ES6之Set 和 Map

ES6之Set 和 Map

Set

基本用法

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。

var s = new Set();
[2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].map(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。

//  例一
var set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]
//  例二
var items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5
//  例三
function divs () {
return [...document.querySelectorAll('div')];
}
var set = new Set(divs());
set.size // 56
//  类似于
divs().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。
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）。下面先介绍四个操作方法。

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

上面这些属性和方法的实例如下。

s.add(1).add(2).add(2);
//  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);
s.has(2) // false

下面是一个对比，看看在判断是否包括一个键上面，Object结构和Set结构的写法不同。

//  对象的写法
var properties = {
	'width': 1,
	'height': 1
};
if (properties[someName]) {
	// do something
}
// Set 的写法
var properties = new Set();
properties.add('width');
properties.add('height');
if (properties.has(someName)) {
	// do something
}

Array.from方法可以将 Set 结构转为数组。

var items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
var array = Array.from(items);

这就提供了去除数组重复成员的另一种方法。

function dedupe(array) {
	return Array.from(new Set(array));
}
dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 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。

• keys()：返回键名的遍历器
• values()：返回键值的遍历器
• entries()：返回键值对的遍历器
• 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。

（ 1 ） keys() ，values() ，entries()

key方法、value方法、entries方法返回的都是遍历器对象。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key方法和value方法的行为完全一致。

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"]

上面代码中，entries方法返回的遍历器，同时包括键名和键值，所以每次输出一个数组，它的两个成员完全相等。
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。

Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values
// true

这意味着，可以省略values方法，直接用for…of循环遍历 Set 。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let x of set) {
	console.log(x);
}
// red
// green
// blue

（ 2 ）forEach()

Set 结构的实例的forEach方法，用于对每个成员执行某种操作，没有返回值。

let set = new Set([1, 2, 3]);
set.forEach((value, key) => console.log(value * 2) )
// 2
// 4
// 6

上面代码说明，forEach方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数依次为键值、键名、集合本身（上例省略了该参数）。另外，forEach方法还可
以有第二个参数，表示绑定的 this 对象。

（ 3 ）遍历的应用

扩展运算符（…）内部使用for…of循环，所以也可以用于 Set 结构。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']

扩展运算符和 Set 结构相结合，就可以去除数组的重复成员。

let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)];
// [3, 5, 2]

而且，数组的map和filter方法也可以用于 Set 了。

let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2));
//  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}

因此使用 Set 可以很容易地实现并集（ Union ）、交集（ Intersect ）和差集（ Difference ）。

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}
//  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。

//  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。

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。

• WeakSet 的成员只能是对象，而不能是其他类型的值。
• 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
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set

上面代码试图向 WeakSet 添加一个数值和Symbol值，结果报错，因为 WeakSet 只能放置对象。
WeakSet 是一个构造函数，可以使用new命令，创建 WeakSet 数据结构。

var ws = new WeakSet();

作为构造函数， WeakSet 可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数。（实际上，任何具有 iterable 接口的对象，都可以作为 WeakSet 的参数。）该数组的所有成员，都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员。

var a = [[1,2], [3,4]];
var ws = new WeakSet(a);

上面代码中，a是一个数组，它有两个成员，也都是数组。将a作为 WeakSet 构造函数的参数，a的成员会自动成为 WeakSet 的成员。
注意，是a数组的成员成为 WeakSet 的成员，而不是a数组本身。这意味着，数组的成员只能是对象。

var b = [3, 4];
var ws = new WeakSet(b);
// Uncaught TypeError: Invalid value used in weak set(…)

上面代码中，数组b的成员不是对象，加入 WeaKSet 就会报错。
WeakSet 结构有以下三个方法。

• WeakSet.prototype.add(value) ：向 WeakSet 实例添加一个新成员。
• WeakSet.prototype.delete(value) ：清除 WeakSet 实例的指定成员。
• WeakSet.prototype.has(value) ：返回一个布尔值，表示某个值是否在 WeakSet 实例之中。

下面是一个例子。

var ws = new WeakSet();
var obj = {};
var foo = {};
ws.add(window);
ws.add(obj);
ws.has(window); // true
ws.has(foo); // false
ws.delete(window);
ws.has(window); // false

WeakSet 没有size属性，没有办法遍历它的成员。

ws.size // undefined
ws.forEach // undefined
ws.forEach(function(item){ console.log('WeakSet has ' + item)})
// TypeError: undefined is not a function

上面代码试图获取size和forEach属性，结果都不能成功。

WeakSet 不能遍历，是因为成员都是弱引用，随时可能消失，遍历机制无法保证成员的存在，很可能刚刚遍历结束，成员就取不到了。 WeakSet 的一
个用处，是储存 DOM 节点，而不用担心这些节点从文档移除时，会引发内存泄漏。

下面是 WeakSet 的另一个例子。

const foos = new WeakSet()
class Foo {
	constructor() {
		foos.add(this)
	}
	method () {
		if (!foos.has(this)) {
			throw new TypeError('Foo.prototype.method  只能在 Foo 的实例上调用！ ');
		}
	}
}

上面代码保证了Foo的实例方法，只能在Foo的实例上调用。这里使用 WeakSet 的好处是，foos对实例的引用，不会被计入内存回收机制，所以删除实例的时候，不用考虑foos，也不会出现内存泄漏。

Map

Map 结构的目的和基本用法

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。

var data = {};
var 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，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。

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

上面代码使用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。

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 "
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。

var items = [
	['name', ' 张三 '],
	['title', 'Author']
];
var map = new Map();
items.forEach(([key, value]) => map.set(key, value));

下面的例子中，字符串true和布尔值true是两个不同的键。

var m = new Map([
	[true, 'foo'],
	['true', 'bar']
]);
m.get(true) // 'foo'
m.get('true') // 'bar'

如果对同一个键多次赋值，后面的值将覆盖前面的值。

let map = new Map();
map
.set(1, 'aaa')
.set(1, 'bbb');
map.get(1) // "bbb"

上面代码对键1连续赋值两次，后一次的值覆盖前一次的值。
如果读取一个未知的键，则返回undefined。

new Map().get('asfddfsasadf')
// 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。

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

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，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

Map 结构的实例有以下属性和操作方法。

（ 1 ） size 属性

size属性返回 Map 结构的成员总数。

let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);
map.size // 2

（ 2 ） 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。

var 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 Map 本身，因此可以采用链式写法。

let map = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');

（ 3 ） get(key)

get方法读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined。

var m = new Map();
var hello = function() {console.log("hello");}
m.set(hello, "Hello ES6!") //  键是函数
m.get(hello) // Hello ES6!

（ 4 ） 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。

var 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

（ 5 ） delete(key)

delete方法删除某个键，返回 true 。如果删除失败，返回 false 。

var m = new Map();
m.set(undefined, "nah");
m.has(undefined) // true
m.delete(undefined)
m.has(undefined) // false

（ 6 ） clear()

clear方法清除所有成员，没有返回值。

let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);
map.size // 2
map.clear()
map.size // 0

遍历方法

Map 原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法。

• keys()：返回键名的遍历器。
• values()：返回键值的遍历器。
• entries()：返回所有成员的遍历器。
• 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。
下面是使用实例。

let 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);
}
//  等同于使用 map.entries()
for (let [key, value] of map) {
	console.log(key, value);
}

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。

map[Symbol.iterator] === map.entries
// true
Map 结构转为数组结构，比较快速的方法是结合使用扩展运算符（...）。
let 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）。

let map0 = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');
let map1 = new Map(
[...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
);
//  产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}
let map2 = new Map(
[...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
);
//  产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}

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。

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。

var 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。

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']}

（ 3 ） Map 转为对象

如果所有 Map 的键都是字符串，它可以转为对象。

function strMapToObj(strMap) {
	let obj = Object.create(null);
		for (let [k,v] of strMap) {
			obj[k] = v;
		}
	return obj;
}
let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
strMapToObj(myMap)
// { yes: true, no: false }

（ 4 ）对象转为 Map

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})
// [ [ 'yes', true ], [ 'no', false ] ]

（ 5 ） 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 。

function strMapToJson(strMap) {
	return JSON.stringify(strMapToObj(strMap));
}
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 。

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"]]]'

（ 6 ） JSON 转为 Map

JSON 转为 Map ，正常情况下，所有键名都是字符串。

function jsonToStrMap(jsonStr) {
	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 。这往往是数组转为 JSON 的逆操作。

function jsonToMap(jsonStr) {
	return new Map(JSON.parse(jsonStr));
}
jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]')
// Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}

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。

var map = new WeakMap()
map.set(1, 2)
// TypeError: 1 is not an object!
map.set(Symbol(), 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key

上面代码中，如果将1和Symbol作为 WeakMap 的键名，都会报错。
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。

下面是WeakMap结构的一个例子，可以看到用法上与Map几乎一样。

var wm = new WeakMap();
var element = document.querySelector(".element");
wm.set(element, "Original");
wm.get(element) // "Original"
element.parentNode.removeChild(element);
element = null;
wm.get(element) // undefined

上面代码中，变量wm是一个WeakMap实例，将一个DOM节点element作为键名，然后销毁这个节点，element对应的键就自动消失了，再引用这个键
名就返回undefined。

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()。

var wm = new WeakMap();
wm.size
// undefined
wm.forEach
// undefined

WeakMap 应用的典型场合就是 DOM 节点作为键名。

let myElement = document.getElementById('logo');
let myWeakmap = new WeakMap();
myWeakmap.set(myElement, {timesClicked: 0});
myElement.addEventListener('click', function() {
	let logoData = myWeakmap.get(myElement);
	logoData.timesClicked++;
	myWeakmap.set(myElement, logoData);
}, false);

上面代码中，myElement是一个 DOM 节点，每当发生 click 事件，就更新一下状态。将这个状态作为键值放在 WeakMap 里，对应的键名就是myElement。一旦这个 DOM 节点删除，该状态就会自动消失，不存在内存泄漏风险。WeakMap 的另一个用处是部署私有属性。

let _counter = new WeakMap();
let _action = new WeakMap();
class Countdown {
	constructor(counter, action) {
		_counter.set(this, counter);
		_action.set(this, action);
	}
	dec() {
	let counter = _counter.get(this);
	if (counter < 1) return;
		counter--;
		_counter.set(this, counter);
		if (counter === 0) {
			_action.get(this)();
		}
	}
}
let c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));
c.dec()
c.dec()
// DONE

上面代码中， Countdown 类的两个内部属性_counter和_action，是实例的弱引用，所以如果删除实例，它们也就随之消失，不会造成内存泄漏。