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ES6 中 Set、Map、WeakMap 和 WeakSet 数据结构详解及使用示例表达

一、Set 数据结构

Set 是一种集合数据结构，用于存储任意类型的唯一值。它不允许重复的值存在。

• 声明方式:
  使用 new Set() 创建新的实例。

  const mySet = new Set();
  

• 主要方法:

  • .add(value)：向集合中添加一个新值。

    mySet.add(1);
    mySet.add("string");
    

  • .delete(value)：删除指定的值。

    mySet.delete(1);
    

  • .has(value)：判断集合中是否存在某个值。

    console.log(mySet.has("string")); // true
    

  • .clear()：清空整个集合中的所有值。

    mySet.clear();
    

  • .size：返回集合中元素的数量。

    console.log(mySet.size); // 当前集合大小
    

• 使用场景:

  • 数组去重是一个常见的应用场景。

    const array = [1, 2, 2, 3, 4];
    const uniqueArray = [...new Set(array)];
    console.log(uniqueArray); // [1, 2, 3, 4]
    

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二、Map 数据结构

Map 是一种键值对的数据结构，支持任何类型的键（不仅仅是字符串），提供更高的灵活性和性能。

• 声明方式:
  使用 new Map() 或传递初始键值对数组创建实例。

  const myMap = new Map();
  const mapWithInitialValues = new Map([[obj1, "aaa"], [obj2, "bbb"], [2, "ddd"]]);
  

• 主要方法:

  • .set(key, value)：设置键值对。

    myMap.set("name", "Alice").set("age", 25);
    

  • .get(key)：通过键获取对应的值。

    console.log(myMap.get("name")); // Alice
    

  • .delete(key)：删除指定键及其关联的值。

    myMap.delete("age");
    

  • .has(key)：检查是否包含特定键。

    console.log(myMap.has("name")); // true
    

  • .clear()：清除所有的键值对。

    myMap.clear();
    

  • .size：返回键值对的数量。

    console.log(myMap.size); // 键值对数量
    

• 特殊能力:

  • 支持对象或数组作为键。

    const objKey = { id: 1 };
    const map = new Map();
    map.set(objKey, "Object Key");
    console.log(map.get(objKey)); // 'Object Key'
    

• 使用场景:

  • 动态缓存某些复杂键值对的关系时，Map 更加适合。

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三、WeakMap 数据结构

WeakMap 是一种特殊的映射表，其键必须是对象，且这些对象不会阻止垃圾回收的发生。

• 声明方式:
  使用 new WeakMap() 创建实例。

  const weakMap = new WeakMap();
  

• 主要方法:

  • .set(key, value)：设置键值对。

    const objKey = {};
    weakMap.set(objKey, "value");
    

  • .get(key)：通过键获取对应的值。

    console.log(weakMap.get(objKey)); // value
    

  • .delete(key)：删除指定键及其关联的值。

    weakMap.delete(objKey);
    

  • .has(key)：检查是否包含特定键。

    console.log(weakMap.has(objKey)); // false
    

• 特点:

  • 不允许迭代，也不暴露 .keys()、.values() 方法。
  • 键只能是对象，无法使用原始类型作为键。

• 使用场景:

  • 绑定私有属性到对象而不影响全局作用域。

    const privateData = new WeakMap();
    function MyClass(data) {privateData.set(this, data);
    }
    MyClass.prototype.getData = function() {return privateData.get(this);
    };
    const instance = new MyClass({ secret: "hidden" });
    console.log(instance.getData()); // { secret: "hidden" }
    

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四、WeakSet 数据结构

WeakSet 类似于 Set，但它只接受对象作为成员，并且这些对象也不会被强引用保留。

• 声明方式:
  使用 new WeakSet() 创建实例。

  const weakSet = new WeakSet();
  

• 主要方法:

  • .add(value)：添加一个对象到集合中。

    const obj = {};
    weakSet.add(obj);
    

  • .delete(value)：从集合中移除指定的对象。

    weakSet.delete(obj);
    

  • .has(value)：检查集合中是否包含某个对象。

    console.log(weakSet.has(obj)); // false
    

• 特点:

  • 不允许遍历，也没有 .forEach() 等方法。
  • 成员仅限于对象，不支持其他类型。

• 使用场景:

  • 跟踪一组对象的状态，而不需要显式销毁它们。

    const trackedObjects = new WeakSet();
    function track(object) {trackedObjects.add(object);
    }
    function isTracked(object) {return trackedObjects.has(object);
    }
    const obj = {};
    track(obj);
    console.log(isTracked(obj)); // true
    

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示例代码总结

以下是综合使用的示例：

// Set 示例
const setExample = new Set([1, 2, 3, 3]);
console.log(setExample); // Set(3) { 1, 2, 3 }// Map 示例
const mapExample = new Map();
mapExample.set({ key: "unique" }, "value");
console.log(mapExample.get({ key: "unique" })); // undefined (因为每次创建的对象不同)const sameObj = { key: "same" };
mapExample.set(sameObj, "sharedValue");
console.log(mapExample.get(sameObj)); // sharedValue// WeakMap 示例
const weakMapExample = new WeakMap();
const objForWeakMap = {};
weakMapExample.set(objForWeakMap, "data");
console.log(weakMapExample.get(objForWeakMap)); // data// WeakSet 示例
const weakSetExample = new WeakSet();
const objForWeakSet = {};
weakSetExample.add(objForWeakSet);
console.log(weakSetExample.has(objForWeakSet)); // true

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