掌握 JavaScript 中的 WeakMap 與 WeakSet：高效能記憶體管理

了解 JavaScript 中的 WeakMap 和 WeakSet

WeakMap 和 WeakSet 與 Map 和 Set 類似，但在記憶體管理方面有關鍵差異。 WeakMap 和 WeakSet 都允許儲存對象，但它們 不會阻止在其他地方不再引用鍵或值時對它們進行垃圾回收。這使得它們在您需要儲存有關物件的元資料但不希望儲存不必要地保持這些物件處於活動狀態的情況下非常有用。

1. JavaScript 中的 WeakMap

WeakMap 是鍵值對的集合，其中 鍵必須是物件，值可以是任何資料類型。 WeakMap 的關鍵特性是，當沒有其他對鍵的引用時，它不會阻止其鍵被垃圾收集。

建立 WeakMap

您可以使用 Wea​​lMap 建構函式建立 WeakMap，並傳遞鍵值對陣列：

const weakMap = new WeakMap();

向 WeakMap 新增條目

使用 set() 方法新增條目：

const weakMap = new WeakMap();

WeakMap 的主要特徵：

• 鍵必須是物件：字串或數字等原始值不能用作鍵。
• 垃圾回收：如果WeakMap中用作鍵的物件不再被引用，則對應的鍵值對會自動從map刪除，這有助於避免記憶體洩漏。

WeakMap 方法：

• set(key, value)：新增鍵值對。
• get(key)：擷取給定鍵的值。
• has(key)：檢查映射中是否存在某個鍵。
• delete(key)：刪除鍵值對。

const obj = {};
const weakMap = new WeakMap();

weakMap.set(obj, 'This is a weak map entry');

console.log(weakMap.get(obj));  // Output: 'This is a weak map entry'

WeakMap 重要注意事項：

• 記憶體高效：當不再有對鍵的引用時，WeakMap 會自動刪除條目，使其適合緩存或存儲元數據，而無需擔心內存洩漏。
• 可迭代性：WeakMap 不可迭代，這表示您不能直接循環條目（例如，使用 forEach() 或 for...of）。

2. JavaScript 中的 WeakSet

WeakSet 與Set 類似，但它只允許將物件 儲存為值，並且還允許對其元素進行自動垃圾回收當集合中沒有儲存物件的引用時。

建立 WeakSet

您可以使用 Wea​​lSet 建構函式建立 WeakSet：

const obj1 = {};
const obj2 = {};

const weakMap = new WeakMap();

weakMap.set(obj1, 'value1');
weakMap.set(obj2, 'value2');

console.log(weakMap.get(obj1));  // Output: 'value1'
console.log(weakMap.has(obj2));  // Output: true

weakMap.delete(obj1);
console.log(weakMap.has(obj1));  // Output: false

在 WeakSet 中加入條目

使用 add() 方法新增項目：

const weakMap = new WeakMap();

WeakSet 的主要特徵：

• 值必須是物件：不能使用字串或數字等原始值。
• 垃圾回收：當集合中儲存的物件沒有引用時，WeakSet 會自動刪除元素。

WeakSet 方法：

• add(value)：將一個值新增至集合。
• has(value)：檢查集合中是否存在某個值。
• delete(value)：從集合中刪除一個值。

const obj = {};
const weakMap = new WeakMap();

weakMap.set(obj, 'This is a weak map entry');

console.log(weakMap.get(obj));  // Output: 'This is a weak map entry'

關於 WeakSet 的重要說明：

• 高效率記憶體：與 WeakMap 一樣，WeakSet 條目在不再使用時會被垃圾回收，防止記憶體洩漏。
• 不可迭代：WeakSet 不可迭代，因此不能使用 forEach() 或 for...of 迴圈來迭代集合。

WeakMap、WeakSet、Map 與 Set 的比較

功能

Feature	WeakMap	WeakSet	Map	Set
Key/Value Types	Keys must be objects, values can be any type	Values must be objects	Keys and values can be any type	Values must be unique, any type
Garbage Collection	Automatically garbage-collected when no references to the key	Automatically garbage-collected when no references to the value	Does not remove entries unless manually deleted	Does not remove entries unless manually deleted
Iterability	Not iterable	Not iterable	Iterable (can loop through entries)	Iterable (can loop through values)
Methods	set(), get(), has(), delete()	add(), has(), delete()	set(), get(), has(), delete()	add(), has(), delete()

WeakMap 弱集 地圖 設定 標題> 鍵/值類型 鍵必須是對象，值可以是任何類型 值必須是物件 鍵和值可以是任何類型 值必須是唯一的，任何類型 垃圾收集 當沒有引用該鍵時自動垃圾收集 當沒有引用該值時自動垃圾收集 除非手動刪除，否則不會刪除條目 除非手動刪除，否則不會刪除條目 可迭代性 不可迭代 不可迭代 可迭代（可以循環條目） 可迭代（可以循環值） 方法 設定（），取得（），有（），刪除（） 新增（），有（），刪除（） 設定（），取得（），有（），刪除（） 新增（），有（），刪除（） 表>

WeakMap 和 WeakSet 的用例

• WeakMap 用例:

  • 元資料儲存：當您需要儲存與物件相關的元資料或輔助數據，但又不需要讓這些物件保持活動狀態時。
  • 私有屬性：在類別或物件中儲存私有屬性，而不阻止物件本身的垃圾回收。
  • 快取：建立快取系統，您不希望快取物件阻止垃圾收集。

• WeakSet 用例:

  • 追蹤物件引用：當您需要追蹤物件引用而又不阻止物件在不再使用時被垃圾收集時。
  • 唯一物件儲存：用於儲存沒有重複的唯一對象，當不再引用時，物件會自動清理。

結論

• WeakMap 和 WeakSet 對於記憶體管理很重要的場景來說是很好的工具，特別是在處理物件時。
• WeakMap 用於具有自動垃圾收集功能的鍵值對，而 WeakSet 用於具有自動垃圾收集功能的唯一物件。
• 這兩種結構都比常規 Map 和 Set 更節省內存，使它們適合以防止內存洩漏的方式管理元數據、緩存或跟踪對象。

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