掌握 JavaScript 中的 WeakMap 和 WeakSet：高效的内存管理

理解 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，但当键或值不再被其他地方引用时，它们**不会阻止垃圾回收**。这使得它们在您需要存储有关对象的元数据但又不希望存储不必要地保持这些对象活动的情况下非常有用。

1. JavaScript 中的 WeakMap

**WeakMap** 是键值对的集合，其中 **键必须是对象**，而 **值可以是任何数据类型**。**WeakMap** 的主要特性是，当没有其他对键的引用时，它不会阻止其键被垃圾回收。

创建一个 WeakMap

您可以使用 `WeakMap` 构造函数创建一个 WeakMap，并传递一个键值对数组：

const weakMap = new WeakMap();

向 WeakMap 添加条目

你可以使用 `set()` 方法添加条目：

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 的主要特点：

键必须是对象：字符串或数字等原始值不能用作键。

垃圾收集：如果 WeakMap 中用作键的对象不再被引用，则相应的键值对将自动从映射中删除，这有助于避免内存泄漏。

WeakMap 方法：

set(key, value)：添加一个键值对。

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)：删除一个键值对。

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

关于WeakMap的重要说明：

内存效率高：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，而不必担心内存泄漏。

可迭代性：WeakMaps 不可迭代，这意味着你不能直接循环遍历条目（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，并且当集合中存储的对象没有引用时，它还允许自动对其元素进行垃圾收集。

创建一个 WeakSet

你可以使用 `WeakSet` 构造函数创建一个 WeakSet：

const weakSet = new WeakSet();

向 WeakSet 添加条目

你可以使用 `add()` 方法添加条目：

const obj = {};
const weakSet = new WeakSet();

weakSet.add(obj);
console.log(weakSet.has(obj));  // Output: true

WeakSet 的主要特征：

值必须是对象：不能使用字符串或数字之类的原始值。

垃圾收集：当集合中没有对所存储对象的引用时，WeakSet 将自动删除该元素。

WeakSet 方法：

add(value)：向集合中添加一个值。

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 obj1 = {};
const obj2 = {};

const weakSet = new WeakSet();

weakSet.add(obj1);
weakSet.add(obj2);

console.log(weakSet.has(obj1));  // Output: true
console.log(weakSet.has(obj2));  // Output: true

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

关于WeakSet的重要说明：

内存效率高：与 WeakMap 类似，WeakSet 条目在不再使用时会被垃圾收集，从而防止内存泄漏。

不可迭代：WeakSet 不可迭代，因此不能使用 forEach() 或 for...of 循环来迭代该集合。

WeakMap、WeakSet、Map、Set 的比较

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而又不必让这些对象保持活动状态时。私有属性：将私有属性存储在类或对象中，而不会阻止对象本身的垃圾收集。缓存：创建缓存系统，您不希望缓存的对象阻止垃圾收集。

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，其中对象在不再被引用时会自动清理。

结论

对于内存管理很重要的场景，WeakMap 和 WeakSet 是很好的工具，特别是在处理对象时。

WeakMap 用于键值对，可以自动对键进行垃圾回收，而 WeakSet 用于唯一对象，可以自动对值进行垃圾回收。

这两种结构都比常规的 Map 和 Set 更节省内存，使其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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