ES6 Set、WeakSet、Map 和 WeakMap

Question

已经有一些关于map和weak map的问题了，像这样：What's the difference between ES6 Map and WeakMap?但是我想问一下我应该在什么情况下使用这些数据结构？或者当我偏爱一个而不是其他时我应该考虑什么？

数据结构示例来自：https://github.com/lukehoban/es6features

// Sets
var s = new Set();
s.add("hello").add("goodbye").add("hello");
s.size === 2;
s.has("hello") === true;

// Maps
var m = new Map();
m.set("hello", 42);
m.set(s, 34);
m.get(s) == 34;

// Weak Maps
var wm = new WeakMap();
wm.set(s, { extra: 42 });
wm.size === undefined

// Weak Sets
var ws = new WeakSet();
ws.add({ data: 42 });
// Because the added object has no other references, it will not be held in the set

奖金。以上哪种数据结构会产生相同/相似的结果：let hash = object.create(null); hash[index] = something;

Answer 1

这在规范的§23.3 中有介绍：

如果被用作WeakMap 键/值对的键的对象只能通过遵循从该WeakMap 开始的引用链访问，则该键/值对不可访问，并且会自动从WeakMap 中删除。

因此，弱映射中的条目，如果它们的键没有被其他任何东西引用，将在某个时候被垃圾收集回收。

相比之下，Map 持有对其键的 strong 引用，如果地图是唯一引用它们的对象，则它们不会被垃圾收集。

MDNputs it like this:

WeakMap 中的密钥被弱化。这意味着，如果没有其他对该键的强引用，那么垃圾收集器将从WeakMap 中删除整个条目。

WeakSet 也是如此。

...我应该在什么情况下使用这种数据结构？

任何你不希望你有一个地图/设置使用一个键来防止该键被垃圾收集的情况。以下是一些示例：

1. 拥有对实例真正私有的特定于实例的信息，如下所示：（注意：此示例来自 2015 年，远在 private fields 成为一个选项之前。在 2021 年，我会使用私有字段。）

   let Thing = (() => {
       var privateData = new WeakMap();
   
       class Thing {
           constructor() {
               privateData[this] = {
                   foo: "some value"
               };
           }
   
           doSomething() {
               console.log(privateData[this].foo);
           }
       }
   
       return Thing;
   })();
   

   该范围函数之外的代码无法访问privateData 中的数据。该数据由实例本身键入。如果没有WeakMap，您将不会这样做，因为这将是内存泄漏，您的Thing 实例将永远不会被清理。但是WeakMap 只保存 weak 引用，因此如果您的代码使用了 Thing 实例并释放它对实例的引用，WeakMap 不会阻止实例被垃圾收集；相反，实例键入的条目会从映射中删除。

2. 保存您无法控制的对象的信息。假设您从某个 API 获得一个对象，并且您需要记住有关该对象的一些附加信息。您可以向对象本身添加属性（如果它不是密封的），但是向不受控制的对象添加属性只是自找麻烦。相反，您可以使用对象键入的WeakMap 来存储您的额外信息。

3. WeakSet 的一个用例是跟踪或标记：假设在“使用”一个对象之前，您需要知道该对象过去是否曾被“使用过”，但无需将其作为标志存储在对象（也许是因为如果它是对象上的标志，其他代码可以看到它[尽管您可以使用私有字段来防止这种情况]；或者因为它不是您的对象[所以私有字段无济于事]）。例如，这可能是某种一次性访问令牌。 WeakSet 是一种简单的方法，无需强制对象留在内存中。

上述哪种数据结构会产生相同/相似的结果：let hash = Object.create(null); hash[index] = something;

这将最接近Map，因为字符串index（属性名称）将由对象中的强引用保存（如果没有其他引用它，它及其关联的属性将不会被回收）。