掌握 JavaScript 中的 WeakMap 和 WeakSet：高效内存管理

了解 JavaScript 中的 WeakMap 和 WeakSet

WeakMap 和 WeakSet 与 Map 和 Set 类似，但在内存管理方面存在关键差异。 WeakMap 和 WeakSet 都允许存储对象，但它们 不会阻止在其他地方不再引用键或值时对它们进行垃圾回收。这使得它们在您需要存储有关对象的元数据但不希望存储不必要地保持这些对象处于活动状态的情况下非常有用。

1. JavaScript 中的 WeakMap

WeakMap 是键值对的集合，其中 键必须是对象，值可以是任何数据类型。 WeakMap 的关键特性是，当没有其他对键的引用时，它不会阻止其键被垃圾收集。

创建 WeakMap

您可以使用 Wea​​kMap 构造函数创建 WeakMap，并传递键值对数组：

const weakMap = new WeakMap();

向 WeakMap 添加条目

使用 set() 方法添加条目：

const weakMap = new WeakMap();

WeakMap 的主要特征：

• 键必须是对象：字符串或数字等原始值不能用作键。
• 垃圾回收：如果WeakMap中用作键的对象不再被引用，相应的键值对会自动从map中删除，这有助于避免内存泄漏。

WeakMap 方法：

• set(key, value)：添加键值对。
• get(key)：检索给定键的值。
• has(key)：检查映射中是否存在某个键。
• delete(key)：删除键值对。

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 重要注意事项：

• 内存高效：当不再有对键的引用时，WeakMap 会自动删除条目，使其适合缓存或存储元数据，而无需担心内存泄漏。
• 可迭代性：WeakMap 不可迭代，这意味着您不能直接循环条目（例如，使用 forEach() 或 for...of）。

2. JavaScript 中的 WeakSet

WeakSet 与 Set 类似，但它只允许将 对象 存储为值，并且还允许对其元素进行自动垃圾回收当集合中没有存储对象的引用时。

创建 WeakSet

您可以使用 Wea​​kSet 构造函数创建 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

向 WeakSet 添加条目

使用 add() 方法添加条目：

const weakMap = new WeakMap();

WeakSet 的主要特征：

• 值必须是对象：不能使用字符串或数字等原始值。
• 垃圾回收：当集合中存储的对象没有引用时，WeakSet 会自动删除元素。

WeakSet 方法：

• add(value)：向集合添加一个值。
• has(value)：检查集合中是否存在某个值。
• delete(value)：从集合中删除一个值。

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'

关于 WeakSet 的重要说明：

• 高效内存：与 WeakMap 一样，WeakSet 条目在不再使用时会被垃圾回收，防止内存泄漏。
• 不可迭代：WeakSet 不可迭代，因此不能使用 forEach() 或 for...of 循环来迭代集合。

WeakMap、WeakSet、Map 和 Set 的比较

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 地图 设置 标题> 键/值类型 键必须是对象，值可以是任何类型 值必须是对象 键和值可以是任何类型 值必须是唯一的，任何类型 垃圾收集 当没有引用该键时自动垃圾收集 当没有引用该值时自动垃圾收集 除非手动删除，否则不会删除条目 除非手动删除，否则不会删除条目 可迭代性 不可迭代 不可迭代 可迭代（可以循环条目） 可迭代（可以循环值） 方法 设置（），获取（），有（），删除（） 添加（），有（），删除（） 设置（），获取（），有（），删除（） 添加（），有（），删除（） 表>

WeakMap 和 WeakSet 的用例

• WeakMap 用例:

  • 元数据存储：当您需要存储与对象相关的元数据或辅助数据，但又不需要使这些对象保持活动状态时。
  • 私有属性：在类或对象中存储私有属性，而不阻止对象本身的垃圾回收。
  • 缓存：创建缓存系统，您不希望缓存对象阻止垃圾收集。

• WeakSet 用例:

  • 跟踪对象引用：当您需要跟踪对象引用而又不阻止对象在不再使用时被垃圾收集时。
  • 唯一对象存储：用于存储没有重复的唯一对象，当不再引用时，对象会自动清理。

结论

• WeakMap 和 WeakSet 对于内存管理很重要的场景来说是很好的工具，特别是在处理对象时。
• WeakMap 用于具有自动垃圾收集功能的键值对，而 WeakSet 用于具有自动垃圾收集功能的唯一对象。
• 这两种结构都比常规 Map 和 Set 更节省内存，使它们适合以防止内存泄漏的方式管理元数据、缓存或跟踪对象。

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