ES6新增Set、Map数据结构

摘要：数据类型基本用法提供了一种类似于数组的新的数据结构。实例属性和方法本身是一个构造函数，用来生成数据结构。返回一个布尔值，表示该值是否为的成员。任何具有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构造函数的参数。

基本用法

ES6 提供了一种类似于数组的新的数据结构 Set。它的成员的值都是唯一的，没有重复的值。

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

const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5

Array.from方法可以将 Set 结构转为数组。

Array.from(items) //[1, 2, 3, 4, 5]

有没有很开心？想想之前数组去重要双重循环、indexOf各种判断！用这个进行数组去重是不是很爽？

但是要注意：

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（===），主要的区别是向 Set 加入值时认为NaN等于自身，而精确相等运算符认为NaN不等于自身。

实例属性和方法

Set本身是一个构造函数，用来生成 Set 数据结构。

实例属性

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。

实例方法

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)

1、操作方法

Set.prototype.add(value)：添加某个值，返回 Set 结构本身。
Set.prototype.delete(value)：删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功。
Set.prototype.has(value)：返回一个布尔值，表示该值是否为Set的成员。
Set.prototype.clear()：清除所有成员，没有返回值。

2、遍历方法

Set.prototype.keys()：返回键名的遍历器
Set.prototype.values()：返回键值的遍历器
Set.prototype.entries()：返回键值对的遍历器
Set.prototype.forEach()：使用回调函数遍历每个成员，没有返回值。

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。

WeakSet与Set数据结构类似，但是有2个不同点。

1、WeakSet 的成员只能是对象，而不能是其他类型的值

2、WeakSet 中的对象都是弱引用。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。

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。也就没有size属性。

WeakSet 结构有三个方法。

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。

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。

基本用法

由于ES5的Object提供的hash（键值对）里只能用字符串当作键，会有很大的限制。所以ES6提供了更接近hash结构Map。

//old
const data = {};
const element = document.getElementById("myDiv");

data[element] = "metadata";
data["[object HTMLDivElement]"] // "metadata"

//new
const m = new Map();
const o = {p: "Hello World"};

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。这就是说，Set和Map都可以用来生成新的 Map。

//数组
const map = new Map([
  ["name", "张三"],
  ["title", "Author"]
]);

console.log(map.size) // 2
console.log(map.has("name")) // true
console.log(map.get("name")) // "张三"
console.log(map.has("title")) // true
console.log(map.get("title")) // "Author"

//Set

const set = new Set([
  ["foo", 1],
  ["bar", 2]
]);
const m1 = new Map(set);
m1.get("foo") // 1

//Map

const m2 = new Map([["baz", 3]]);
const m3 = new Map(m2);
m3.get("baz") // 3

注意，

1、读取一个未知的键，返回undefined。
2、只有对同一个对象的引用，Map 结构才将其视为同一个键。
3、Map 的键如果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。

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

const map = new Map();
map.set(["a"], 555);
map.get(["a"]) // undefined

实例的属性和方法

实例属性

size属性返回 Map 结构的成员总数。

const map = new Map();
map.set("foo", true);
map.set("foo", false);
map.size // 1

方法

1、操作方法

Map.prototype.set(key, value)；设置键名key对应的键值为value；会覆盖原值
Map.prototype.get(key)；读取key对应的键值，找不到会返回undefined。
Map.prototype.has(key)；表示某个键是否在当前 Map 对象之中，has方法返回一个布尔值
Map.prototype.delete(key)；delete方法删除某个键，返回true。如果删除失败，返回false。
Map.prototype.clear()；clear方法清除所有成员，没有返回值。

2、遍历方法

Map.prototype.keys()：返回键名的遍历器。
Map.prototype.values()：返回键值的遍历器。
Map.prototype.entries()：返回所有成员的遍历器。
Map.prototype.forEach()：遍历 Map 的所有成员。

Map 的遍历顺序就是插入顺序

与其他数据结构的互相转换

（1）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（...）。

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"]}

基本用法

WeakMap结构与Map结构类似，但是有两点区别：

1、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。

2、WeakMap的键名所指向的对象，不计入垃圾回收机制。同WeakSet

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

所以WeakMap也不能遍历，所以size、forEach、clear 方法都不存在；而且也不能清空，所以不支持clear方法；。因此，WeakMap只有四个方法可用：get()、set()、has()、delete()。

WeakMap 的用途

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。

参考文章