JavaScript中的Map、WeakMap、Set、WeakSet详解

描述
Map、WeakMap、Set、WeakSet是ES6引入的四种集合类型，用于存储数据集合。它们与传统对象和数组相比，具有更专用的特性和内存管理机制。理解它们的区别和使用场景对于编写高效、无内存泄漏的JavaScript代码至关重要。

知识详解

1. Map（映射）

• 基本特性：键值对集合，键可以是任意类型（对象、函数、基本类型等）。
• 与Object的区别：
  • Object的键只能是字符串或Symbol，Map的键可以是任意值。
  • Map维护键的插入顺序，Object不保证顺序。
  • Map可直接迭代，Object需要先获取键数组。
  • Map大小通过size属性直接获取，Object需要手动计算。
• 常用方法：
  • set(key, value)：添加键值对。
  • get(key)：获取键对应的值。
  • has(key)：检查键是否存在。
  • delete(key)：删除键值对。
  • clear()：清空集合。
• 示例：

  const map = new Map();
  const keyObj = { id: 1 };
  map.set(keyObj, "Value associated with object");
  map.set(42, "Answer to everything");
  console.log(map.get(keyObj)); // "Value associated with object"
  console.log(map.size); // 2
  

2. Set（集合）

• 基本特性：存储唯一值的集合，值可以是任意类型。
• 与Array的区别：
  • Set自动去重，Array需要手动处理。
  • Set的元素访问需要通过迭代或has()方法，Array可直接通过索引访问。
• 常用方法：
  • add(value)：添加值。
  • has(value)：检查值是否存在。
  • delete(value)：删除值。
  • clear()：清空集合。
• 示例：

  const set = new Set();
  set.add(1);
  set.add(2);
  set.add(1); // 重复值被忽略
  console.log(set.size); // 2
  console.log(set.has(2)); // true
  

3. WeakMap（弱映射）

• 基本特性：键必须是对象，键是弱引用（不阻止垃圾回收）。
• 与Map的区别：
  • 键必须是对象，不能是基本类型。
  • 不可迭代（无keys()、values()、entries()方法）。
  • 无size属性和clear()方法。
• 使用场景：存储对象的私有数据或元数据，避免内存泄漏。
• 示例：

  let obj = { name: "Alice" };
  const weakMap = new WeakMap();
  weakMap.set(obj, "Private data");
  console.log(weakMap.get(obj)); // "Private data"
  obj = null; // 当obj被垃圾回收时，WeakMap中的键值对自动移除
  

4. WeakSet（弱集合）

• 基本特性：值必须是对象，值是弱引用。
• 与Set的区别：
  • 值必须是对象。
  • 不可迭代，无size属性。
• 使用场景：标记对象（如检查对象是否已处理过），无需担心内存泄漏。
• 示例：

  let obj1 = { id: 1 };
  let obj2 = { id: 2 };
  const weakSet = new WeakSet();
  weakSet.add(obj1);
  weakSet.add(obj2);
  console.log(weakSet.has(obj1)); // true
  obj1 = null; // obj1被垃圾回收后，WeakSet中自动移除
  

关键知识点总结

• 强引用与弱引用：Map和Set持有强引用，阻止垃圾回收；WeakMap和WeakMap持有弱引用，不阻止垃圾回收。
• 内存管理：使用WeakMap/WeakSet可避免因集合引用导致的对象无法回收。
• 迭代能力：Map/Set可直接迭代，WeakMap/WeakSet不可迭代。
• 使用选择：
  • 需要键值对且键类型多样 → Map。
  • 需要存储唯一值 → Set。
  • 需要关联对象与数据且避免内存泄漏 → WeakMap。
  • 需要标记对象且自动管理内存 → WeakSet。

通过理解这些集合类型的特性，可以在不同场景下选择最合适的结构，提升代码的效率和健壮性。