【面試】916- Set、Map、WeakSet 和 WeakMap 的區(qū)別

Set 是一種叫做集合的數(shù)據(jù)結構，Map 是一種叫做字典的數(shù)據(jù)結構

1. 集合（Set）

ES6 新增的一種新的數(shù)據(jù)結構，類似于數(shù)組，但成員是唯一且無序的，沒有重復的值。

Set 本身是一種構造函數(shù)，用來生成 Set 數(shù)據(jù)結構。

new Set([iterable])

舉個例子：

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
}

// 去重數(shù)組的重復對象
let arr = [1, 2, 3, 2, 1, 1]
[... new Set(arr)] // [1, 2, 3]

Set 對象允許你儲存任何類型的唯一值，無論是原始值或者是對象引用。

向 Set 加入值的時候，不會發(fā)生類型轉換，所以5和"5"是兩個不同的值。Set 內(nèi)部判斷兩個值是否不同，使用的算法叫做“Same-value-zero equality”，它類似于精確相等運算符（===），主要的區(qū)別是** Set 認為NaN等于自身，而精確相等運算符認為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 實例屬性

• constructor：構造函數(shù)

• size：元素數(shù)量

  let set = new Set([1, 2, 3, 2, 1])
  
  console.log(set.length) // undefined
  console.log(set.size) // 3
  

• Set 實例方法

• keys()：返回一個包含集合中所有鍵的迭代器

• values()：返回一個包含集合中所有值得迭代器

• entries()：返回一個包含Set對象中所有元素得鍵值對迭代器

• forEach(callbackFn,  thisArg)：用于對集合成員執(zhí)行callbackFn操作，如果提供了 thisArg 參數(shù)，回調(diào)中的this會是這個參數(shù)，沒有返回值

  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 可默認遍歷，默認迭代器生成函數(shù)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 很容易實現(xiàn)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，相當于 array里的push

• delete(value)：存在即刪除集合中value

• has(value)：判斷集合中是否存在 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 方法可以將 Set 結構轉為數(shù)組

  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
• 遍歷方法（遍歷順序為插入順序）

2. WeakSet

WeakSet 對象允許你將弱引用對象儲存在一個集合中

WeakSet 與 Set 的區(qū)別：

• WeakSet 只能儲存對象引用，不能存放值，而 Set 對象都可以
• WeakSet 對象中儲存的對象值都是被弱引用的，即垃圾回收機制不考慮 WeakSet 對該對象的應用，如果沒有其他的變量或?qū)傩砸眠@個對象值，則這個對象將會被垃圾回收掉（不考慮該對象還存在于 WeakSet 中），所以，WeakSet 對象里有多少個成員元素，取決于垃圾回收機制有沒有運行，運行前后成員個數(shù)可能不一致，遍歷結束之后，有的成員可能取不到了（被垃圾回收了），WeakSet 對象是無法被遍歷的（ES6 規(guī)定 WeakSet 不可遍歷），也沒有辦法拿到它包含的所有元素

屬性：

• constructor：構造函數(shù)，任何一個具有 Iterable 接口的對象，都可以作參數(shù)

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

方法：

• add(value)：在WeakSet 對象中添加一個元素value
• has(value)：判斷 WeakSet 對象中是否包含value
• delete(value)：刪除元素 value
• clear()：清空所有元素，注意該方法已廢棄

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 與 字典 的區(qū)別：

• 共同點：集合、字典 可以儲存不重復的值
• 不同點：集合 是以 [value, value]的形式儲存元素，字典 是以 [key, value] 的形式儲存

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、且每個成員都是一個雙元素的數(shù)組的數(shù)據(jù)結構都可以當作Map構造函數(shù)的參數(shù)，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

如果讀取一個未知的鍵，則返回undefined。

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

注意，只有對同一個對象的引用，Map 結構才將其視為同一個鍵。這一點要非常小心。

const map = new Map();

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

上面代碼的set和get方法，表面是針對同一個鍵，但實際上這是兩個值，內(nèi)存地址是不一樣的，因此get方法無法讀取該鍵，返回undefined。

由上可知，Map 的鍵實際上是跟內(nèi)存地址綁定的，只要內(nèi)存地址不一樣，就視為兩個鍵。這就解決了同名屬性碰撞（clash）的問題，我們擴展別人的庫的時候，如果使用對象作為鍵名，就不用擔心自己的屬性與原作者的屬性同名。

如果 Map 的鍵是一個簡單類型的值（數(shù)字、字符串、布爾值），則只要兩個值嚴格相等，Map 將其視為一個鍵，比如0和-0就是一個鍵，布爾值true和字符串true則是兩個不同的鍵。另外，undefined和null也是兩個不同的鍵。雖然NaN不嚴格相等于自身，但 Map 將其視為同一個鍵。

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 的屬性及方法

屬性：

• constructor：構造函數(shù)

• size：返回字典中所包含的元素個數(shù)

  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)：通過鍵查找特定的數(shù)值并返回
• has(key)：判斷字典中是否存在鍵key
• delete(key)：通過鍵 key 從字典中移除對應的數(shù)據(jù)
• clear()：將這個字典中的所有元素刪除

遍歷方法

• keys()：將字典中包含的所有鍵名以迭代器形式返回
• values()：將字典中包含的所有數(shù)值以迭代器形式返回
• entries()：返回所有成員的迭代器
• forEach()：遍歷字典的所有成員

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 結構的默認遍歷器接口（Symbol.iterator屬性），就是entries方法。

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

Map 結構轉為數(shù)組結構，比較快速的方法是使用擴展運算符（...）。

對于 forEach ，看一個例子

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

在這個例子中， forEach 方法的回調(diào)函數(shù)的 this，就指向 reporter

與其他數(shù)據(jù)結構的相互轉換

1. Map 轉 Array

   const map = new Map([[1, 1], [2, 2], [3, 3]])
   console.log([...map]) // [[1, 1], [2, 2], [3, 3]]
   

2. Array 轉 Map

   const map = new Map([[1, 1], [2, 2], [3, 3]])
   console.log(map) // Map {1 => 1, 2 => 2, 3 => 3}
   

3. Map 轉 Object

   因為 Object 的鍵名都為字符串，而Map 的鍵名為對象，所以轉換的時候會把非字符串鍵名轉換為字符串鍵名。

   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 轉 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 轉 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 轉 Map

   function jsonToStrMap(jsonStr) {
     return objToMap(JSON.parse(jsonStr));
   }
   
   jsonToStrMap('{"name": "An", "des": "JS"}') // Map {"name" => "An", "des" => "JS"}
   

4. WeakMap

WeakMap 對象是一組鍵值對的集合，其中的鍵是弱引用對象，而值可以是任意。

注意，WeakMap 弱引用的只是鍵名，而不是鍵值。鍵值依然是正常引用。

WeakMap 中，每個鍵對自己所引用對象的引用都是弱引用，在沒有其他引用和該鍵引用同一對象，這個對象將會被垃圾回收（相應的key則變成無效的），所以，WeakMap 的 key 是不可枚舉的。

屬性：

• constructor：構造函數(shù)

方法：

• has(key)：判斷是否有 key 關聯(lián)對象
• get(key)：返回key關聯(lián)對象（沒有則則返回 undefined）
• set(key)：設置一組key關聯(lián)對象
• delete(key)：移除 key 的關聯(lián)對象

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. 總結

• Set
• 成員唯一、無序且不重復
• [value,  value]，鍵值與鍵名是一致的（或者說只有鍵值，沒有鍵名）
• 可以遍歷，方法有：add、delete、has
• WeakSet
• 成員都是對象
• 成員都是弱引用，可以被垃圾回收機制回收，可以用來保存DOM節(jié)點，不容易造成內(nèi)存泄漏
• 不能遍歷，方法有add、delete、has
• Map
• 本質(zhì)上是鍵值對的集合，類似集合
• 可以遍歷，方法很多可以跟各種數(shù)據(jù)格式轉換
• WeakMap
• 只接受對象作為鍵名（null除外），不接受其他類型的值作為鍵名
• 鍵名是弱引用，鍵值可以是任意的，鍵名所指向的對象可以被垃圾回收，此時鍵名是無效的
• 不能遍歷，方法有get、set、has、delete

6. 擴展：Object與Set、Map

1. Object 與 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

2. Object 與 Map

JS 中的對象（Object），本質(zhì)上是鍵值對的集合（hash 結構）

const data = {};
const element = document.getElementsByClassName('App');

data[element] = 'metadata';
console.log(data['[object HTMLCollection]']) // "metadata"

但當以一個DOM節(jié)點作為對象 data 的鍵，對象會被自動轉化為字符串[Object HTMLCollection]，所以說，Object 結構提供了 字符串-值 對應，Map則提供了 值-值 的對應