ES6 标准入门(13)--Set 和 Map数据结构

Posted by liveipool on February 4, 2017

Set 和 Map数据结构

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。

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

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。

var set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]

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

上面代码中,也展示了一种去除数组重复成员的方法。

// 去除数组的重复成员
[...new Set(array)]

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 equality”,它类似于精确相等运算符(===),主要的区别是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}

上面代码向Set实例添加了两个NaN,但是只能加入一个。这表明,在Set内部,两个NaN是相等。
另外,两个对象总是不相等的。

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

上面代码表示,由于两个空对象不相等,所以它们被视为两个值。

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)。

四个操作方法。

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

四个遍历方法,可以用于遍历成员。

  1. keys():返回键名的遍历器
  2. values():返回键值的遍历器
  3. entries():返回键值对的遍历器
  4. forEach():使用回调函数遍历每个成员

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。
var ws = new WeakSet();
ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set

WeakSet结构有以下三个方法:

  1. WeakSet.prototype.add(value):向WeakSet实例添加一个新成员。
  2. WeakSet.prototype.delete(value):清除WeakSet实例的指定成员。
  3. 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。

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。

var m = new Map();
var o = {p: 'Hello World'};
m.set(o, 'content')
m.get(o) // "content"
m.has(o) // true
m.delete(o) // true
m.has(o) // false

作为构造函数,Map也可以接受一个数组作为参数。该数组的成员是一个个表示键值对的数组。

var map = new Map([
  ['name', '张三'],
  ['title', 'Author']
]);
map.size // 2
map.has('name') // true
map.get('name') // "张三"

如果对同一个键多次赋值,后面的值将覆盖前面的值。
如果读取一个未知的键,则返回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。

var 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。

同理,同样的值的两个实例,在Map结构中被视为两个键。

var map = new Map();
var k1 = ['a'];
var k2 = ['a'];
map
.set(k1, 111)
.set(k2, 222);
map.get(k1) // 111
map.get(k2) // 222

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,包括0和-0。另外,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(NaN, 123);
map.get(NaN) // 123
map.set(-0, 123);
map.get(+0) // 123

实例的属性和操作方法

  • size属性:返回Map结构的成员总数。
  • 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。
  • get(key):get方法读取key对应的键值,如果找不到key,返回undefined。
  • 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。
  • delete(key):delete方法删除某个键,返回true。如果删除失败,返回false。
  • clear():clear方法清除所有成员,没有返回值。

Map原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法。

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

与其他数据结构的互相转换

1. Map转为数组
前面已经提过,Map转为数组最方便的方法,就是使用扩展运算符(…)。

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

2. 数组转为Map
将数组转入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']}

另外,还有Map和对象,JSON的互相转换,没有这么常用,这里就不写了。

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。
  • 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。
  • WeakMap与Map在API上的区别主要是两个,一是没有遍历操作(即没有key()、values()和entries()方法),也没有size属性;二是无法清空,即不支持clear方法。这与WeakMap的键不被计入引用、被垃圾回收机制忽略有关。因此,WeakMap只有四个方法可用:get()、set()、has()、delete()。