一文搞懂 Map、Set、WeakMap、WeakSet

面试常问，但很多人只会用 Map 和 Set，Weak 这两个一问就懵。今天一次讲清。

一、先看一句话区别

Map：键值对集合，键可以是任意类型
Set：值的集合，值不重复
WeakMap：键只能是对象，弱引用，不可遍历
WeakSet：值只能是对象，弱引用，不可遍历

二、Map vs 普通对象

普通对象：

ini 复制代码

const obj = {};
obj['name'] = '张三'; // 键只能是字符串/Symbol

Map：

c 复制代码

const map = new Map();
map.set('name', '张三');
map.set(123, '数字键');
map.set({}, '对象键'); // 键可以是任意类型

Map 的优势

键可以是任意类型
有 .size
可遍历
频繁增删性能好

常用方法

arduino 复制代码

const map = new Map();

map.set('a', 1);      // 增
map.get('a');         // 查 → 1
map.has('a');         // 判断 → true
map.delete('a');      // 删
map.size;             // 大小
map.clear();          // 清空

for (const [key, value] of map) { ... }

三、Set：不重复的集合

vbscript 复制代码

const set = new Set([1, 2, 3, 3, 3]);
console.log(set); // Set { 1, 2, 3 }

常用方法

arduino 复制代码

set.add(1);       // 增
set.has(1);       // 判断
set.delete(1);    // 删
set.size;         // 大小

经典用途：数组去重

ini 复制代码

const arr = [1, 2, 2, 3, 3, 3];
const unique = [...new Set(arr)]; // [1, 2, 3]

四、WeakMap：弱引用的键值对

vbnet 复制代码

const wm = new WeakMap();
const key = {};

wm.set(key, '一些数据');
wm.get(key); // '一些数据'

限制

键只能是对象
不可遍历 （没有 keys、forEach）
没有 .size
键是弱引用

弱引用是什么意思？

ini 复制代码

let key = { name: '张三' };
const wm = new WeakMap();
wm.set(key, '数据');

key = null; // 断开引用
// 因为 wm 是弱引用，这个对象可以被垃圾回收

对比普通 Map：

ini 复制代码

let key = { name: '张三' };
const map = new Map();
map.set(key, '数据');

key = null;
// map 里还留着这个对象，不会被回收 → 内存泄漏

WeakMap 的意义：对象没别的地方用了，自动回收。

五、WeakSet：弱引用的集合

ini 复制代码

const ws = new WeakSet();
const obj = {};

ws.add(obj);
ws.has(obj);   // true
ws.delete(obj);

ws.size;        // undefined
ws.forEach(...) // ❌ 没有

和 WeakMap 一样，只是它是值的集合，不是键值对。

六、核心对比表

特性	Map	Set	WeakMap	WeakSet
存什么	键值对	值	键值对	值
键/值类型	任意	任意	只能是对象	只能是对象
可遍历	✅	✅	❌	❌
有 size	✅	✅	❌	❌
引用方式	强引用	强引用	弱引用	弱引用
GC 自动回收	❌	❌	✅	✅

七、WeakMap 的实际用途

1. 给对象存私有数据

kotlin 复制代码

const privateData = new WeakMap();

class Person {
  constructor(name) {
    privateData.set(this, { name });
  }

  getName() {
    return privateData.get(this).name;
  }
}

p 被回收时，privateData 里的数据也自动消失。

2. DOM 元素关联数据

javascript 复制代码

const cache = new WeakMap();

function attachData(element, data) {
  cache.set(element, data);
}

// element 被移除后，关联数据自动回收

用 Map 的话，DOM 元素删了，数据还留着 → 内存泄漏。

3. 缓存

csharp 复制代码

const cache = new WeakMap();

function process(obj) {
  if (cache.has(obj)) return cache.get(obj);
  const result = /* 复杂计算 */;
  cache.set(obj, result);
  return result;
}

对象不用了，缓存自动清掉。

八、为什么 WeakMap 不可遍历？

因为弱引用的对象随时可能被 GC 回收。

如果允许遍历，结果会不稳定------你遍历时，对象可能已经被回收了。

所以规范直接禁止遍历。

九、怎么选？

需求	用哪个
需要键值对，键任意类型	Map
去重、快速判断存在	Set
给对象关联数据，不想阻止回收	WeakMap
给对象打标记，不想阻止回收	WeakSet

十、一句话总结

Map / Set：可遍历、有大小、强引用
WeakMap / WeakSet：不可遍历、无大小、弱引用

Weak 的核心就是"不阻止垃圾回收"，专门用来给对象挂数据、做缓存、打标记。

附：记忆口诀

Map 存键值，Set 存值。

Weak 只能存对象，不阻止 GC，还不能遍历。

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