ES6 Set和Map数据结构

喜欢ヅ旅行 2021-06-24 16:12 589阅读 0赞

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。

  1. var s = new Set();
  2. [2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].map(x => s.add(x));
  3. for (let i of s) {
  4. console.log(i);
  5. }
  6. // 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(或类似数组的对象)作为参数,用来初始化。

  1. // 例一
  2. var set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
  3. [...set]
  4. // [1, 2, 3, 4]
  5. // 例二
  6. var items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
  7. items.size // 5
  8. // 例三
  9. function divs () {
  10. return [...document.querySelectorAll('div')];
  11. }
  12. var set = new Set(divs());
  13. set.size // 56
  14. // 类似于
  15. divs().forEach(div => set.add(div));
  16. set.size // 56

上面代码中,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。
在Set内部,两个NaN是相等。
另外,两个对象总是不相等的。
下面代码表示,由于两个空对象不相等,所以它们被视为两个值。

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

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。

上面这些属性和方法的实例如下。

  1. s.add(1).add(2).add(2);
  2. // 注意2被加入了两次
  3. s.size // 2
  4. s.has(1) // true
  5. s.has(2) // true
  6. s.has(3) // false
  7. s.delete(2);
  8. s.has(2) // false

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。

keys(),values(),entries()

key方法、value方法、entries方法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。

  1. let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
  2. for (let item of set.keys()) {
  3. console.log(item);
  4. }
  5. // red
  6. // green
  7. // blue
  8. for (let item of set.values()) {
  9. console.log(item);
  10. }
  11. // red
  12. // green
  13. // blue
  14. for (let item of set.entries()) {
  15. console.log(item);
  16. }
  17. // ["red", "red"]
  18. // ["green", "green"]
  19. // ["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。
Set结构的实例默认可遍历,它的默认遍历器生成函数就是它的values方法。

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

这意味着,可以省略values方法,直接用for…of循环遍历Set。

  1. let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
  2. for (let x of set) {
  3. console.log(x);
  4. }
  5. // red
  6. // green
  7. // blue

forEach()

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。

  1. let set = new Set([1, 2, 3]);
  2. set.forEach((value, key) => console.log(value * 2) )
  3. // 2
  4. // 4
  5. // 6

上面代码说明,forEach方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数依次为键值、键名、集合本身(上例省略了该参数)。另外,forEach方法还可以有第二个参数,表示绑定的this对象。

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。
首先,WeakSet的成员只能是对象,而不能是其他类型的值。
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。这个特点意味着,无法引用WeakSet的成员,因此WeakSet是不可遍历的。

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

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。
WeakSet是一个构造函数,可以使用new命令,创建WeakSet数据结构。

  1. var 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。

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

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。
WeakSet结构有以下三个方法:

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

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。这给它的使用带来了很大的限制。

  1. var data = {};
  2. var element = document.getElementById('myDiv');
  3. data[element] = 'metadata';
  4. 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。

  1. var m = new Map();
  2. var o = {p: 'Hello World'};
  3. m.set(o, 'content')
  4. m.get(o) // "content"
  5. m.has(o) // true
  6. m.delete(o) // true
  7. m.has(o) // false

上面代码使用set方法,将对象o当作m的一个键,然后又使用get方法读取这个键,接着使用delete方法删除了这个键。

实例的属性和操作方法

size属性

size属性返回Map结构的成员总数。

  1. let map = new Map();
  2. map.set('foo', true);
  3. map.set('bar', false);
  4. map.size // 2

set(key, value)

set方法设置key所对应的键值,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。

  1. var m = new Map();
  2. m.set("edition", 6) // 键是字符串
  3. m.set(262, "standard") // 键是数值
  4. 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。

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

get(key)

get方法读取key对应的键值,如果找不到key,返回undefined。

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

has(key)

has方法返回一个布尔值,表示某个键是否在Map数据结构中。

  1. var m = new Map();
  2. m.set("edition", 6);
  3. m.set(262, "standard");
  4. m.set(undefined, "nah");
  5. m.has("edition") // true
  6. m.has("years") // false
  7. m.has(262) // true
  8. m.has(undefined) // true

delete(key)

delete方法删除某个键,返回true。如果删除失败,返回false。

  1. var m = new Map();
  2. m.set(undefined, "nah");
  3. m.has(undefined) // true
  4. m.delete(undefined)
  5. m.has(undefined) // false

clear()

clear方法清除所有成员,没有返回值。

  1. let map = new Map();
  2. map.set('foo', true);
  3. map.set('bar', false);
  4. map.size // 2
  5. map.clear()
  6. map.size // 0

遍历方法

Map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。

与其他数据结构的互相转换

Map转为数组

Map转为数组最方便的方法,就是使用扩展运算符(…)。

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

数组转为Map

将数组转入Map构造函数,就可以转为Map。

  1. new Map([[true, 7], [{foo: 3}, ['abc']]])
  2. // Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}

Map转为对象

如果所有Map的键都是字符串,它可以转为对象。

  1. function strMapToObj(strMap) {
  2. let obj = Object.create(null);
  3. for (let [k,v] of strMap) {
  4. obj[k] = v;
  5. }
  6. return obj;
  7. }
  8. let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
  9. strMapToObj(myMap)
  10. // { yes: true, no: false }

对象转为Map

  1. function objToStrMap(obj) {
  2. let strMap = new Map();
  3. for (let k of Object.keys(obj)) {
  4. strMap.set(k, obj[k]);
  5. }
  6. return strMap;
  7. }
  8. objToStrMap({yes: true, no: false})
  9. // [ [ 'yes', true ], [ 'no', false ] ]

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。

  1. function strMapToJson(strMap) {
  2. return JSON.stringify(strMapToObj(strMap));
  3. }
  4. let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
  5. strMapToJson(myMap)
  6. // '{"yes":true,"no":false}'

JSON转为Map

JSON转为Map,正常情况下,所有键名都是字符串。

  1. function jsonToStrMap(jsonStr) {
  2. return objToStrMap(JSON.parse(jsonStr));
  3. }
  4. jsonToStrMap('{"yes":true,"no":false}')
  5. // Map {'yes' => true, 'no' => false}

WeakMap

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,而且键名所指向的对象,不计入垃圾回收机制。

  1. var map = new WeakMap()
  2. map.set(1, 2)
  3. // TypeError: 1 is not an object!
  4. map.set(Symbol(), 2)
  5. // TypeError: Invalid value used as weak map key

上面代码中,如果将1和Symbol作为WeakMap的键名,都会报错。
WeakMap的设计目的在于,键名是对象的弱引用(垃圾回收机制不将该引用考虑在内),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。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。基本上,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。

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