ES6中Set与WeakSet集合的深入讲解

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Set是值永不重复的特殊集合

每天都用数组，有没有过一个Moment，担心插入了重复的值？使用Set集合吧！Set拥有特殊的数据结构，保证插入的值永远不会重复。

Set集合基础API

通过Set.prototype.constructor 构造函数创建Set实例

/*
 * 仅实例化：调用构造函数，不传参数
 */ 
let empty_set = new Set()    


/*
 * 实例化同时初始化：传入任意iterate对象，将其转换成Set集合
 */ 
let transfer_set4arr = new Set([1, 2, 3])
// 返回Set(3) {1, 2, 3}

let transfer_set4string = new Set("huilin")
// 返回Set(5) {"h", "u", "i", "l", "n"}

let transfer_set4set = new Set(new Set([5, 6]))
// 返回Set(2) { 5, 6 }

访问 Set.prototype.size属性，返回集合中元素的个数

console.log(empty_set.size) // 0
console.log(transfer_set4arr.size)  // 3

调用 Set.prototype.has(value) 方法，判断元素是否存在

// 相比起Array.includes()，Set.has()性能更高，因为专门对成员测试进行了优化
console.log(empty_set.has(1))   // false
console.log(transfer_set4arr.has('h')) // true

关于唯一值的判断

Set集合为确保值的唯一性，使用Object.is(value1,value2)进行判断，而不是通过===(恒等符号)符号来判断的，因为恒等判断会将两边的变量进行强制类型转换。
比如，两个变量的值均为NaN，或者0和-0，用JS判断是不相等的，但Object.is()认为是同一个只，因此不能存入Set集合中。

想了解更多关于Object.is()，请跳转查看：developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…

let n1 = NaN
let n2 = NaN

console.log(n1 === n2)  
// 恒等符号判断两者不一致，输出false

console.log(Object.is(n1,n2)) 
// 但Object.is()判断两者是相同的，输出false

// Set集合不允许将两个NaN放入集合
let set = new Set()
set.add(n1).add(n2)
console.log(set.size)   
// size: 1

而面对复杂数据类型时，主要通过对象的引用进行判断。引用不一致，即便数据结构一致，也认为只不相同，因此能存入Set集合。

let same_value_set = new Set();
// 先存入一个对象
same_value_set.add({num: 0});
// 再存入一个结构一致的新对象
let obj = {num: 0};
same_value_set.add(obj);
// 都能存入成功
console.log(same_value_set.size); // 2

调用Set.prototype.add(value) 方法，向集合追加数据

// add()方法可以追加任意类型的数据，不论是原始值或者是对象引用

let set1 = new Set()
// 由于add()方法始终返回当前实例的引用，所以进行链式调用
set1.add(1).add(2).add(3)
console.log(set1) // Set(3) {1, 2, 3}

// 注意：当add()传入数组时，Set会将数组实例插入集合，而不是数组内的元素
set1.add([4, 5])
console.log(set1) // Set(4) {1, 2, 3, [4, 5]}

调用Set.prototype.delete(value) 方法，移除集合中的元素

// delete()方法返回移除操作是否成功，与.has()方法一样
let success = set1.delete(1)
console.log(success)
// true

调用Set.prototype.clear() 方法，清空集合

let num_set = new Set([1, 6, 3])
console.log(num_set)
// Set(3) { 1, 6, 3 }

set1.clear()
console.log(num_set)
// Set(0) {}

Set集合遍历的3种方式

由于集合没有下标/索引，通常被认为是“无序集合”。但JavaScript会记住元素插入的顺序，所以遍历的时候也按顺序对元素进行迭代。

直接遍历Set集合

let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5])
for(let item of set){
    console.log(item)
}
// 依次输出：1 2 3 4 5

创建迭代器进行遍历

/*
 * 创建迭代器的有三种方式
 * Set.prototype.entries()
 * Set.prototype.keys()
 * Set.prototype.values()
 */ 

// Set集合只有value而没有key，但为了使得和遍历Map对象相似，Set.entries()创建新的Iterator对象时，每一项的键和值都相等，即[value,value]
for(let [key,value] of set.entries()){
    console.log(value)
}
// 依次输出：1 2 3 4 5

// Set.keys()创建新的Iterator对象，返回每一项值
for(let key of set.keys()){
    console.log(key)
}
// 依次输出：1 2 3 4 5

// Set.values()和Set.keys()一致，返回每一项的值
for(let value of set.values()){
    console.log(value)
}
// 依次输出：1 2 3 4 5

调用Set.prototype.forEach(callbackFn)方法遍历

// forEach(callbackFn) 按照插入顺序调用callbackFn，取出每项值
set.forEach(item => {
    console.log(item)
})
// 依次输出：1 2 3 4 5

Set集合案例实践

Set集合与Array数组之间的转换

/*
 * Set转Array
 */
let set1 = new Set([1, 2, 3])
// Array.from()方法
let arr1 = Array.from(set1)  
// 扩展运算符
let arr2 = [...set1]  

/*
 * Array转Set
 */
 // 利用Set构造函数
let set = new Set(array)

单个数组去重

let set = new Set([1, 2, 4, 4, 2, 5])
console.log(set)
// Set(4) { 1, 2, 4, 5 }

多个数组合并去重

let arr1 = [1, 2, 4]
let arr2 = [1, 5, 6]

// 利用Set集合的特性，集合内的元素都是唯一的
let result = new Set([...set1, ...set2]) 
console.log(result)
// Set(5) { 1, 2, 4, 5, 6 }

获取交集(重复的元素)

let set1 = new Set([1, 2, 4])
let set2 = new Set([1, 5, 6])

// 返回set1和set2都存在的元素
let result = new Set([...set1].filter(x => set2.has(x))) 
console.log(result)
// Set(1) { 1 }

判断是否有交集(重复的元素)

let set1 = new Set([1, 2, 4])
let set2 = new Set([1, 5, 6])

function isMixed(set, subset) {
    for (let elem of subset) {
        if (set.has(elem)) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

console.log(isMixed(set1, set2))
// true

获取差集：只返回重复

let set1 = new Set([1, 2, 4])
let set2 = new Set([1, 5, 6])

function difference(setA, setB) {
    let result = new Set()
    for (let elem of setB) {
        if(setA.has(elem)){
            result.add(elem)
        }
    }
    return result;
}

console.log(difference(set1, set2))

WeakSet“弱”在哪里？

除了Set集合外，ES6还提供了WeakSet和WeakMap。既然集合的名字都叫“Weak(弱)的集合”了，究竟它“弱”在哪里呢？

弱功能

WeakSet不允许插入原始值，仅支持对象的引用；

let val1 = {id: 1},
    val2 = {id: 2}

let ws = new WeakSet()

// 和Set集合一样，WeakSet的值也不重复，同时add()也返回集合实例，所以可以链式操作
ws.add(val1).add(val1).add(val2)

// 不允许插入基础数据类型
ws.add(3)
// 报错：TypeError：Invalid value used in WeakSet

// 但可以先包装成对象后再插入
let val3 = new Number(3)
ws.add(val3)
console.log(ws.has(val3))
// 输出：true

WeakSet仅实现了add()、has()、delete()三个操作方法；
WeakSet不允许遍历，也没有size或者length属性；

弱引用

要说弱引用，先看看什么是强引用：

// 声明一个对象
let handsome = {
    name: 'huilin',
    age: 30
}

// 放入数组
let arr = [1, handsome, 2]
console.log('release before arr length', arr.length) // 3

// 放入Map
let user = {
    oid: 10001,
    classify: 'Chinese',
    staffReference: handsome
}
console.log('release before map length', Object.keys(user).length) // 3

console.log('----')

// 突然把对象置为null
handsome = null
// 强引用的容器中，对象仍然存在没有被回收
console.log('release after arr length', arr.length) // 3
console.log(arr[1]) // { name: 'huilin', age: 30 }
console.log('release after map length', Object.keys(user).length) // 3
console.log(user.staffReference) // { name: 'huilin', age: 30 }

从测试代码看出，除非容器销毁，否则引用的对象一直没有被回收。而所谓弱引用，就是希望容器是根据元素自动伸缩的，一旦对象为null，容器中的引用也跟着回收。

let obj1 = {
    name: 'huilin',
    age: 30
}

let obj2 = {
    name: 'cc',
    age: 29
}

let ws1 = new WeakSet()
ws1.add(obj1).add(obj2)
console.log(ws1.has(obj1))  // true

// 不管是从容器操作元素
ws1.delete(obj1)
console.log(ws1.has(obj1))  // false

// 或者是对象自己置为null，都会自动回收
obj2 = null
console.log(ws1.has(obj2))  // false

Reference