JavaScript 编程语言【数据类型】映射|集合|WeakMap and WeakSet

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xcc-2022 发表于 2022/08/29 19:23:56 2022/08/29
【摘要】 @[toc] Map and Set(映射和集合)学到现在,我们已经了解了以下复杂的数据结构:对象,存储带有键的数据的集合。数组,存储有序集合。但这还不足以应对现实情况。这就是为什么存在 Map 和 Set。 Map[Map](Map(将键映射到值的对象)_百度百科 (baidu.com)) 是一个带键的数据项的集合,就像一个 Object 一样。 但是它们最大的差别是 Map 允许任何类型...

@[toc]

Map and Set(映射和集合)

学到现在,我们已经了解了以下复杂的数据结构:

  • 对象,存储带有键的数据的集合。
  • 数组,存储有序集合。

但这还不足以应对现实情况。这就是为什么存在 MapSet

Map

[Map](Map(将键映射到值的对象)_百度百科 (baidu.com)) 是一个带键的数据项的集合,就像一个 Object 一样。 但是它们最大的差别是 Map 允许任何类型的键(key)。

它的方法和属性如下:

  • new Map() —— 创建 map。
  • map.set(key, value) —— 根据键存储值。
  • map.get(key) —— 根据键来返回值,如果 map 中不存在对应的 key,则返回 undefined
  • map.has(key) —— 如果 key 存在则返回 true,否则返回 false
  • map.delete(key) —— 删除指定键的值。
  • map.clear() —— 清空 map。
  • map.size —— 返回当前元素个数。

举个例子:

let map = new Map();

map.set('1', 'str1');   // 字符串键
map.set(1, 'num1');     // 数字键
map.set(true, 'bool1'); // 布尔值键

// 还记得普通的 Object 吗? 它会将键转化为字符串
// Map 则会保留键的类型,所以下面这两个结果不同:
alert( map.get(1)   ); // 'num1'
alert( map.get('1') ); // 'str1'

alert( map.size ); // 3

如我们所见,与对象不同,键不会被转换成字符串。键可以是任何类型。

ℹ️**map[key] 不是使用 Map 的正确方式**

虽然 map[key] 也有效,例如我们可以设置 map[key] = 2,这样会将 map 视为 JavaScript 的 plain object,因此它暗含了所有相应的限制(仅支持 string/symbol 键等)。

所以我们应该使用 map 方法:setget 等。

Map 还可以使用对象作为键。

例如:

let john = { name: "John" };

// 存储每个用户的来访次数
let visitsCountMap = new Map();

// john 是 Map 中的键
visitsCountMap.set(john, 123);

alert( visitsCountMap.get(john) ); // 123

使用对象作为键是 Map 最值得注意和重要的功能之一。在 Object 中,我们则无法使用对象作为键。在 Object 中使用字符串作为键是可以的,但我们无法使用另一个 Object 作为 Object 中的键。

我们来尝试一下:

let john = { name: "John" };
let ben = { name: "Ben" };

let visitsCountObj = {}; // 尝试使用对象

visitsCountObj[ben] = 234; // 尝试将对象 ben 用作键
visitsCountObj[john] = 123; // 尝试将对象 john 用作键,但我们会发现使用对象 ben 作为键存下的值会被替换掉

// 变成这样了!
alert( visitsCountObj["[object Object]"] ); // 123

因为 visitsCountObj 是一个对象,它会将所有 Object 键例如上面的 johnben 转换为字符串 "[object Object]"。这显然不是我们想要的结果。

ℹ️**Map 是怎么比较键的?**

Map 使用 SameValueZero 算法来比较键是否相等。它和严格等于 === 差不多,但区别是 NaN 被看成是等于 NaN。所以 NaN 也可以被用作键。

这个算法不能被改变或者自定义。

ℹ️链式调用

每一次 map.set 调用都会返回 map 本身,所以我们可以进行“链式”调用:

map.set('1', 'str1')
.set(1, 'num1')
.set(true, 'bool1');

Map 迭代

如果要在 map 里使用循环,可以使用以下三个方法:

  • map.keys() —— 遍历并返回一个包含所有键的可迭代对象,
  • map.values() —— 遍历并返回一个包含所有值的可迭代对象,
  • map.entries() —— 遍历并返回一个包含所有实体 [key, value] 的可迭代对象,for..of 在默认情况下使用的就是这个。

例如:

let recipeMap = new Map([
  ['cucumber', 500],
  ['tomatoes', 350],
  ['onion',    50]
]);

// 遍历所有的键(vegetables)
for (let vegetable of recipeMap.keys()) {
  alert(vegetable); // cucumber, tomatoes, onion
}

// 遍历所有的值(amounts)
for (let amount of recipeMap.values()) {
  alert(amount); // 500, 350, 50
}

// 遍历所有的实体 [key, value]
for (let entry of recipeMap) { // 与 recipeMap.entries() 相同
  alert(entry); // cucumber,500 (and so on)
}

ℹ️使用插入顺序

迭代的顺序与插入值的顺序相同。与普通的 Object 不同,Map 保留了此顺序。

除此之外,Map 有内建的 forEach 方法,与 Array 类似:

// 对每个键值对 (key, value) 运行 forEach 函数
recipeMap.forEach( (value, key, map) => {
  alert(`${key}: ${value}`); // cucumber: 500 etc
});

Object.entries:从对象创建 Map]

当创建一个 Map 后,我们可以传入一个带有键值对的数组(或其它可迭代对象)来进行初始化,如下所示:

// 键值对 [key, value] 数组
let map = new Map([
  ['1',  'str1'],
  [1,    'num1'],
  [true, 'bool1']
]);

alert( map.get('1') ); // str1

如果我们想从一个已有的普通对象(plain object)来创建一个 Map,那么我们可以使用内建方法 Object.entries(obj),该方法返回对象的键/值对数组,该数组格式完全按照 Map 所需的格式。

所以可以像下面这样从一个对象创建一个 Map:

let obj = {
  name: "John",
  age: 30
};

let map = new Map(Object.entries(obj));

alert( map.get('name') ); // John

这里,Object.entries 返回键/值对数组:[ ["name","John"], ["age", 30] ]。这就是 Map 所需要的格式。

Object.fromEntries:从 Map 创建对象

我们刚刚已经学习了如何使用 Object.entries(obj) 从普通对象(plain object)创建 Map

Object.fromEntries 方法的作用是相反的:给定一个具有 [key, value] 键值对的数组,它会根据给定数组创建一个对象:

let prices = Object.fromEntries([
  ['banana', 1],
  ['orange', 2],
  ['meat', 4]
]);

// 现在 prices = { banana: 1, orange: 2, meat: 4 }

alert(prices.orange); // 2

我们可以使用 Object.fromEntriesMap 得到一个普通对象(plain object)。

例如,我们在 Map 中存储了一些数据,但是我们需要把这些数据传给需要普通对象(plain object)的第三方代码。

我们来开始:

let map = new Map();
map.set('banana', 1);
map.set('orange', 2);
map.set('meat', 4);

let obj = Object.fromEntries(map.entries()); // 创建一个普通对象(plain object)(*)

// 完成了!
// obj = { banana: 1, orange: 2, meat: 4 }

alert(obj.orange); // 2

调用 map.entries() 将返回一个可迭代的键/值对,这刚好是 Object.fromEntries 所需要的格式。

我们可以把带 (*) 这一行写得更短:

let obj = Object.fromEntries(map); // 省掉 .entries()

上面的代码作用也是一样的,因为 Object.fromEntries 期望得到一个可迭代对象作为参数,而不一定是数组。并且 map 的标准迭代会返回跟 map.entries() 一样的键/值对。因此,我们可以获得一个普通对象(plain object),其键/值对与 map 相同。

Set

Set 是一个特殊的类型集合 —— “值的集合”(没有键),它的每一个值只能出现一次。

它的主要方法如下:

  • new Set(iterable) —— 创建一个 set,如果提供了一个 iterable 对象(通常是数组),将会从数组里面复制值到 set 中。
  • set.add(value) —— 添加一个值,返回 set 本身
  • set.delete(value) —— 删除值,如果 value 在这个方法调用的时候存在则返回 true ,否则返回 false
  • set.has(value) —— 如果 value 在 set 中,返回 true,否则返回 false
  • set.clear() —— 清空 set。
  • set.size —— 返回元素个数。

它的主要特点是,重复使用同一个值调用 set.add(value) 并不会发生什么改变。这就是 Set 里面的每一个值只出现一次的原因。

例如,我们有客人来访,我们想记住他们每一个人。但是已经来访过的客人再次来访,不应造成重复记录。每个访客必须只被“计数”一次。

Set 可以帮助我们解决这个问题:

let set = new Set();

let john = { name: "John" };
let pete = { name: "Pete" };
let mary = { name: "Mary" };

// visits,一些访客来访好几次
set.add(john);
set.add(pete);
set.add(mary);
set.add(john);
set.add(mary);

// set 只保留不重复的值
alert( set.size ); // 3

for (let user of set) {
  alert(user.name); // John(然后 Pete 和 Mary)
}

Set 的替代方法可以是一个用户数组,用 arr.find 在每次插入值时检查是否重复。但是这样性能会很差,因为这个方法会遍历整个数组来检查每个元素。Set 内部对唯一性检查进行了更好的优化。

Set 迭代(iteration)

我们可以使用 for..offorEach 来遍历 Set:

let set = new Set(["oranges", "apples", "bananas"]);

for (let value of set) alert(value);

// 与 forEach 相同:
set.forEach((value, valueAgain, set) => {
  alert(value);
});

注意一件有趣的事儿。forEach 的回调函数有三个参数:一个 value,然后是 同一个值 valueAgain,最后是目标对象。没错,同一个值在参数里出现了两次。

forEach 的回调函数有三个参数,是为了与 Map 兼容。当然,这看起来确实有些奇怪。但是这对在特定情况下轻松地用 Set 代替 Map 很有帮助,反之亦然。

Map 中用于迭代的方法在 Set 中也同样支持:

  • set.keys() —— 遍历并返回一个包含所有值的可迭代对象,
  • set.values() —— 与 set.keys() 作用相同,这是为了兼容 Map
  • set.entries() —— 遍历并返回一个包含所有的实体 [value, value] 的可迭代对象,它的存在也是为了兼容 Map

总结

Map —— 是一个带键的数据项的集合。

方法和属性如下:

  • new Map([iterable]) —— 创建 map,可选择带有 [key,value] 对的 iterable(例如数组)来进行初始化。
  • map.set(key, value) —— 根据键存储值,返回 map 自身。
  • map.get(key) —— 根据键来返回值,如果 map 中不存在对应的 key,则返回 undefined
  • map.has(key) —— 如果 key 存在则返回 true,否则返回 false
  • map.delete(key) —— 删除指定键对应的值,如果在调用时 key 存在,则返回 true,否则返回 false
  • map.clear() —— 清空 map 。
  • map.size —— 返回当前元素个数。

与普通对象 Object 的不同点:

  • 任何键、对象都可以作为键。
  • 有其他的便捷方法,如 size 属性。

Set —— 是一组唯一值的集合。

方法和属性:

  • new Set([iterable]) —— 创建 set,可选择带有 iterable(例如数组)来进行初始化。
  • set.add(value) —— 添加一个值(如果 value 存在则不做任何修改),返回 set 本身。
  • set.delete(value) —— 删除值,如果 value 在这个方法调用的时候存在则返回 true ,否则返回 false
  • set.has(value) —— 如果 value 在 set 中,返回 true,否则返回 false
  • set.clear() —— 清空 set。
  • set.size —— 元素的个数。

MapSet 中迭代总是按照值插入的顺序进行的,所以我们不能说这些集合是无序的,但是我们不能对元素进行重新排序,也不能直接按其编号来获取元素。

✅任务

过滤数组中的唯一元素

重要程度:five:

定义 arr 为一个数组。

创建一个函数 unique(arr),该函数返回一个由 arr 中所有唯一元素所组成的数组。

例如:

function unique(arr) {
  /* 你的代码 */
}

let values = ["Hare", "Krishna", "Hare", "Krishna",
  "Krishna", "Krishna", "Hare", "Hare", ":-O"
];

alert( unique(values) ); // Hare, Krishna, :-O

P.S. 这里用到了 string 类型,但其实可以是任何类型的值。

P.S. 使用 Set 来存储唯一值。

打开带有测试的沙箱。

解决方案

function unique(arr) {
return Array.from(new Set(arr));
}

使用沙箱的测试功能打开解决方案。

过滤字谜(anagrams)

重要程度:four:

Anagrams 是具有相同数量相同字母但是顺序不同的单词。

例如:

nap - pan
ear - are - era
cheaters - hectares - teachers

写一个函数 aclean(arr),它返回被清除了字谜(anagrams)的数组。

例如:

let arr = ["nap", "teachers", "cheaters", "PAN", "ear", "era", "hectares"];

alert( aclean(arr) ); // "nap,teachers,ear" or "PAN,cheaters,era"

对于所有的字谜(anagram)组,都应该保留其中一个词,但保留的具体是哪一个并不重要。

打开带有测试的沙箱。

解决方案

为了找到所有字谜(anagram),让我们把每个单词打散为字母并进行排序。当字母被排序后,所有的字谜就都一样了。

例如:

nap, pan -> anp
ear, era, are -> aer
cheaters, hectares, teachers -> aceehrst
...

我们将使用进行字母排序后的单词的变体(variant)作为 map 的键,每个键仅对应存储一个值:

function aclean(arr) {
let map = new Map();

for (let word of arr) {
 // 将单词 split 成字母,对字母进行排序,之后再 join 回来
 let sorted = word.toLowerCase().split('').sort().join(''); // (*)
 map.set(sorted, word);
}

return Array.from(map.values());
}

let arr = ["nap", "teachers", "cheaters", "PAN", "ear", "era", "hectares"];

alert( aclean(arr) );

字母排序在 (*) 行以链式调用的方式完成。

为了方便,我们把它分解为多行:

let sorted = word // PAN
.toLowerCase() // pan
.split('') // ['p','a','n']
.sort() // ['a','n','p']
.join(''); // anp

两个不同的单词 'PAN''nap' 得到了同样的字母排序形式 'anp'

下一行是将单词放入 map:

map.set(sorted, word);

如果我们再次遇到相同字母排序形式的单词,那么它将会覆盖 map 中有相同键的前一个值。因此,每个字母形式(译注:排序后的)最多只有一个单词。(译注:并且是每个字母形式中最靠后的那个值)

最后,Array.from(map.values()) 将 map 的值迭代(我们不需要结果的键)为数组形式,并返回这个数组。

在这里,我们也可以使用普通对象(plain object)而不用 Map,因为键就是字符串。

下面是解决方案:

function aclean(arr) {
let obj = {};

for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
 let sorted = arr[i].toLowerCase().split("").sort().join("");
 obj[sorted] = arr[i];
}

return Object.values(obj);
}

let arr = ["nap", "teachers", "cheaters", "PAN", "ear", "era", "hectares"];

alert( aclean(arr) );

使用沙箱的测试功能打开解决方案。

迭代键

重要程度:five:

我们期望使用 map.keys() 得到一个数组,然后使用例如 .push 等特定的方法对其进行处理。

但是运行不了:

let map = new Map();

map.set("name", "John");

let keys = map.keys();

// Error: keys.push is not a function
keys.push("more");

为什么?我们应该如何修改代码让 keys.push 工作?

解决方案

这是因为 map.keys() 返回的是可迭代对象而非数组。

我们可以使用方法 Array.from 来将它转换为数组:

let map = new Map();

map.set("name", "John");

let keys = Array.from(map.keys());

keys.push("more");

alert(keys); // name, more

WeakMap and WeakSet(弱映射和弱集合)

我们从前面的 【垃圾回收】章节中知道,JavaScript 引擎在值“可达”和可能被使用时会将其保持在内存中。

例如:

let john = { name: "John" };

// 该对象能被访问,john 是它的引用

// 覆盖引用
john = null;

// 该对象将会被从内存中清除

通常,当对象、数组之类的数据结构在内存中时,它们的子元素,如对象的属性、数组的元素都被认为是可达的。

例如,如果把一个对象放入到数组中,那么只要这个数组存在,那么这个对象也就存在,即使没有其他对该对象的引用。

就像这样:

let john = { name: "John" };

let array = [ john ];

john = null; // 覆盖引用

// 前面由 john 所引用的那个对象被存储在了 array 中
// 所以它不会被垃圾回收机制回收
// 我们可以通过 array[0] 获取到它

类似的,如果我们使用对象作为常规 Map 的键,那么当 Map 存在时,该对象也将存在。它会占用内存,并且应该不会被(垃圾回收机制)回收。

例如:

let john = { name: "John" };

let map = new Map();
map.set(john, "...");

john = null; // 覆盖引用

// john 被存储在了 map 中,
// 我们可以使用 map.keys() 来获取它

WeakMap 在这方面有着根本上的不同。它不会阻止垃圾回收机制对作为键的对象(key object)的回收。

让我们通过例子来看看这指的到底是什么。

WeakMap

WeakMapMap 的第一个不同点就是,WeakMap 的键必须是对象,不能是原始值:

let weakMap = new WeakMap();

let obj = {};

weakMap.set(obj, "ok"); // 正常工作(以对象作为键)

// 不能使用字符串作为键
weakMap.set("test", "Whoops"); // Error,因为 "test" 不是一个对象

现在,如果我们在 weakMap 中使用一个对象作为键,并且没有其他对这个对象的引用 —— 该对象将会被从内存(和map)中自动清除。

let john = { name: "John" };

let weakMap = new WeakMap();
weakMap.set(john, "...");

john = null; // 覆盖引用

// john 被从内存中删除了!

与上面常规的 Map 的例子相比,现在如果 john 仅仅是作为 WeakMap 的键而存在 —— 它将会被从 map(和内存)中自动删除。

WeakMap 不支持迭代以及 keys()values()entries() 方法。所以没有办法获取 WeakMap 的所有键或值。

WeakMap 只有以下的方法:

  • weakMap.get(key)
  • weakMap.set(key, value)
  • weakMap.delete(key)
  • weakMap.has(key)

为什么会有这种限制呢?这是技术的原因。如果一个对象丢失了其它所有引用(就像上面示例中的 john),那么它就会被垃圾回收机制自动回收。但是在从技术的角度并不能准确知道 何时会被回收

这些都是由 JavaScript 引擎决定的。JavaScript 引擎可能会选择立即执行内存清理,如果现在正在发生很多删除操作,那么 JavaScript 引擎可能就会选择等一等,稍后再进行内存清理。因此,从技术上讲,WeakMap 的当前元素的数量是未知的。JavaScript 引擎可能清理了其中的垃圾,可能没清理,也可能清理了一部分。因此,暂不支持访问 WeakMap 的所有键/值的方法。

那么,在哪里我们会需要这样的数据结构呢?

使用案例:额外的数据

WeakMap 的主要应用场景是 额外数据的存储

假如我们正在处理一个“属于”另一个代码的一个对象,也可能是第三方库,并想存储一些与之相关的数据,那么这些数据就应该与这个对象共存亡 —— 这时候 WeakMap 正是我们所需要的利器。

我们将这些数据放到 WeakMap 中,并使用该对象作为这些数据的键,那么当该对象被垃圾回收机制回收后,这些数据也会被自动清除。

weakMap.set(john, "secret documents");
// 如果 john 消失,secret documents 将会被自动清除

让我们来看一个例子。

例如,我们有用于处理用户访问计数的代码。收集到的信息被存储在 map 中:一个用户对象作为键,其访问次数为值。当一个用户离开时(该用户对象将被垃圾回收机制回收),这时我们就不再需要他的访问次数了。

下面是一个使用 Map 的计数函数的例子:

// 📁 visitsCount.js
let visitsCountMap = new Map(); // map: user => visits count

// 递增用户来访次数
function countUser(user) {
  let count = visitsCountMap.get(user) || 0;
  visitsCountMap.set(user, count + 1);
}

下面是其他部分的代码,可能是使用它的其它代码:

// 📁 main.js
let john = { name: "John" };

countUser(john); // count his visits

// 不久之后,john 离开了
john = null;

现在,john 这个对象应该被垃圾回收,但它仍在内存中,因为它是 visitsCountMap 中的一个键。

当我们移除用户时,我们需要清理 visitsCountMap,否则它将在内存中无限增大。在复杂的架构中,这种清理会成为一项繁重的任务。

我们可以通过使用 WeakMap 来避免这样的问题:

// 📁 visitsCount.js
let visitsCountMap = new WeakMap(); // weakmap: user => visits count

// 递增用户来访次数
function countUser(user) {
  let count = visitsCountMap.get(user) || 0;
  visitsCountMap.set(user, count + 1);
}

现在我们不需要去清理 visitsCountMap 了。当 john 对象变成不可达时,即便它是 WeakMap 里的一个键,它也会连同它作为 WeakMap 里的键所对应的信息一同被从内存中删除。

使用案例:缓存

另外一个常见的例子是缓存。我们可以存储(“缓存”)函数的结果,以便将来对同一个对象的调用可以重用这个结果。

为了实现这一点,我们可以使用 Map(非最佳方案):

// 📁 cache.js
let cache = new Map();

// 计算并记住结果
function process(obj) {
  if (!cache.has(obj)) {
    let result = /* calculations of the result for */ obj;

    cache.set(obj, result);
  }

  return cache.get(obj);
}

// 现在我们在其它文件中使用 process()

// 📁 main.js
let obj = {/* 假设我们有个对象 */};

let result1 = process(obj); // 计算完成

// ……稍后,来自代码的另外一个地方……
let result2 = process(obj); // 取自缓存的被记忆的结果

// ……稍后,我们不再需要这个对象时:
obj = null;

alert(cache.size); // 1(啊!该对象依然在 cache 中,并占据着内存!)

对于多次调用同一个对象,它只需在第一次调用时计算出结果,之后的调用可以直接从 cache 中获取。这样做的缺点是,当我们不再需要这个对象的时候需要清理 cache

如果我们用 WeakMap 替代 Map,便不会存在这个问题。当对象被垃圾回收时,对应缓存的结果也会被自动从内存中清除。

// 📁 cache.js
let cache = new WeakMap();

// 计算并记结果
function process(obj) {
  if (!cache.has(obj)) {
    let result = /* calculate the result for */ obj;

    cache.set(obj, result);
  }

  return cache.get(obj);
}

// 📁 main.js
let obj = {/* some object */};

let result1 = process(obj);
let result2 = process(obj);

// ……稍后,我们不再需要这个对象时:
obj = null;

// 无法获取 cache.size,因为它是一个 WeakMap,
// 要么是 0,或即将变为 0
// 当 obj 被垃圾回收,缓存的数据也会被清除

WeakSet

WeakSet 的表现类似:

  • Set 类似,但是我们只能向 WeakSet 添加对象(而不能是原始值)。
  • 对象只有在其它某个(些)地方能被访问的时候,才能留在 WeakSet 中。
  • Set 一样,WeakSet 支持 addhasdelete 方法,但不支持 sizekeys(),并且不可迭代。

变“弱(weak)”的同时,它也可以作为额外的存储空间。但并非针对任意数据,而是针对“是/否”的事实。WeakSet 的元素可能代表着有关该对象的某些信息。

例如,我们可以将用户添加到 WeakSet 中,以追踪访问过我们网站的用户:

let visitedSet = new WeakSet();

let john = { name: "John" };
let pete = { name: "Pete" };
let mary = { name: "Mary" };

visitedSet.add(john); // John 访问了我们
visitedSet.add(pete); // 然后是 Pete
visitedSet.add(john); // John 再次访问

// visitedSet 现在有两个用户了

// 检查 John 是否来访过?
alert(visitedSet.has(john)); // true

// 检查 Mary 是否来访过?
alert(visitedSet.has(mary)); // false

john = null;

// visitedSet 将被自动清理(即自动清除其中已失效的值 john)

WeakMapWeakSet 最明显的局限性就是不能迭代,并且无法获取所有当前内容。那样可能会造成不便,但是并不会阻止 WeakMap/WeakSet 完成其主要工作 —— 成为在其它地方管理/存储“额外”的对象数据。

总结

WeakMap 是类似于 Map 的集合,它仅允许对象作为键,并且一旦通过其他方式无法访问这些对象,垃圾回收便会将这些对象与其关联值一同删除。

WeakSet 是类似于 Set 的集合,它仅存储对象,并且一旦通过其他方式无法访问这些对象,垃圾回收便会将这些对象删除。

它们的主要优点是它们对对象是弱引用,所以被它们引用的对象很容易地被垃圾收集器移除。

这是以不支持 clearsizekeysvalues 等作为代价换来的……

WeakMapWeakSet 被用作“主要”对象存储之外的“辅助”数据结构。一旦将对象从主存储器中删除,如果该对象仅被用作 WeakMapWeakSet 的键,那么该对象将被自动清除。

✅任务

存储 “unread” 标识

重要程度:five:

这里有一个 messages 数组:

let messages = [
  {text: "Hello", from: "John"},
  {text: "How goes?", from: "John"},
  {text: "See you soon", from: "Alice"}
];

你的代码可以访问它,但是 message 是由其他人的代码管理的。该代码会定期添加新消息,删除旧消息,但是你不知道这些操作确切的发生时间。

现在,你应该使用什么数据结构来保存关于消息“是否已读”的信息?该结构必须很适合对给定的 message 对象给出“它读了吗?”的答案。

P.S. 当一个消息被从 messages 中删除后,它应该也从你的数据结构中消失。

P.S. 我们不能修改 message 对象,例如向其添加我们的属性。因为它们是由其他人的代码管理的,我们修改该数据可能会导致不好的后果。

解决方案

让我们将已读消息存储在 WeakSet 中:

let messages = [
{text: "Hello", from: "John"},
{text: "How goes?", from: "John"},
{text: "See you soon", from: "Alice"}
];

let readMessages = new WeakSet();

// 两个消息已读
readMessages.add(messages[0]);
readMessages.add(messages[1]);
// readMessages 包含两个元素

// ……让我们再读一遍第一条消息!
readMessages.add(messages[0]);
// readMessages 仍然有两个不重复的元素

// 回答:message[0] 已读?
alert("Read message 0: " + readMessages.has(messages[0])); // true

messages.shift();
// 现在 readMessages 有一个元素(技术上来讲,内存可能稍后才会被清理)

WeakSet 允许存储一系列的消息,并且很容易就能检查它是否包含某个消息。

它会自动清理自身。代价是,我们不能对它进行迭代,也不能直接从中获取“所有已读消息”。但是,我们可以通过遍历所有消息,然后找出存在于 set 的那些消息来完成这个功能。

另一种不同的解决方案可以是,在读取消息后向消息添加诸如 message.isRead=true 之类的属性。由于 messages 对象是由另一个代码管理的,因此通常不建议这样做,但是我们可以使用 symbol 属性来避免冲突。

像这样:

// symbol 属性仅对于我们的代码是已知的
let isRead = Symbol("isRead");
messages[0][isRead] = true;

现在,第三方代码可能看不到我们的额外属性。

尽管 symbol 可以降低出现问题的可能性,但从架构的角度来看,还是使用 WeakSet 更好。

保存阅读日期

重要程度:five:

这儿有一个和 【上一个任务】类似的 messages 数组。场景也相似。

let messages = [
  {text: "Hello", from: "John"},
  {text: "How goes?", from: "John"},
  {text: "See you soon", from: "Alice"}
];

现在的问题是:你建议采用什么数据结构来保存信息:“消息是什么时候被阅读的?”。

在前一个任务中我们只需要保存“是/否”。现在我们需要保存日期,并且它应该在消息被垃圾回收时也被从内存中清除。

P.S. 日期可以存储为内建的 Date 类的对象,稍后我们将进行介绍。

解决方案

我们可以使用 WeakMap 保存日期:

let messages = [
{text: "Hello", from: "John"},
{text: "How goes?", from: "John"},
{text: "See you soon", from: "Alice"}
];

let readMap = new WeakMap();

readMap.set(messages[0], new Date(2017, 1, 1));
// 我们稍后将学习 Date 对象
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