文章目录
- [14、Set 和 Map 数据结构](#14、Set 和 Map 数据结构)
-
- [1. Set](#1. Set)
-
- [1.1 基本用法](#1.1 基本用法)
- [☆☆☆ 值唯一,没有重复的值](#☆☆☆ 值唯一,没有重复的值)
- [☆☆☆ 接受数组、具有 iterable 接口的数据结构](#☆☆☆ 接受数组、具有 iterable 接口的数据结构)
- [☆☆☆ 数组去重1:[...new Set(array)]](#☆☆☆ 数组去重1:[...new Set(array)])
- [☆☆☆ 字符串去重:[...new Set('ababbc')].join('')](#☆☆☆ 字符串去重:[...new Set('ababbc')].join(''))
- [☆ 两个对象总是不相等的:set.add({});](#☆ 两个对象总是不相等的:set.add({});)
- [1.2 Set实例的属性和方法](#1.2 Set实例的属性和方法)
- [-- Array.from() 与 Set](#-- Array.from() 与 Set)
- [☆☆☆ 数组去重2:Array.from(new Set([1, 2, 3, 4, 5]));](#☆☆☆ 数组去重2:Array.from(new Set([1, 2, 3, 4, 5]));)
- [1.3 遍历操作](#1.3 遍历操作)
- [-- values(),entries()](#-- values(),entries())
- [☆☆☆ Set 默认遍历器 === values()](#☆☆☆ Set 默认遍历器 === values())
- [-- forEach()](#-- forEach())
- [-- 遍历的应用:...、for...of](#-- 遍历的应用:...、for...of)
- [☆ Set 轻易实现并集、交集、差集](#☆ Set 轻易实现并集、交集、差集)
- [2. WeakSet。。。](#2. WeakSet。。。)
- [3. Map](#3. Map)
-
- [3.1 含义和基本用法](#3.1 含义和基本用法)
- [-- Map 接收二维数组作为参数: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。](#-- Map 接收二维数组作为参数: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。)
- [☆ 只有对同一个对象的引用,Map 结构才将其视为同一个键](#☆ 只有对同一个对象的引用,Map 结构才将其视为同一个键)
- [3.2 实例的属性和操作方法](#3.2 实例的属性和操作方法)
- [-- size 属性](#-- size 属性)
- [-- Map.prototype.set(key, value)](#-- Map.prototype.set(key, value))
- [-- Map.prototype.get(key)](#-- Map.prototype.get(key))
- [-- Map.prototype.has(key)](#-- Map.prototype.has(key))
- [-- Map.prototype.delete(key)](#-- Map.prototype.delete(key))
- [-- Map.prototype.clear()](#-- Map.prototype.clear())
- [3.3 遍历方法](#3.3 遍历方法)
- [☆ 结合数组实现map的过滤](#☆ 结合数组实现map的过滤)
- [-- forEach()](#-- forEach())
- [3.4 与其他数据结构的相互转换](#3.4 与其他数据结构的相互转换)
- [-- Map转为数组](#-- Map转为数组)
- [-- 数组转为Map](#-- 数组转为Map)
- [-- Map 转为对象](#-- Map 转为对象)
- [-- 对象转为 Map](#-- 对象转为 Map)
- [-- Map 转为 JSON](#-- Map 转为 JSON)
- [-- JSON 转为 Map](#-- JSON 转为 Map)
- [4. WeakMap。。。](#4. WeakMap。。。)
- [5. WeakRef。。。](#5. WeakRef。。。)
- [6. FinalizationRegistry : ES2021引入清理器注册表功能](#6. FinalizationRegistry : ES2021引入清理器注册表功能)
- END
14、Set 和 Map 数据结构
1. Set
1.1 基本用法
ES6(ES6于2015年6月发布)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。
☆☆☆ 值唯一,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。
javascript
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
☆☆☆ 接受数组、具有 iterable 接口的数据结构
Set
函数可以接受一个数组(或者具有 iterable 接口的其他数据结构)作为参数,用来初始化。
javascript
// 例一
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]
// 例二
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5
// 例三
const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
set.size // 56
// 类似于
const set = new Set();
document
.querySelectorAll('div')
.forEach(div => set.add(div));
set.size // 56
上面代码中,例一和例二都是Set函数接受数组作为参数,例三是接受类似数组的对象作为参数。
☆☆☆ 数组去重1:[...new Set(array)]
javascript
// 去除数组的重复成员
[...new Set(array)]
☆☆☆ 字符串去重:[...new Set('ababbc')].join('')
javascript
[...new Set('ababbc')].join('') // Set->Array->String
// "abc"
[...new Set('ababbc')].join(' - ')
// "a - b - c"
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。
javascript
let set = new Set();
let a = NaN;
let b = NaN;
set.add(a);
set.add(b);
set // Set {NaN}
☆ 两个对象总是不相等的:set.add({});
javascript
let set = new Set();
set.add({});
set.size // 1
set.add({});
set.size // 2
1.2 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)。下面先介绍四个操作方法。
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
javascript
s.add(1).add(2).add(2); // 添加某个值,返回 Set 结构本身
// 注意2被加入了两次
s.size // 2
s.has(1) // true
s.has(2) // true
s.has(3) // false
s.delete(2) // true
s.has(2) // false
下面是一个对比,判断是否包括一个键,Object
结构和Set
结构写法的不同。
javascript
// 对象的写法
const properties = {
'width': 1,
'height': 1
};
if (properties[someName]) { // 对象这样写法,参考对象的拓展1
// do something
}
// Set的写法
const properties = new Set();
properties.add('width');
properties.add('height');
if (properties.has(someName)) {
// do something
}
-- Array.from() 与 Set
☆☆☆ 数组去重2:Array.from(new Set([1, 2, 3, 4, 5]));
Array.from()
方法可以将 Set 结构转为数组。--参考 "9、数组的扩展"
javascript
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const array = Array.from(items); //
这就提供了去除数组重复成员的另一种方法。
javascript
function dedupe(array) {
return Array.from(new Set(array));
}
dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 3]
1.3 遍历操作
Set 结构的实例有四个遍历方法,可以用于遍历成员。
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
需要特别指出的是,Set
的遍历顺序就是 插入顺序。这个特性有时非常有用,比如使用 Set 保存一个回调函数列表,调用时就能保证按照添加顺序调用。
-- values(),entries()
keys
方法、values
方法、entries
方法返回的都是遍历器对象(详见《Iterator 对象》一章)。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。
javascript
let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let item of set.keys()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue
for (let item of set.values()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue
for (let item of set.entries()) {
console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]
☆☆☆ Set 默认遍历器 === values()
Set 结构的实例默认可遍历,它的默认遍历器生成函数就是它的values
方法。
javascript
Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values // 查看成员方法!
// true
这意味着,可以省略values
方法,直接用for...of
循环遍历 Set。
javascript
let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let x of set) {
console.log(x);
}
// red
// green
// blue
-- forEach()
Set 结构的实例与数组一样,也拥有forEach
方法,用于对每个成员执行某种操作,没有返回值。
javascript
let set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9
上面代码说明,forEach
方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数与数组的forEach
一致,依次为键值、键名、集合本身(上例省略了该参数)。这里需要注意,Set 结构的键名就是键值(两者是同一个值),因此第一个参数与第二个参数的值永远都是一样的。
另外,forEach
方法还可以有第二个参数,表示绑定处理函数内部的this
对象。
-- 遍历的应用:...、for...of
扩展运算符(...
)内部使用for...of
循环,所以也可以用于 Set 结构。
...
调用Iterator接口才生效!
javascript
let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']
数组的map
和filter
方法也可以间接用于 Set 了。
javascript
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2)); // Set->array->set
// 返回Set结构:{2, 4, 6}
let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
// 返回Set结构:{2, 4}
☆ Set 轻易实现并集、交集、差集
因此使用 Set 可以很容易地实现并集(Union)、交集(Intersect)和差集(Difference)。
javascript
let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);
// 并集
let union = new Set([...a, ...b]);
// Set {1, 2, 3, 4}
// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}
// (a 相对于 b 的)差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}
如果想在遍历操作中,同步改变原来的 Set 结构,目前没有直接的方法,但有两种变通方法。一种是利用原 Set 结构映射出一个新的结构,然后赋值给原来的 Set 结构;另一种是利用Array.from
方法。
javascript
// 方法一
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(val => val * 2));
// set的值是2, 4, 6
// 方法二
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set(Array.from(set, val => val * 2));
// set的值是2, 4, 6
上面代码提供了两种方法,直接在遍历操作中改变原来的 Set 结构。
2. WeakSet。。。
3. Map
3.1 含义和基本用法
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。
javascript
const data = {};
const element = document.getElementById('myDiv');
data[element] = 'metadata';
data['[object HTMLDivElement]'] // "metadata"
上面代码原意是将一个 DOM 节点作为对象data
的键,但是由于对象只接受字符串作为键名(不是还有属性名作为键值吗,这是为啥),所以element
被自动转为字符串[object HTMLDivElement]
。
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。
javascript
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
上面代码使用 Map 结构的set
方法,将对象o
当作m
的一个键,然后又使用get
方法读取这个键,接着使用delete
方法删除了这个键。
-- Map 接收二维数组作为参数: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。
上面的例子展示了如何向 Map 添加成员。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。
javascript
const map = new Map([
['name', '张三'],
['title', 'Author']
]); // 实际是一个个遍历数组,将数组中的值放入map
map.size // 2
map.has('name') // true
map.get('name') // "张三"
map.has('title') // true
map.get('title') // "Author"
上面代码在新建 Map 实例时,就指定了两个键name
和title
。
Map构造函数接受数组作为参数,实际上执行的是下面的算法。
javascript
const items = [
['name', '张三'],
['title', 'Author']
];
const map = new Map();
items.forEach(
([key, value]) => map.set(key, value)
);
事实上,不仅仅是数组,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(详见《Iterator》一章)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。
javascript
const set = new Set([
['foo', 1],
['bar', 2]
]);
const m1 = new Map(set);
m1.get('foo') // 1
const m2 = new Map([['baz', 3]]); // 具有Iterator接口,xxx
const m3 = new Map(m2);
m3.get('baz') // 3
如果对同一个键多次赋值,后面的值将覆盖前面的值。
javascript
const map = new Map();
map
.set(1, 'aaa')
.set(1, 'bbb');
map.get(1) // "bbb"
如果读取一个未知的键,则返回undefined。
javascript
new Map().get('asfddfsasadf')
// undefined
☆ 只有对同一个对象的引用,Map 结构才将其视为同一个键
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。
javascript
const 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,但实际上这是两个不同的数组实例,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。
javascript
const map = new Map();
const k1 = ['a'];
const k2 = ['a'];
map
.set(k1, 111)
.set(k2, 222); // 键值绑定的是内存地址
map.get(k1) // 111
map.get(k2) // 222
上面代码中,变量k1
和k2
的值是一样的,但是它们在 Map 结构中被视为两个键。
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,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。
javascript
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
3.2 实例的属性和操作方法
Map 结构的实例有以下属性和操作方法。
-- size 属性
size属性返回 Map 结构的成员总数。
javascript
const map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);
map.size // 2
-- Map.prototype.set(key, value)
set方法设置键名key对应的键值为value,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。
javascript
const m = new Map();
m.set('edition', 6) // 键是字符串
m.set(262, 'standard') // 键是数值
m.set(undefined, 'nah') // 键是 undefined
set方法返回的是当前的Map对象,因此可以采用链式写法。
javascript
let map = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');
-- Map.prototype.get(key)
get方法读取key对应的键值,如果找不到key,返回undefined。
javascript
const m = new Map();
const hello = function() {console.log('hello');};
m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数
m.get(hello) // Hello ES6!
-- Map.prototype.has(key)
has方法返回一个布尔值,表示某个键是否在当前 Map 对象之中。
javascript
const m = new Map();
m.set('edition', 6);
m.set(262, 'standard');
m.set(undefined, 'nah');
m.has('edition') // true
m.has('years') // false
m.has(262) // true
m.has(undefined) // true
-- Map.prototype.delete(key)
delete()方法删除某个键,返回true。如果删除失败,返回false。
javascript
const m = new Map();
m.set(undefined, 'nah');
m.has(undefined) // true
m.delete(undefined)
m.has(undefined) // false
-- Map.prototype.clear()
clear()方法清除所有成员,没有返回值。
javascript
let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);
map.size // 2
map.clear()
map.size // 0
3.3 遍历方法
Map 结构原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法。
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。
需要特别注意的是,Map 的遍历顺序就是插入顺序。
javascript
const map = new Map([
['F', 'no'],
['T', 'yes'],
]);
for (let key of map.keys()) {
console.log(key);
}
// "F"
// "T"
for (let value of map.values()) {
console.log(value);
}
// "no"
// "yes"
for (let item of map.entries()) {
console.log(item[0], item[1]);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
上面代码最后的那个例子,表示 Map 结构的默认遍历器接口(Symbol.iterator
属性),就是entries
方法。
javascript
map[Symbol.iterator] === map.entries
// true
Map 结构转为数组结构,比较快速的方法是使用扩展运算符(...
)。
javascript
const map = new Map([
[1, 'one'],
[2, 'two'],
[3, 'three'],
]);
[...map.keys()]
// [1, 2, 3]
[...map.values()]
// ['one', 'two', 'three']
[...map.entries()]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
[...map]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
☆ 结合数组实现map的过滤
结合数组的map
方法、filter
方法,可以实现 Map 的遍历和过滤(Map 本身没有map
和filter
方法)。
javascript
const map0 = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');
const map1 = new Map(
[...map0].filter(([k, v]) => k < 3) // map->array->map
);
// 产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}
const map2 = new Map(
[...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
);
// 产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}
-- forEach()
此外,Map 还有一个forEach
方法,与数组的forEach
方法类似,也可以实现遍历。
javascript
map.forEach(function(value, key, map) {
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
});
forEach方法还可以接受第二个参数,用来绑定this。
javascript
const reporter = {
report: function(key, value) {
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
}
};
map.forEach(function(value, key, map) {
this.report(key, value);
}, reporter);
上面代码中,forEach
方法的回调函数的this
,就指向reporter
。
3.4 与其他数据结构的相互转换
-- 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(...)。
javascript
const myMap = new Map()
.set(true, 7)
.set({foo: 3}, ['abc']);
[...myMap]
// [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]
-- 数组转为Map
将数组传入 Map 构造函数,就可以转为 Map。
javascript
new Map([
[true, 7],
[{foo: 3}, ['abc']]
])
// Map {
// true => 7,
// Object {foo: 3} => ['abc']
// }
-- 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。
javascript
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。
-- 对象转为 Map
对象转为 Map 可以通过Object.entries()
。
javascript
let obj = {"a":1, "b":2};
let map = new Map(Object.entries(obj));
此外,也可以自己实现一个转换函数。
javascript
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}
-- 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。
javascript
function strMapToObj(strMap) {
let obj = Object.create(null);
for (let [k,v] of strMap) {
obj[k] = v;
}
return obj;
}
function strMapToJson(strMap) {
return JSON.stringify(strMapToObj(strMap)); // map->Object->JSON
}
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。
javascript
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"]]]'
-- JSON 转为 Map
JSON 转为 Map,正常情况下,所有键名都是字符串。
javascript
function objToStrMap(obj) {
let strMap = new Map();
for (let k of Object.keys(obj)) {
strMap.set(k, obj[k]);
}
return strMap;
}
function jsonToStrMap(jsonStr) { // JSON->Object->Map
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。
javascript
function jsonToMap(jsonStr) {
return new Map(JSON.parse(jsonStr));
}
jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]')
// Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}