什么是JS的Map和Set?

map和Set是es6引入的高效数据结构,Map支持任意类型键、保持插入顺序且性能更优,适用于动态键值对存储;Set确保值唯一,常用于数组去重和快速查找。WeakMap与WeakSet通过弱引用避免内存泄漏,适合关联对象元数据。

什么是JS的Map和Set?

JavaScript中的

Map

Set

,简单来说,它们是ES6引入的两种新的数据结构,用来解决传统JavaScript对象和数组在特定场景下的局限性。

Map

提供了一种更灵活的键值对存储方式,而

Set

则专注于存储独一无二的值。在我看来,它们是现代JS开发中提升代码可读性、效率和健壮性的利器。

解决方案

理解

Map

Set

,关键在于把握它们各自的核心能力。

Map:更强大的键值对集合

在ES6之前,我们通常会用普通JavaScript对象(

{}

)来模拟键值对存储,也就是所谓的“哈希表”或“字典”。但这玩意儿其实有不少限制,比如对象的键只能是字符串symbol,如果你想用一个对象或者函数作为键,那就不行了,它会被隐式转换成字符串,导致意想不到的覆盖。而且,遍历对象的键值对,其顺序在ES2015之前也并非完全可靠。

Map

的出现,就是为了解决这些痛点。它是一个真正的键值对集合,它的强大之处在于:

  • 键可以是任何数据类型:你可以用对象、函数、甚至其他
    Map

    实例作为键。这打开了非常多的可能性,比如你可以把dom元素作为键,来存储与该元素相关的特定数据,而不用在DOM元素上直接添加自定义属性。

  • 保持插入顺序
    Map

    会记住键值对的插入顺序,当你遍历

    Map

    时,会按照这个顺序来。这对于某些需要顺序敏感的场景非常有用。

  • 性能优化:在频繁添加和删除键值对时,
    Map

    的性能通常比普通对象更好。

  • 内置
    size

    属性:可以直接获取

    Map

    中元素的数量,而不用像对象那样需要

    Object.keys(obj).Length

常用方法:

  • new Map()

    : 创建一个空的Map。

  • map.set(key, value)

    : 添加或更新一个键值对。

  • map.get(key)

    : 获取指定键的值。

  • map.has(key)

    : 检查Map中是否存在某个键。

  • map.delete(key)

    : 删除指定键的键值对。

  • map.clear()

    : 清空Map。

  • map.size

    : 返回Map中键值对的数量。

const myMap = new Map();  const objKey = { id: 1 }; const funcKey = () => console.log('I am a key');  myMap.set('name', 'Alice'); myMap.set(objKey, '这是一个对象作为键的值'); myMap.set(funcKey, '这是一个函数作为键的值'); myMap.set(123, '数字键');  console.log(myMap.get('name')); // Alice console.log(myMap.get(objKey)); // 这是一个对象作为键的值 console.log(myMap.has('name')); // true console.log(myMap.size); // 4  myMap.delete(123); console.log(myMap.size); // 3  // 遍历Map for (const [key, value] of myMap) {     console.log(`${typeof key}: ${key} => ${value}`); } // 输出示例: // string: name => Alice // object: [object Object] => 这是一个对象作为键的值 // function: () => console.log('I am a key') => 这是一个函数作为键的值

Set:独一无二值的集合

Set

则是一种只存储不重复值的集合。如果你有一个数组,想快速去除重复项,或者需要一个高效的方式来检查某个值是否存在于一个集合中,

Set

就是你的好帮手。

  • 值唯一性
    Set

    中的每个值都是唯一的。当你尝试添加一个已经存在的值时,

    Set

    会忽略这次操作。

  • 保持插入顺序:和
    Map

    一样,

    Set

    也会记住值的插入顺序。

  • 内置
    size

    属性:直接获取

    Set

    中元素的数量。

常用方法:

  • new Set()

    : 创建一个空的Set。

  • set.add(value)

    : 添加一个值。如果值已存在,则不进行任何操作。

  • set.has(value)

    : 检查Set中是否存在某个值。

  • set.delete(value)

    : 删除指定值。

  • set.clear()

    : 清空Set。

  • set.size

    : 返回Set中值的数量。

const mySet = new Set();  mySet.add(1); mySet.add(5); mySet.add('text'); mySet.add(1); // 再次添加1,不会有任何效果  console.log(mySet.size); // 3 console.log(mySet.has(5)); // true console.log(mySet.has(2)); // false  const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]; const uniqueArr = [...new Set(arr)]; // 快速去重 console.log(uniqueArr); // [1, 2, 3, 4, 5]  // 遍历Set for (const value of mySet) {     console.log(value); } // 输出示例: // 1 // 5 // text

Map和Object有什么区别?什么时候该用Map,什么时候用Object?

这真的是一个非常核心的问题,很多初学者会混淆。在我看来,

Map

Object

虽然都能存储键值对,但它们的“设计哲学”和适用场景是完全不同的。

核心区别

  1. 键的类型:这是最根本的区别。
    • Object

      :键必须是字符串或Symbol。如果你传入其他类型,它会尝试将其转换为字符串(比如

      obj[1]

      会变成

      obj['1']

      obj[{}]

      会变成

      obj['[object Object]']

      ,这常常导致键冲突)。

    • Map

      :键可以是任何数据类型,包括对象、函数、数字、布尔值等。

      Map

      会严格区分这些键。

  2. 迭代顺序
    • Object

      :在ES2015之前,对象的属性遍历顺序是不可靠的。虽然现代JS引擎对于非整数字符串键通常会保持插入顺序,但对于数字字符串键(如

      '1'

      ,

      '2'

      )则会按数字大小排序。这在使用上可能会带来一些不确定性。

    • Map

      明确保证按照键值对的插入顺序进行迭代。这一点在需要保持数据顺序的场景下非常重要。

  3. 大小获取
    • Object

      :没有直接获取属性数量的属性。你需要用

      Object.keys(obj).length

      Object.entries(obj).length

    • Map

      :有内置的

      size

      属性,直接

      map.size

      即可获取。

  4. 原型链
    • Object

      :有原型链。这意味着你可能会意外地访问到原型链上的属性(比如

      toString

      ),或者需要使用

      hasOwnProperty

      来判断属性是否是对象自身的。

    • Map

      :没有原型链上的属性,它是一个纯粹的键值对集合,不会有这些“干扰”。

  5. 性能:对于频繁的添加、删除操作,尤其是在数据量较大时,
    Map

    通常比

    Object

    有更好的性能表现。这是因为

    Map

    是专门为这种用途优化的。

什么时候用Map?

  • 你需要用非字符串作为键:比如你想把DOM元素、react组件实例、或者其他对象作为键来存储额外数据。这是
    Map

    最独有的优势。

  • 你需要保持键值对的插入顺序:比如处理配置项或缓存,希望按照添加的顺序进行处理。
  • 你需要频繁地添加和删除键值对:比如在算法中构建动态查找表。
  • 你需要一个真正的“字典”或“哈希表”:没有原型链的干扰,更纯粹的数据结构。

什么时候用Object?

  • 当你需要一个简单的“记录”或“结构体:比如表示一个用户的个人信息
    { name: 'Alice', age: 30 }

    ,键是固定的、可预测的字符串。

  • 你需要将数据序列化为json
    Object

    可以直接通过

    JSON.stringify

    转换为JSON字符串,而

    Map

    则需要手动转换。

  • 你主要使用硬编码的字符串键:或者键的数量相对固定且较少。
  • 你需要在对象上定义方法
    Object

    是JavaScript面向对象的基础,可以定义方法、继承等。

总结来说,如果你的需求只是一个简单的、键为字符串的静态数据集合,

Object

可能更简洁方便。但一旦涉及到动态键类型、顺序要求或高性能的增删查改,

Map

无疑是更现代、更强大的选择。

Set在数组去重和数据查找方面有哪些优势?

Set

在处理数组去重和高效数据查找方面,简直是“神来之笔”,极大地简化了代码并提升了性能。在我看来,这是它最直接、最实用的两个应用场景。

1. 数组去重:简洁与高效的完美结合

Set

出现之前,JavaScript数组去重通常需要一些相对繁琐的逻辑,比如:

  • 使用

    结合

    indexOf()

    const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]; const uniqueArrOld = arr.filter((item, index, self) => self.indexOf(item) === index); console.log(uniqueArrOld); // [1, 2, 3, 4, 5]

    这种方法虽然能去重,但

    indexOf

    在每次迭代中都会遍历数组,导致时间复杂度是O(n²),对于大型数组来说性能非常差。

  • 使用循环和临时对象/数组:

    const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]; const uniqueArrLoop = []; const seen = {}; for (const item of arr) {     if (!seen[item]) {         uniqueArrLoop.push(item);         seen[item] = true;     } } console.log(uniqueArrLoop); // [1, 2, 3, 4, 5]

    这种方法性能较好(接近O(n)),但代码量相对较多,且需要一个额外的

    seen

    对象来辅助。

有了

Set

之后,数组去重变得异常简洁和高效:

const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 'a', 'a', {id:1}, {id:1}]; const uniqueArrNew = [...new Set(arr)]; // 或者 Array.from(new Set(arr)) console.log(uniqueArrNew); // [1, 2, 3, 4, 5, 'a', {id:1}, {id:1}] // 注意:对象字面量 {id:1} 被视为不同的引用,所以不会被去重。 // Set对于对象是基于引用地址判断唯一性的。  const arrWithObjects = [{id:1, name:'A'}, {id:2, name:'B'}, {id:1, name:'A'}]; // 如果想根据对象的某个属性去重,需要一些额外逻辑 const uniqueObjects = Array.from(new Set(arrWithObjects.map(o => JSON.stringify(o))))                             .map(s => JSON.parse(s)); console.log(uniqueObjects); // [{id:1, name:'A'}, {id:2, name:'B'}]
[...new Set(arr)]

这行代码的优雅之处在于,它首先将数组转换为

Set

Set

会自动处理重复项,然后通过展开运算符

...

或者

Array.from()

Set

再转换回数组。这个过程的时间复杂度接近O(n),效率非常高。

2. 数据查找/存在性检查:从O(n)到近似O(1)的飞跃

当你需要频繁地检查一个值是否存在于一个大型集合中时,

Set

has()

方法提供了巨大的性能优势。

  • 传统数组查找:使用

    Array.prototype.includes()

    Array.prototype.indexOf()

    const largeArray = Array.from({ length: 100000 }, (_, i) => i); console.time('Array includes'); const existsInArray = largeArray.includes(99999); // O(n) console.timeEnd('Array includes'); // 耗时可能在几毫秒到几十毫秒
    includes()

    方法需要遍历数组,其时间复杂度是O(n)。这意味着数组越大,查找所需的时间就越长。

  • Set查找:使用

    Set.prototype.has()

    const largeArray = Array.from({ length: 100000 }, (_, i) => i); const largeSet = new Set(largeArray); // 首次构建Set需要O(n)  console.time('Set has'); const existsInSet = largeSet.has(99999); // 平均O(1) console.timeEnd('Set has'); // 耗时通常在0.x毫秒,非常快
    Set

    内部实现了一个哈希表(或类似的结构),使得

    has()

    方法的平均时间复杂度接近O(1)。这意味着无论

    Set

    有多大,查找一个元素所需的时间几乎是恒定的。

何时利用Set的优势?

  • 批量去重:当你从后端获取大量数据,或者用户输入的数据中可能存在重复项,需要快速清理时。
  • 高效白名单/黑名单检查:比如在一个权限系统中,需要快速判断某个用户ID或资源ID是否在允许访问的列表中。将允许的ID放入
    Set

    ,然后用

    has()

    进行检查,效率极高。

  • 避免重复处理:在一些循环或递归算法中,为了避免对同一个元素进行多次处理,可以维护一个
    Set

    来记录已经处理过的元素。

在我看来,

Set

Map

一样,都是现代JavaScript开发者工具箱中不可或缺的成员。它们不仅仅是语法糖,更是解决特定问题的优化方案。

Map和Set的弱引用版本:WeakMap和WeakSet又是什么?

当我们谈到

Map

Set

时,通常也会提及它们的“弱引用”版本:

WeakMap

WeakSet

。这俩兄弟听起来有点神秘,但它们在解决特定内存管理问题时,简直是救星。它们的核心区别在于“弱引用”这三个字。

理解“弱引用”

在JavaScript中,当一个对象被引用时,垃圾回收器(Garbage Collector, GC)就不会回收它,即使它在程序的其他地方已经不再被使用了。这叫“强引用”。如果一个对象只被“弱引用”所持有,那么当没有任何其他强引用指向它时,垃圾回收器就可以把它清理掉,从而释放内存。

WeakMap

WeakSet

就是利用了这种弱引用的特性。

WeakMap:弱引用的键值对集合

WeakMap

Map

非常相似,都是存储键值对的集合。但它有几个关键的不同点:

  1. 键必须是对象
    WeakMap

    的键只能是对象(包括函数),不能是原始值(如字符串、数字、布尔值、Symbol等)。这是因为它要追踪对象的生命周期。

  2. 键是弱引用:这是最重要的。
    WeakMap

    对键的引用是弱引用。这意味着如果一个对象只被

    WeakMap

    作为键引用,而没有其他地方强引用它,那么这个对象就会被垃圾回收。一旦键被回收,

    WeakMap

    中对应的键值对也会自动消失。

  3. 不可迭代,无
    size

    属性:由于键可能随时被垃圾回收,

    WeakMap

    的大小是不确定的,因此它没有

    size

    属性,也不能被遍历(比如

    for...of

    )。你无法获取

    WeakMap

    中所有的键或值。

  4. 方法受限
    WeakMap

    只有

    set()

    ,

    get()

    ,

    has()

    ,

    delete()

    这四个方法。没有

    clear()

WeakMap的典型应用场景:

WeakMap

主要用于将数据“私有地”关联到对象,而不会阻止这些对象被垃圾回收。

  • 存储对象的私有数据:如果你想为一个对象添加一些额外的数据,但又不希望这些数据成为对象本身的一部分(比如避免枚举),并且希望当这个对象不再被使用时,这些额外数据也能自动被清理,

    WeakMap

    是完美的选择。

    const privateData = new WeakMap();  class MyClass {     constructor(id) {         privateData.set(this, { id: id, count: 0 }); // 将私有数据与实例关联     }      increment() {         const data = privateData.get(this);         if (data) {             data.count++;             console.log(`ID: ${data.id}, Count: ${data.count}`);         }     } }  let instance = new MyClass(101); instance.increment(); // ID: 101, Count: 1 instance.increment(); // ID: 101, Count: 2  // 当 instance 不再被强引用时,它和 WeakMap 中对应的数据都会被垃圾回收 instance = null; // 移除强引用 // 此时,WeakMap中 {id: 101, count: 2} 这个数据也会被GC清理
  • DOM元素的元数据:给DOM元素附加一些数据,当DOM元素从文档中移除并

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞7 分享