深入理解 ES6 新增的数据结构 Set 与 WeakSet

一、Set

1、Set 的基本用法

ES6 提供了新的数据结构 Set，它类似于数组，但是其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

var s = new Set();

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

for (let i of s) {
  console.log(i);
}
// 2 3 5 4

上面代码通过 add 方法向 Set 结构加入成员，结果表明 Set 结构不会添加重复的值

Set 函数可以接受一个数组（或类数组）作为参数，用来初始化

// 例一
var set1 = new Set([1, 2, 3, 3, 4]);

set1      // {1, 2, 3, 4}
set1.size // 4
[...set1] // [1, 2, 3, 4]

// 例二
const divArr = [...document.querySelectorAll('div')]
var set2 = new Set(divArr);

set2      // {div.div1, div.div2, div.div3}
set2.size // 3
[...set2] // [div.div1, div.div2, div.div3]

上面代码中，例一是 Set 函数接受数组作为参数，例二是接受类数组作为参数

2、Set 对数组进行去重

上面代码中，也展示了一种去除数组重复成员的方法

var set = new Set([1, 2, 3, 3, 4]);

[...set]        // [1, 2, 3, 4]

Array.from 方法也可以将 Set 结构转为数组

var set = new Set([1, 2, 3, 3, 4]);

Array.from(set) // [1, 2, 3, 4]

另外，向 Set 加入值时，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 equality”，类似于 ===，区别在于 “Same-value equality” 中 NaN 等于自身，而 === 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  // {NaN}

上面代码向 Set 实例添加了两个 NaN，但是只能加入一个。这表明，在 Set 内部，两个 NaN 是相等

另外，两个对象总是不相等的

let set = new Set();

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

set.add({});
set.size // 2

上面代码表示，由于两个空对象不相等，所以它们被视为两个值

3、Set 实例的属性

Set 实例的属性包括：

Set.prototype.constructor

构造函数，默认就是 Set 函数

var set = new Set([1, 2, 3]);

set.constructor // Set() { [native code] }=

Set.prototype.size

返回 Set 实例的成员总数

var set = new Set([1, 2, 3]);

set.size        // 3

4、Set 实例的操作方法

① add(value)

添加某个值，返回 Set 结构本身

var set1 = new Set([1, 2, 3]);
var set2 = set1.add(4)

set1  // Set(4) {1, 2, 3, 4} 
set2  // Set(4) {1, 2, 3, 4} 

② delete(value)

删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功

var set1 = new Set([1, 2, 3]);
var set2 = set1.delete(2)
var set3 = set1.delete(4)

set1  // {1, 3}
set2  // true
set3  // false

③ has(value)

返回一个布尔值，表示该值是否为 Set 的成员

var set1 = new Set([1, 2, 3]);
var set2 = set1.has(2)
var set3 = set1.has(4)

set1  // Set(3) {1, 2, 3}
set2  // true
set3  // false

④ clear()

清除所有成员，没有返回值

var set1 = new Set([1, 2, 3]);
var set2 = set1.clear()

set1  // Set(0) {}
set2  // undefined

5、Set 实例的遍历方法

① keys()

返回键名的遍历器

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

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

② values()

返回键值的遍历器

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

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

Set 结构的默认遍历器生成函数就是它的 values 方法
因此，可以省略 values 方法，直接用 for...of 循环遍历 Set

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

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

③ entries()

返回键值对的遍历器，每次输出一个数组，两个成员完全相等

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

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

④ forEach()

使用回调函数遍历每个成员，用于对每个成员执行某种操作，没有返回值

let set = new Set([1, 2, 3]);
set.forEach((value, key) => console.log(value * 2))
// 2
// 4
// 6

6、Set 遍历的应用

① 并集（Union）

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([3, 4, 5]);

let union = new Set([...a, ...b]);

union // Set(5) {1, 2, 3, 4, 5}

② 交集（Intersect）

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([3, 4, 5]);

let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));

intersect // Set(1) {3}

③ 差集（Difference）

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([3, 4, 5]);

let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));

difference // Set(2) {1, 2}

二、WeakSet

1、WeakSet 的基本用法

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

var ws = new WeakSet();

ws // WeakSet {}

作为构造函数，WeakSet 可以接受一个数组或类数组的对象作为参数，该数组的所有成员，都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员

var a = [[1, 2], [3, 4]];
var ws = new WeakSet(a);

ws // WeakSet {Array(2), Array(2)}

上面代码中，a 是一个数组，它有两个成员，也都是数组
将 a 作为 WeakSet 构造函数的参数，a 的成员会自动成为 WeakSet 的成员

2、WeakSet 与 Set 的区别

WeakSet 结构与 Set 类似，也是不重复的值的集合
但它与 Set 有两个区别：

① WeakSet 的成员只能是对象，而不能是其他类型的值

var ws = new WeakSet();

ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set

上面代码试图向 WeakSet 添加一个数值和 Symbol 值，结果报错，因为 WeakSet 只能放置对象

② 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
这个特点意味着，无法引用 WeakSet 的成员，因此 WeakSet 是不可遍历的

3、WeakSet 实例的操作方法

① WeakSet.prototype.add(value)

向 WeakSet 实例添加一个新成员

var ws = new WeakSet();
var obj = {};

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

ws  // WeakSet {{…}, Window}

输出结果详情：

② WeakSet.prototype.delete(value)

清除 WeakSet 实例的指定成员

var ws = new WeakSet();
var obj = {};

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

ws  // WeakSet {{…}, Window}

ws.delete(window);

ws  // WeakSet {{…}}

③ WeakSet.prototype.has(value)

返回一个布尔值，表示某个值是否在 WeakSet 实例之中

var ws = new WeakSet();
var obj = {};

ws.add(window);

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

注意

• WeakSet 没有 size 属性，没有办法遍历它的成员
• WeakSet 不能遍历，是因为成员都是弱引用，随时可能消失，遍历机制无法保证成员的存在，很可能刚刚遍历结束，成员就取不到了
• 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