象,而不能是其他类型的值。
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。
其次,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。
这是因为垃圾回收机制依赖引用计数,如果一个值的引用次数不为0
,垃圾回收机制就不会释放这块内存。结束使用该值之后,有时会忘记取消引用,导致内存无法释放,进而可能会引发内存泄漏。WeakSet 里面的引用,都不计入垃圾回收机制,所以就不存在这个问题。因此,WeakSet 适合临时存放一组对象,以及存放跟对象绑定的信息。只要这些对象在外部消失,它在 WeakSet 里面的引用就会自动消失。
由于上面这个特点,WeakSet 的成员是不适合引用的,因为它会随时消失。另外,由于 WeakSet 内部有多少个成员,取决于垃圾回收机制有没有运行,运行前后很可能成员个数是不一样的,而垃圾回收机制何时运行是不可预测的,因此 ES6 规定 WeakSet 不可遍历。
语法
WeakSet 是一个构造函数,可以使用new
命令,创建 WeakSet 数据结构。
const ws = new WeakSet();
作为构造函数,WeakSet 可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数。(实际上,任何具有 Iterable 接口的对象,都可以作为 WeakSet 的参数。)该数组的所有成员,都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员。
(ps:es6引入iterable以为可迭代可重复,array,set,map都是iterable类型
为什么加入iterable
类型?
- 遍历array可以采用下标循环,遍历Map和Set无法使用下标。集合类型不统一。
- 对于array类型的
for...in
循环,当添加额外的属性后,会有意外效果。因此统一集合类型iterable
中的for...of
循环
forEach()
方法 它接收一个函数,每次迭代就自动回调该函数)
const a = [[1, 2], [3, 4]];
const ws = new WeakSet(a);
// WeakSet {[1, 2], [3, 4]}
上面代码中,a
是一个数组,它有两个成员,也都是数组。将a
作为 WeakSet 构造函数的参数,a
的成员会自动成为 WeakSet 的成员。
注意,是a
数组的成员成为 WeakSet 的成员,而不是a
数组本身。这意味着,数组的成员只能是对象。
const b = [3, 4];
const ws = new WeakSet(b);
// Uncaught TypeError: Invalid value used in weak set(…)
上面代码中,数组b
的成员不是对象,加入 WeaKSet 就会报错。
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。
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。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。
下面是 WeakSet 的另一个例子。
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。
Map
含义和基本用法
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。这给它的使用带来了很大的限制。
含义和基本用法
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。这给它的使用带来了很大的限制。
const data = {};
const element = document.getElementById('myDiv');
data[element] = 'metadata';
data['[object HTMLDivElement]'] // "metadata"
上面代码原意是将一个 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]
。
为了解决这个问题,ES6 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。
实例的属性和操作方法
Map 结构的实例有以下属性和操作方法。
(1)size 属性
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
(2)set(key, value)
set
方法设置键名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。
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
set
方法返回的是当前的Map
对象,因此可以采用链式写法。
let map = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');
(3)get(key)
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!
(4)has(key)
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
(5)delete(key)
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
(6)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
遍历方法
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。
需要特别注意的是,Map 的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"
上面代码最后的那个例子,表示 Map 结构的默认遍历器接口(Symbol.iterator
属性),就是entries
方法。
Map 结构转为数组结构,比较快速的方法是使用扩展运算符(...
)。
const 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)。
const map0 = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');
const map1 = new Map(
[...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
);
// 产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}
const map2 = new Map(
[...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
);
// 产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}
此外,Map 还有一个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
。
const reporter = {
report: function(key, value) {
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
}
};
map.forEach(function(value, key, map) {
this.report(key, value);
}, reporter);
上面代码中,forEach
方法的回调函数的this
,就指向reporter
。
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
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']}
WeakMap
含义
WeakMap
结构与Map
结构类似,也是用于生成键值对的集合。
// 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
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。
其次,WeakMap
的键名所指向的对象,不计入垃圾回收机制。
WeakMap
的设计目的在于,有时我们想在某个对象上面存放一些数据,但是这会形成对于这个对象的引用。请看下面的例子。
const e1 = document.getElementById('foo');
const e2 = document.getElementById('bar');
const arr = [
[e1, 'foo 元素'],
[e2, 'bar 元素'],
];
上面代码中,e1
和e2
是两个对象,我们通过arr
数组对这两个对象添加一些文字说明。这就形成了arr
对e1
和e2
的引用。
一旦不再需要这两个对象,我们就必须手动删除这个引用,否则垃圾回收机制就不会释放e1
和e2
占用的内存。
// 不需要 e1 和 e2 的时候
// 必须手动删除引用
arr [0] = null;
arr [1] = null;
上面这样的写法显然很不方便。一旦忘了写,就会造成内存泄露。
WeakMap 就是为了解决这个问题而诞生的,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。
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 节点对象的引用计数是1
,而不是2
。这时,一旦消除对该节点的引用,它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。
WeakMap 的语法
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
WeakMap 的用途
前文说过,WeakMap 应用的典型场合就是 DOM 节点作为键名。下面是一个例子。
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++;
}, 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。
WeakMap 的另一个用处是部署私有属性。
const _counter = new WeakMap();
const _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)();
}
}
}
const c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));
c.dec()
c.dec()
// DONE
上面代码中,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。
上一篇: JavaScript原型链
下一篇: PHP 实现的将图片转换为TXT,