【面试】916- Set、Map、WeakSet 和 WeakMap 的区别

我就是我 2022-10-22 02:49 111阅读 0赞

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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\*\* Set 认为`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
 *   *  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}
     *  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]
     *  操作方法
     *  遍历方法（遍历顺序为插入顺序）

### 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
    
        const arr = [[1, 2], [3, 4]]
        const weakset = new WeakSet(arr)
        console.log(weakset)

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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
 *  clear()：清空所有元素，**注意该方法已废弃**

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()) // MapIterator {"name" => "An", "des" => "JS"}
    console.log(map.keys()) // MapIterator {"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

### 6. 扩展：Object与Set、Map ###

1.  Object 与 Set

// Object
       const properties1 = {
           'width': 1,
           'height': 1
       }
       console.log(properties1['width']? true: false) // true
       
       // Set
       const properties2 = new Set()
       properties2.add('width')
       properties2.add('height')
       console.log(properties2.has('width')) // true

1.  Object 与 Map

JS 中的对象（Object），本质上是键值对的集合（hash 结构）

const data = {};
    const element = document.getElementsByClassName('App');
    
    data[element] = 'metadata';
    console.log(data['[object HTMLCollection]']) // "metadata"

但当以一个DOM节点作为对象 data 的键，对象会被自动转化为字符串\[Object HTMLCollection\]，所以说，Object 结构提供了 **字符串-值** 对应，Map则提供了 **值-值** 的对应

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[1. JavaScript 重温系列（22篇全）][1. JavaScript _22]

[2. ECMAScript 重温系列（10篇全）][2. ECMAScript _10]

[3. JavaScript设计模式 重温系列（9篇全）][3. JavaScript_ _9]

4. [正则 / 框架 / 算法等 重温系列（16篇全）][_ _ _ _ _16]

5. [Webpack4 入门（上）][Webpack4]|| [Webpack4 入门（下）][Webpack4 1]

6. [MobX 入门（上）][MobX] || [MobX 入门（下）][MobX 1]

7. 120[\+篇原创系列汇总][Link 1]

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[2. ECMAScript _10]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDc4MzgxNA%3D%3D&chksm=b1c224e086b5adf6dad41a0d36b77a9bfb4bc9f0d29a816266b3e28c892e54274967dbce380b&idx=1&mid=2458453193&scene=21&sn=e5392cb77bc17c9e94b6c826b5f52a83#wechat_redirect
[3. JavaScript_ _9]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDc4MzgxNA%3D%3D&chksm=b1c224e386b5adf554ab928cdeaf7ee16dbb2d895be17f2a12a59054a75b913470ca7649bbc7&idx=1&mid=2458453194&scene=21&sn=e7f0734b04484bee5e10a85a7cbb85c1#wechat_redirect
[_ _ _ _ _16]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDc4MzgxNA%3D%3D&chksm=b1c224e286b5adf432850f82db18cc8647d639836798cf16b478d9a6f7c81df87c6da5257684&idx=1&mid=2458453195&scene=21&sn=1e0c8b7ea8ddc207b523ec0a636a5254#wechat_redirect
[Webpack4]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDc4MzgxNA%3D%3D&chksm=b1c2251f86b5ac09dbbbb7c8e1d80c6cbd793a523cdfa690f8734def57812e616b9906aeec79&idx=1&mid=2458453302&scene=21&sn=904e40a421024ea0d394e9850b674012#wechat_redirect
[Webpack4 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDc4MzgxNA%3D%3D&chksm=b1c2251e86b5ac08464872cd880811423e0d1bbcebbe11dcac9d99fa38c5332c089c06d65d95&idx=1&mid=2458453303&scene=21&sn=422f2b5e22c3b0e91a8353ee7e53fed9#wechat_redirect
[MobX]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDc4MzgxNA%3D%3D&chksm=b1c2264c86b5af5aa7300a04d55efead6223e310d68e10222cd3577a25c783d3429f00767960&idx=1&mid=2458453605&scene=21&sn=0a506769d5eeb7953f676e93fb4d18eb#wechat_redirect
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