ES6(7)Set 和 Map 数据结构

总结

• 1、Map和Set中对象的引用都是强类型化的，并不会允许垃圾回收。
• 2、Map和Set 的遍历顺序就是插入顺序
• 3、WeakMap和WeakSet都是弱引用，即垃圾回收机制不考虑 WeakSet 对该对象的引用
• 4、WeakMap和WeakSet都是不可遍历的、都没有size属性、都没有clear方法

Set:类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值

类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值。

Set本身是一个构造函数，用来生成Set数据结构。

const s = new Set();

[2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].forEach(x => s.add(x));

for (let i of s) {
  console.log(i);
}
// 2 3 5 4
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Set函数可以接受一个数组

可以接受一个数组（或者具有 iterable 接口的其他数据结构）作为参数，用来初始化。

// 例一
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]
console.log(set);//Set { 1, 2, 3, 4 }
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// 例二
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5


// 例三
const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
set.size // 56

// 类似于
const set = new Set();
document
 .querySelectorAll('div')
 .forEach(div => set.add(div));
set.size // 56
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利用Set对数组、字符串去重

数组去重

//1
let array=[1,2,3,4,5,5,3,2,1]
array=[...new Set(array)]
console.log(array);//[ 1, 2, 3, 4, 5 ]

//2
function dedupe(array) {
  return Array.from(new Set(array));
}
dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 3]
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字符串去重

var str=[...new Set('ababbc')].join('')
console.log(str);// "abc"
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在 Set 内部，两个NaN是相等

向 Set 加入值的时候，不会发生类型转换，所以5和"5"是两个不同的值。

Set 内部判断两个值是否不同，使用的算法叫做“Same-value-zero equality”，它类似于精确相等运算符（===），主要的区别是NaN等于自身，而精确相等运算符认为NaN不等于自身。

let set = new Set();
let a = NaN;
let b = NaN;
set.add(a);
set.add(b);
set // Set {NaN}
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在 Set 内部，两个对象总是不相等的

let set = new Set();

set.add({});
set.size // 1

set.add({});
set.size // 2
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只有两个对象的地址相同 才相等

let a={};
let b=a;
let set=new Set();
set.add(a);
set.add(b);
console.log(set);  //Set { {} }
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Set 实例的属性和方法

Set 结构的实例有以下属性

Set.prototype.constructor

构造函数，默认就是Set函数。

Set.prototype.size

返回Set实例的成员总数。

四个操作方法

add(value)

添加某个值，返回 Set 结构本身。

delete(value)

删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功。

has(value)

返回一个布尔值，表示该值是否为Set的成员。

clear()

清除所有成员，没有返回值。

var s=new Set();
s.add(1).add(2).add(2);
// 注意2被加入了两次

s.size // 2

s.has(1) // true
s.has(2) // true
s.has(3) // false

s.delete(2);
s.has(2) // false
s.clear();
console.log(s);  //Set {}  size为0
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Object结构和Set结构判断是否包括一个键

// 对象的写法
const properties = {
  'width': 1,
  'height': 1
};

if (properties[someName]) {
  // do something
}

// Set的写法
const properties = new Set();

properties.add('width');
properties.add('height');

if (properties.has(someName)) {
  // do something
}

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Array.from方法可以将 Set 结构转为数组

const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const array = Array.from(items);
console.log(array);//[ 1, 2, 3, 4, 5 ]
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四个遍历方法

keys()

返回键名的遍历器

values()

返回键值的遍历器

entries()

返回键值对的遍历器，同时包括键名和键值，每次输出一个数组这个数组包含两个成员两个成员完全相等

forEach()

使用回调函数遍历每个成员

Set的遍历顺序就是插入顺序

这个特性有时非常有用，比如使用 Set 保存一个回调函数列表，调用时就能保证按照添加顺序调用

keys()，values()，entries()

由于 Set 结构没有键名，只有键值（或者说键名和键值是同一个值），所以keys方法和values方法的行为完全一致

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);

for (let item of set.keys()) {
  console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.values()) {
  console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.entries()) {
  console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]
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forEach()

与数组一样，也拥有forEach方法，用于对每个成员执行某种操作，没有返回值。

Set 结构的键名就是键值（两者是同一个值），因此第一个参数与第二个参数的值永远都是一样的。

let set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9
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扩展运算符（…）内部使用for…of循环

所以也可以用于 Set 结构。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']
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数组的map和filter方法也可以间接用于 Set

let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2));
// 返回Set结构：{2, 4, 6}

let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
// 返回Set结构：{2, 4}
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并集（Union）、交集（Intersect）和差集（Difference）

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);

// 并集
let union = new Set([...a, ...b]);
// Set {1, 2, 3, 4}

// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}

// 差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}
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WeakSet，结构与 Set 类似，也是不重复的值的集合

WeakSet 结构与 Set 类似，也是不重复的值的集合。

WeakSet与 Set 有两个区别

首先，WeakSet 的成员只能是对象，而不能是其他类型的值

其次，WeakSet 中的对象都是弱引用，即垃圾回收机制不考虑 WeakSet 对该对象的引用

也就是说，如果其他对象都不再引用该对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占用的内存，不考虑该对象还存在于WeakSet之中。

const ws = new WeakSet();
ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set
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WeakSet 适合临时存放一组对象，以及存放跟对象绑定的信息。只要这些对象在外部消失，它在 WeakSet 里面的引用就会自动消失。

WeakSet、WeakMap 不可遍历

WeakSet 的成员是不适合引用的，因为它会随时消失。另外，由于 WeakSet 内部有多少个成员，取决于垃圾回收机制有没有运行，运行前后很可能成员个数是不一样的，而垃圾回收机制何时运行是不可预测的，因此 ES6 规定 WeakSet 不可遍历。

这些特点同样适用于本章后面要介绍的 WeakMap 结构。

WeakSet没有size属性，没有办法遍历它的成员

语法,const ws = new WeakSet();

WeakSet 是一个构造函数，使用new命令，创建 WeakSet 数据结构

const ws = new WeakSet();
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参数,可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数

WeakSet 可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数。（实际上，任何具有 Iterable 接口的对象，都可以作为 WeakSet 的参数。）该数组的所有成员，都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员。

const a = [[1, 2], [3, 4]];
const ws = new WeakSet(a);
// WeakSet {[1, 2], [3, 4]}
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是a数组的成员成为 WeakSet 的成员，而不是a数组本身

const b = [3, 4];
const ws = new WeakSet(b);
// Uncaught TypeError: Invalid value used in weak set(…)
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数组b的成员不是对象，加入 WeaKSet 就会报错。

三个方法

WeakSet.prototype.add(value)

向 WeakSet 实例添加一个新成员。

WeakSet.prototype.delete(value)

清除 WeakSet 实例的指定成员。

WeakSet.prototype.has(value)

返回一个布尔值，表示某个值是否存在 WeakSet 实例之中。

const ws = new WeakSet();
const obj = {};
const foo = {};

ws.add(window);
ws.add(obj);

ws.has(window); // true
ws.has(foo);    // false

ws.delete(window);
ws.has(window);    // false
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用途

WeakSet 的一个用处，是储存 DOM 节点，而不用担心这些节点从文档移除时，会引发内存泄漏。

const foos = new WeakSet()
class Foo {
  constructor() {
    foos.add(this)
  }
  method () {
    if (!foos.has(this)) {
      throw new TypeError('Foo.prototype.method 只能在Foo的实例上调用！');
    }
  }
}
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上面代码保证了Foo的实例方法，只能在Foo的实例上调用。这里使用 WeakSet 的好处是，foos对实例的引用，不会被计入内存回收机制，所以删除实例的时候，不用考虑foos，也不会出现内存泄漏。

Map，类似于对象，但“键”不限于字符串，各种类型的值（包括对象）都可以当作键

Map 数据结构。它类似于对象，也是键值对的集合，但是“键”的范围不限于字符串，各种类型的值（包括对象）都可以当作键。

JavaScript 的对象（Object），本质上是键值对的集合（Hash 结构），但是传统上只能用字符串当作键。

Object 结构提供了“字符串—值”的对应，Map 结构提供了“值—值”的对应

//传统 对象
const data = {};
const element = document.getElementById('myDiv');

data[element] = 'metadata';
data['[object HTMLDivElement]'] // "metadata"
//element被自动转为字符串'[object HTMLDivElement]'
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//Map 对象
const m = new Map();
const o = {p: 'Hello World'};

m.set(o, 'content')
m.get(o) // "content"

m.has(o) // true
m.delete(o) // true
m.has(o) // false
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参数

Map 接受一个数组作为参数,数组的成员是一个个表示键值对的数组 :[[‘name’, ‘张三’]]

const map = new Map([
  ['name', '张三'],
  ['title', 'Author']
]);

map.size // 2
map.has('name') // true
map.get('name') // "张三"
map.has('title') // true
map.get('title') // "Author"
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原理：

const items = [
  ['name', '张三'],
  ['title', 'Author']
];

const map = new Map();

items.forEach(
  ([key, value]) => map.set(key, value)
);
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Set和Map都可以用来生成新的 Map

不仅仅是数组，任何具有 Iterator 接口、且每个成员都是一个双元素的数组的数据结构，都可以当作Map构造函数的参数

const set = new Set([
  ['foo', 1],
  ['bar', 2]
]);
const m1 = new Map(set);
m1.get('foo') // 1

const m2 = new Map([['baz', 3]]);
const m3 = new Map(m2);
m3.get('baz') // 3
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关于Map的键

1、对同一个键多次赋值，后面的值将覆盖前面的值(与对象相同)

const map = new Map();

map
.set(1, 'aaa')
.set(1, 'bbb');

map.get(1) // "bbb"
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2、读取一个未知的键，默认undefined(与对象相同)

new Map().get('asfddfsasadf')
// undefined
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3、只有对同一个对象的引用，Map 结构才将其视为同一个键 – 重点注意

也就是说只有 引用地址（内存地址）相同的对象才是同一个键

当Map的键是对象时，Map 的键实际上是跟内存地址绑定的，只要内存地址不一样，就视为两个键。

//引用地址（内存地址）不相同
const map = new Map();
map.set(['a'], 555);
map.get(['a']) // undefined


//引用地址（内存地址）相同
var a=['a'];
var b=a;
const map = new Map();
map.set(a, 555);
console.log(map.get(b)); // 555
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4、当Map 的键是简单类型的值时（数字、字符串、布尔值）只要两个值严格相等(===)，Map 将其视为一个键

比如0和-0就是一个键

布尔值true和字符串true则是两个不同的键

undefined和null也是两个不同的键

虽然NaN不严格相等于自身，但 Map 将其视为同一个键

let map = new Map();

map.set(-0, 123);
map.get(+0) // 123

map.set(true, 1);
map.set('true', 2);
map.get(true) // 1

map.set(undefined, 3);
map.set(null, 4);
map.get(undefined) // 3

map.set(NaN, 123);
map.get(NaN) // 123
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属性和操作方法

size 属性

Map 结构的成员总数

const map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);
map.size // 2
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set(key, value)

设置键名key对应的键值为value

返回整个 Map 结构

如果key已经有值，则键值会被更新，否则就新生成该键。

const m = new Map();

m.set('edition', 6)        // 键是字符串
m.set(262, 'standard')     // 键是数值
m.set(undefined, 'nah')    // 键是 undefined
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set方法返回的是当前的Map对象，因此可以采用链式写法。

let map = new Map()
  .set(1, 'a')
  .set(2, 'b')
  .set(3, 'c');
console.log(map);  //Map { 1 => 'a', 2 => 'b', 3 => 'c' }
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get(key)

读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined。

const m = new Map();

const hello = function() {console.log('hello');};
m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数

m.get(hello)  // Hello ES6!
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has(key)

返回一个布尔值，表示某个键是否在当前 Map 对象之中。

const m = new Map();

m.set('edition', 6);
m.set(262, 'standard');
m.set(undefined, 'nah');

m.has('edition')     // true
m.has('years')       // false
m.has(262)           // true
m.has(undefined)     // true
复制代码

delete(key)

delete方法删除某个键，

返回true。如果删除失败，返回false。

const m = new Map();
m.set(undefined, 'nah');
m.has(undefined)     // true

m.delete(undefined)
m.has(undefined)       // false
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clear()

clear方法清除所有成员

没有返回值。

let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);

map.size // 2
map.clear()
map.size // 0
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Map的遍历

Map 的遍历顺序就是插入顺序

keys()：

返回键名的遍历器。

values()：

返回键值的遍历器。

entries()：

返回所有成员(键值对)的遍历器。

forEach()：

使用回调函数遍历 Map 的所有成员。

const map = new Map([
  ['F', 'no'],
  ['T',  'yes'],
]);

for (let key of map.keys()) {
  console.log(key);
}
// "F"
// "T"

for (let value of map.values()) {
  console.log(value);
}
// "no"
// "yes"

for (let item of map.entries()) {
  console.log(item[0], item[1]);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"
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Map 的forEach方法

数组的forEach方法类似，也可以实现遍历

map.forEach(function(value, key, map) {
  console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
});
复制代码

forEach方法还可以接受第二个参数，用来绑定this

const reporter = {
  report: function(key, value) {
    console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
  }
};

map.forEach(function(value, key, map) {
  this.report(key, value);
}, reporter);
复制代码

运用… 将Map 结构转为数组结构

const map = new Map([
  [1, 'one'],
  [2, 'two'],
  [3, 'three'],
]);

[...map.keys()]
// [1, 2, 3]

[...map.values()]
// ['one', 'two', 'three']

[...map.entries()]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

[...map]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
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Map 的遍历和过滤

结合数组的map方法、filter方法实现，（Map 本身没有map和filter方法）

const map0 = new Map()
  .set(1, 'a')
  .set(2, 'b')
  .set(3, 'c');

const map1 = new Map(
  [...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
);
// 产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}

const map2 = new Map(
  [...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
    );
// 产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}

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与其他数据结构的互相转换

Map 转为数组，使用扩展运算符（…）

const myMap = new Map()
  .set(true, 7)
  .set({foo: 3}, ['abc']);
[...myMap]
// [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]
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数组 转为 Map

将数组传入 Map 构造函数，就可以转为 Map。

new Map([
  [true, 7],
  [{foo: 3}, ['abc']]
])
// Map {
//   true => 7,
//   Object {foo: 3} => ['abc']
// }
复制代码

Map 转为对象

如果所有 Map 的键都是字符串，它可以无损地转为对象。

如果有非字符串的键名，那么这个键名会被转成字符串，再作为对象的键名。

function strMapToObj(strMap) {
  let obj = Object.create(null);
  for (let [k,v] of strMap) {
    obj[k] = v;
  }
  return obj;
}

const myMap = new Map()
  .set('yes', true)
  .set('no', false);
strMapToObj(myMap)
// { yes: true, no: false }
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对象转为 Map

function objToStrMap(obj) {
  let strMap = new Map();
  for (let k of Object.keys(obj)) {
    strMap.set(k, obj[k]);
  }
  return strMap;
}

objToStrMap({yes: true, no: false})
// Map {"yes" => true, "no" => false}
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Map 转为 JSON

Map 转为 JSON 要区分两种情况。

情况1，Map 的键名都是字符串，这时可以选择转为对象 JSON

function strMapToObj(strMap) {
    let obj = Object.create(null);
    for (let [k,v] of strMap) {
        obj[k] = v;
    }
    return obj;
}
function strMapToJson(strMap) {
  return JSON.stringify(strMapToObj(strMap));
}

let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
strMapToJson(myMap)
// '{"yes":true,"no":false}'
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情况2，Map 的键名有非字符串，这时可以选择转为数组 JSON

function mapToArrayJson(map) {
  return JSON.stringify([...map]);
}

let myMap = new Map().set(true, 7).set({foo: 3}, ['abc']);
mapToArrayJson(myMap)
// '[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]'
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JSON 转为 Map

JSON 转为 Map，正常情况下，所有键名都是字符串。

function jsonToStrMap(jsonStr) {
  return objToStrMap(JSON.parse(jsonStr));
}

jsonToStrMap('{"yes": true, "no": false}')
// Map {'yes' => true, 'no' => false}
复制代码

特殊情况，整个 JSON 就是一个数组，且每个数组成员本身，又是一个有两个成员的数组。

这时，它可以一一对应地转为 Map。这往往是 Map 转为数组 JSON 的逆操作。

function jsonToMap(jsonStr) {
  return new Map(JSON.parse(jsonStr));
}

jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]')
// Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}
复制代码

WeakMap

WeakMap结构与Map结构类似，也是用于生成键值对的集合。

WeakMap与Map的区别

1、WeakMap只接受对象作为键名（null除外）

const map = new WeakMap();
map.set(1, 2)
// TypeError: 1 is not an object!
map.set(Symbol(), 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key
map.set(null, 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key
复制代码

2、WeakMap的键名所指向的对象，不计入垃圾回收机制

WeakMap的设计目的在于，有时我们想在某个对象上面存放一些数据，但是这会形成对于这个对象的引用。

WeakMap 弱引用的只是键名，而不是键值。键值依然是正常引用。

//原始的 数组存储
const e1 = document.getElementById('foo');
const e2 = document.getElementById('bar');
const arr = [
  [e1, 'foo 元素'],
  [e2, 'bar 元素'],
];
复制代码

上面代码中 e1和e2是两个对象，通过arr数组对这两个对象添加一些文字说明。这就形成了arr对e1和e2的引用。

一旦不再需要这两个对象，我们就必须手动删除这个引用，否则垃圾回收机制就不会释放e1和e2占用的内存。

---

要往对象上添加数据，又不想干扰垃圾回收机制，就可以使用 WeakMap

//WeakMap存储
const wm = new WeakMap();

const element = document.getElementById('example');  //引用数  1

wm.set(element, 'some information');	//引用数还是1
wm.get(element) // "some information"
复制代码

上面的 DOM 节点对象的引用计数是1，而不是2。这时，一旦消除对该节点的引用（element = null），它占用的内存就会被垃圾回收机制释放。

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WeakMap 弱引用的只是键名，而不是键值。键值依然是正常引用。

const wm = new WeakMap();
let key = {};
let obj = {foo: 1};

wm.set(key, obj);
obj = null;
wm.get(key)
// Object {foo: 1}
//键值obj是正常引用。
复制代码

WeakMap 的语法

WeakMap 与 Map 在 API 上的区别主要是两个：

一是没有遍历操作，也没有size属性

二是无法清空

WeakMap只有四个方法可用：

get()

set()

has()

delete()

WeakMap 的用途

1、典型场合就是 DOM 节点作为键名

let myElement = document.getElementById('logo');
let myWeakmap = new WeakMap();

myWeakmap.set(myElement, {timesClicked: 0});

myElement.addEventListener('click', function() {
  let logoData = myWeakmap.get(myElement);
  logoData.timesClicked++;
}, false);
复制代码

myElement是一个 DOM 节点，每当发生click事件，就更新一下状态。我们将这个状态作为键值放在 WeakMap 里，对应的键名就是myElement。一旦这个 DOM 节点删除，该状态就会自动消失，不存在内存泄漏风险。

2、部署私有属性

const _counter = new WeakMap();
const _action = new WeakMap();

class Countdown {
  constructor(counter, action) {
    _counter.set(this, counter);
    _action.set(this, action);
  }
  dec() {
    let counter = _counter.get(this);
    if (counter < 1) return;
    counter--;
    _counter.set(this, counter);
    if (counter === 0) {
      _action.get(this)();
    }
  }
}

const c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));

c.dec()
c.dec()
// DONE
复制代码