22 Map, Set

ES6 引入了四种新的数据结构，在其他语言中我们也是经常使用，分别是 Map、Set、WeakMap 和 WeakSet，这些结构为特定的编程问题提供了更高效、更清晰的解决方案。

Map

Map 是一种键值对的集合，与普通对象 ({}) 最大的不同在于，Map 的键可以是任意类型的值（包括对象、函数等），而不仅仅是原始类型。

基本使用

Map 提供了一系列简洁的 API 来操作数据。

// 创建一个 Map
const map = new Map<string | object, any>();

// 1. set(key, value): 添加或更新键值对
const user = { id: 1, name: "chulan" };
map.set('name', 'cl');
map.set('age', 20);
map.set(user, { role: 'admin' });

console.log(map); // Map(3) { 'name' => 'cl', 'age' => 20, { id: 1, name: 'chulan' } => { role: 'admin' } }

// 2. get(key): 获取值
console.log(map.get('name')); // cl
console.log(map.get(user)); // { role: 'admin' }

// 3. has(key): 判断键是否存在
console.log(map.has('age')); // true
console.log(map.has('gender')); // false

// 4. delete(key): 删除键值对
map.delete('age');
console.log(map.has('age')); // false

// 5. size: 获取 Map 的大小
console.log(map.size); // 2

// 6. clear(): 清空 Map
map.clear();
console.log(map.size); // 0

遍历

Map 是可迭代的，可以使用 for...of 循环或 forEach 方法进行遍历。

const map = new Map<string, number>();
map.set('one', 1);
map.set('two', 2);

// 遍历键值对
for (let [key, value] of map) {
  console.log(`${key}: ${value}`);
}
// one: 1
// two: 2

// 遍历值
for (let value of map.values()) {
  console.log(value);
}
// 1
// 2

// 遍历键
for (let key of map.keys()) {
  console.log(key);
}
// one
// two

Set

Set 是一种值的集合，其中的每个值都必须是唯一的，它类似于数组，但其成员不允许重复。

基本使用

Set 最常见的用途是数组去重，注意，引用类型是不受控制的。

// 1. 创建 Set，重复的值会被自动忽略
const set = new Set([1, 2, 3, 3, 4, 5, 5]);
console.log(set); // Set(5) { 1, 2, 3, 4, 5 }

// 2. add(value): 添加新值
set.add(6);
set.add(1); // 重复添加无效
console.log(set); // Set(6) { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }

// 3. has(value): 判断值是否存在
console.log(set.has(3)); // true

// 4. delete(value): 删除值
set.delete(3);
console.log(set.has(3)); // false

// 5. size: 获取 Set 的大小
console.log(set.size); // 5

// 6. clear(): 清空 Set
set.clear();

数组去重

利用 Set 的唯一性，可以非常方便地为数组去重。

const numbers = [1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 6];
const uniqueNumbers = [...new Set(numbers)];
console.log(uniqueNumbers); // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

WeakMap

WeakMap 与 Map 类似，也是键值对的集合。但它有几个关键区别：

1. 键必须是引用类型，不能是原始类型值。
2. 键是弱引用。这意味着如果一个对象作为 WeakMap 的键，并且没有其他地方引用这个对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象，WeakMap 中对应的键值对也会被自动移除。

这个特性使得 WeakMap 非常适合用来存储与对象相关的临时数据，而不用担心内存泄漏。

let weakMap = new WeakMap();
let user = { name: 'chulan' };

// 将 user 对象作为键
weakMap.set(user, { loginCount: 1 });

console.log(weakMap.get(user)); // { loginCount: 1 }

// 当 user 对象的引用消失时，垃圾回收器会清理它
user = null;

在某个时间点后，weakMap 中的条目会自动消失（具体时间由垃圾回收决定），因此 WeakMap 无法被遍历，也没有 size 属性。

WeakSet

WeakSet 与 Set 类似，但同样具有弱引用的特性：

1. 成员必须是对象。
2. 成员是弱引用。如果一个对象只在 WeakSet 中被引用，它同样会被垃圾回收。

WeakSet 通常用于跟踪一组对象，而不会阻止它们被垃圾回收。

let weakSet = new WeakSet();
let user1 = { id: 1 };
let user2 = { id: 2 };

weakSet.add(user1);
weakSet.add(user2);

console.log(weakSet.has(user1)); // true

// 同样，当 user1 的引用消失时，它会从 WeakSet 中被自动移除
user1 = null;

// WeakSet 同样不可遍历，也没有 size 属性

小结

Map, Set, WeakMap, 和 WeakSet 是 ES6 提供的强大数据结构，为不同的场景提供了专门的解决方案。

1. Map: 提供了真正的键值对映射，键的类型可以是任意值，适用于需要将对象或非字符串值作为键的复杂数据存储。
2. Set: 存储唯一值的集合，非常适合用于数组去重和判断成员是否存在。
3. WeakMap: Map 的“弱引用”版本，键必须是对象，当键对象被垃圾回收时，对应的键值对会自动移除，可以有效避免内存泄漏。
4. WeakSet: Set 的“弱引用”版本，成员必须是对象，同样用于在不阻止垃圾回收的情况下跟踪对象。

本节代码详见此处。