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什么是JS的Map和Set?

煙雲

煙雲

发布时间:2025-08-29 20:21:01

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来源于php中文网

原创

Map和Set是ES6引入的高效数据结构,Map支持任意类型键、保持插入顺序且性能更优,适用于动态键值对存储;Set确保值唯一,常用于数组去重和快速查找。WeakMap与WeakSet通过弱引用避免内存泄漏,适合关联对象元数据。

什么是js的map和set?

JavaScript中的

Map
Set
,简单来说,它们是ES6引入的两种新的数据结构,用来解决传统JavaScript对象和数组在特定场景下的局限性。
Map
提供了一种更灵活的键值对存储方式,而
Set
则专注于存储独一无二的值。在我看来,它们是现代JS开发中提升代码可读性、效率和健壮性的利器。

解决方案

理解

Map
Set
,关键在于把握它们各自的核心能力。

Map:更强大的键值对集合

在ES6之前,我们通常会用普通JavaScript对象(

{}
)来模拟键值对存储,也就是所谓的“哈希表”或“字典”。但这玩意儿其实有不少限制,比如对象的键只能是字符串或Symbol,如果你想用一个对象或者函数作为键,那就不行了,它会被隐式转换成字符串,导致意想不到的覆盖。而且,遍历对象的键值对,其顺序在ES2015之前也并非完全可靠。

Map
的出现,就是为了解决这些痛点。它是一个真正的键值对集合,它的强大之处在于:

  • 键可以是任何数据类型:你可以用对象、函数、甚至其他
    Map
    实例作为键。这打开了非常多的可能性,比如你可以把DOM元素作为键,来存储与该元素相关的特定数据,而不用在DOM元素上直接添加自定义属性。
  • 保持插入顺序
    Map
    会记住键值对的插入顺序,当你遍历
    Map
    时,会按照这个顺序来。这对于某些需要顺序敏感的场景非常有用。
  • 性能优化:在频繁添加和删除键值对时,
    Map
    的性能通常比普通对象更好。
  • 内置
    size
    属性
    :可以直接获取
    Map
    中元素的数量,而不用像对象那样需要
    Object.keys(obj).length

常用方法:

  • new Map()
    : 创建一个空的Map。
  • map.set(key, value)
    : 添加或更新一个键值对。
  • map.get(key)
    : 获取指定键的值。
  • map.has(key)
    : 检查Map中是否存在某个键。
  • map.delete(key)
    : 删除指定键的键值对。
  • map.clear()
    : 清空Map。
  • map.size
    : 返回Map中键值对的数量。
const myMap = new Map();

const objKey = { id: 1 };
const funcKey = () => console.log('I am a key');

myMap.set('name', 'Alice');
myMap.set(objKey, '这是一个对象作为键的值');
myMap.set(funcKey, '这是一个函数作为键的值');
myMap.set(123, '数字键');

console.log(myMap.get('name')); // Alice
console.log(myMap.get(objKey)); // 这是一个对象作为键的值
console.log(myMap.has('name')); // true
console.log(myMap.size); // 4

myMap.delete(123);
console.log(myMap.size); // 3

// 遍历Map
for (const [key, value] of myMap) {
    console.log(`${typeof key}: ${key} => ${value}`);
}
// 输出示例:
// string: name => Alice
// object: [object Object] => 这是一个对象作为键的值
// function: () => console.log('I am a key') => 这是一个函数作为键的值

Set:独一无二值的集合

Set
则是一种只存储不重复值的集合。如果你有一个数组,想快速去除重复项,或者需要一个高效的方式来检查某个值是否存在于一个集合中,
Set
就是你的好帮手。

  • 值唯一性
    Set
    中的每个值都是唯一的。当你尝试添加一个已经存在的值时,
    Set
    会忽略这次操作。
  • 保持插入顺序:和
    Map
    一样,
    Set
    也会记住值的插入顺序。
  • 内置
    size
    属性
    :直接获取
    Set
    中元素的数量。

常用方法:

  • new Set()
    : 创建一个空的Set。
  • set.add(value)
    : 添加一个值。如果值已存在,则不进行任何操作。
  • set.has(value)
    : 检查Set中是否存在某个值。
  • set.delete(value)
    : 删除指定值。
  • set.clear()
    : 清空Set。
  • set.size
    : 返回Set中值的数量。
const mySet = new Set();

mySet.add(1);
mySet.add(5);
mySet.add('text');
mySet.add(1); // 再次添加1,不会有任何效果

console.log(mySet.size); // 3
console.log(mySet.has(5)); // true
console.log(mySet.has(2)); // false

const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
const uniqueArr = [...new Set(arr)]; // 快速去重
console.log(uniqueArr); // [1, 2, 3, 4, 5]

// 遍历Set
for (const value of mySet) {
    console.log(value);
}
// 输出示例:
// 1
// 5
// text

Map和Object有什么区别?什么时候该用Map,什么时候用Object?

这真的是一个非常核心的问题,很多初学者会混淆。在我看来,

Map
Object
虽然都能存储键值对,但它们的“设计哲学”和适用场景是完全不同的。

核心区别:

  1. 键的类型:这是最根本的区别。
    • Object
      :键必须是字符串或Symbol。如果你传入其他类型,它会尝试将其转换为字符串(比如
      obj[1]
      会变成
      obj['1']
      obj[{}]
      会变成
      obj['[object Object]']
      ,这常常导致键冲突)。
    • Map
      :键可以是任何数据类型,包括对象、函数、数字、布尔值等。
      Map
      会严格区分这些键。
  2. 迭代顺序
    • Object
      :在ES2015之前,对象的属性遍历顺序是不可靠的。虽然现代JS引擎对于非整数字符串键通常会保持插入顺序,但对于数字字符串键(如
      '1'
      ,
      '2'
      )则会按数字大小排序。这在使用上可能会带来一些不确定性。
    • Map
      明确保证按照键值对的插入顺序进行迭代。这一点在需要保持数据顺序的场景下非常重要。
  3. 大小获取
    • Object
      :没有直接获取属性数量的属性。你需要用
      Object.keys(obj).length
      Object.entries(obj).length
    • Map
      :有内置的
      size
      属性,直接
      map.size
      即可获取。
  4. 原型链
    • Object
      :有原型链。这意味着你可能会意外地访问到原型链上的属性(比如
      toString
      ),或者需要使用
      hasOwnProperty
      来判断属性是否是对象自身的。
    • Map
      :没有原型链上的属性,它是一个纯粹的键值对集合,不会有这些“干扰”。
  5. 性能:对于频繁的添加、删除操作,尤其是在数据量较大时,
    Map
    通常比
    Object
    有更好的性能表现。这是因为
    Map
    是专门为这种用途优化的。

什么时候用Map?

  • 你需要用非字符串作为键:比如你想把DOM元素、React组件实例、或者其他对象作为键来存储额外数据。这是
    Map
    最独有的优势。
  • 你需要保持键值对的插入顺序:比如处理配置项或缓存,希望按照添加的顺序进行处理。
  • 你需要频繁地添加和删除键值对:比如在算法中构建动态查找表。
  • 你需要一个真正的“字典”或“哈希表”:没有原型链的干扰,更纯粹的数据结构。

什么时候用Object?

  • 当你需要一个简单的“记录”或“结构体”:比如表示一个用户的个人信息
    { name: 'Alice', age: 30 }
    ,键是固定的、可预测的字符串。
  • 你需要将数据序列化为JSON
    Object
    可以直接通过
    JSON.stringify
    转换为JSON字符串,而
    Map
    则需要手动转换。
  • 你主要使用硬编码的字符串键:或者键的数量相对固定且较少。
  • 你需要在对象上定义方法
    Object
    是JavaScript面向对象的基础,可以定义方法、继承等。

总结来说,如果你的需求只是一个简单的、键为字符串的静态数据集合,

Object
可能更简洁方便。但一旦涉及到动态键类型、顺序要求或高性能的增删查改,
Map
无疑是更现代、更强大的选择。

Set在数组去重和数据查找方面有哪些优势?

Set
在处理数组去重和高效数据查找方面,简直是“神来之笔”,极大地简化了代码并提升了性能。在我看来,这是它最直接、最实用的两个应用场景。

1. 数组去重:简洁与高效的完美结合

Set
出现之前,JavaScript数组去重通常需要一些相对繁琐的逻辑,比如:

  • 使用

    Array.prototype.filter()
    结合
    indexOf()

    const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
    const uniqueArrOld = arr.filter((item, index, self) => self.indexOf(item) === index);
    console.log(uniqueArrOld); // [1, 2, 3, 4, 5]

    这种方法虽然能去重,但

    indexOf
    在每次迭代中都会遍历数组,导致时间复杂度是O(n²),对于大型数组来说性能非常差。

  • 使用循环和临时对象/数组:

    const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
    const uniqueArrLoop = [];
    const seen = {};
    for (const item of arr) {
        if (!seen[item]) {
            uniqueArrLoop.push(item);
            seen[item] = true;
        }
    }
    console.log(uniqueArrLoop); // [1, 2, 3, 4, 5]

    这种方法性能较好(接近O(n)),但代码量相对较多,且需要一个额外的

    seen
    对象来辅助。

    DaGaoPeng(大高朋网团购程序)
    DaGaoPeng(大高朋网团购程序)

    大高朋团购系统是一套Groupon模式的开源团购程序,开发的一套网团购程序,系统采用ASP+ACCESS开发的团购程序,安装超简,功能超全面,在保留大高朋团购系统版权的前提下,允许所有用户免费使用。大高朋团购系统内置多种主流在线支付接口,所有网银用户均可无障碍支付;短信发送团购券和实物团购快递发货等。 二、为什么选择大高朋团购程序系统? 1.功能强大、细节完善 除了拥有主流团购网站功能,更特别支

    下载

有了

Set
之后,数组去重变得异常简洁和高效:

const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 'a', 'a', {id:1}, {id:1}];
const uniqueArrNew = [...new Set(arr)]; // 或者 Array.from(new Set(arr))
console.log(uniqueArrNew); // [1, 2, 3, 4, 5, 'a', {id:1}, {id:1}]
// 注意:对象字面量 {id:1} 被视为不同的引用,所以不会被去重。
// Set对于对象是基于引用地址判断唯一性的。

const arrWithObjects = [{id:1, name:'A'}, {id:2, name:'B'}, {id:1, name:'A'}];
// 如果想根据对象的某个属性去重,需要一些额外逻辑
const uniqueObjects = Array.from(new Set(arrWithObjects.map(o => JSON.stringify(o))))
                            .map(s => JSON.parse(s));
console.log(uniqueObjects); // [{id:1, name:'A'}, {id:2, name:'B'}]

[...new Set(arr)]
这行代码的优雅之处在于,它首先将数组转换为
Set
Set
会自动处理重复项,然后通过展开运算符
...
或者
Array.from()
Set
再转换回数组。这个过程的时间复杂度接近O(n),效率非常高。

2. 数据查找/存在性检查:从O(n)到近似O(1)的飞跃

当你需要频繁地检查一个值是否存在于一个大型集合中时,

Set
has()
方法提供了巨大的性能优势。

  • 传统数组查找:使用

    Array.prototype.includes()
    Array.prototype.indexOf()

    const largeArray = Array.from({ length: 100000 }, (_, i) => i);
    console.time('Array includes');
    const existsInArray = largeArray.includes(99999); // O(n)
    console.timeEnd('Array includes'); // 耗时可能在几毫秒到几十毫秒

    includes()
    方法需要遍历数组,其时间复杂度是O(n)。这意味着数组越大,查找所需的时间就越长。

  • Set查找:使用

    Set.prototype.has()

    const largeArray = Array.from({ length: 100000 }, (_, i) => i);
    const largeSet = new Set(largeArray); // 首次构建Set需要O(n)
    
    console.time('Set has');
    const existsInSet = largeSet.has(99999); // 平均O(1)
    console.timeEnd('Set has'); // 耗时通常在0.x毫秒,非常快

    Set
    内部实现了一个哈希表(或类似的结构),使得
    has()
    方法的平均时间复杂度接近O(1)。这意味着无论
    Set
    有多大,查找一个元素所需的时间几乎是恒定的。

何时利用Set的优势?

  • 批量去重:当你从后端获取大量数据,或者用户输入的数据中可能存在重复项,需要快速清理时。
  • 高效白名单/黑名单检查:比如在一个权限系统中,需要快速判断某个用户ID或资源ID是否在允许访问的列表中。将允许的ID放入
    Set
    ,然后用
    has()
    进行检查,效率极高。
  • 避免重复处理:在一些循环或递归算法中,为了避免对同一个元素进行多次处理,可以维护一个
    Set
    来记录已经处理过的元素。

在我看来,

Set
Map
一样,都是现代JavaScript开发者工具箱中不可或缺的成员。它们不仅仅是语法糖,更是解决特定问题的优化方案。

Map和Set的弱引用版本:WeakMap和WeakSet又是什么?

当我们谈到

Map
Set
时,通常也会提及它们的“弱引用”版本:
WeakMap
WeakSet
。这俩兄弟听起来有点神秘,但它们在解决特定内存管理问题时,简直是救星。它们的核心区别在于“弱引用”这三个字。

理解“弱引用”

在JavaScript中,当一个对象被引用时,垃圾回收器(Garbage Collector, GC)就不会回收它,即使它在程序的其他地方已经不再被使用了。这叫“强引用”。如果一个对象只被“弱引用”所持有,那么当没有任何其他强引用指向它时,垃圾回收器就可以把它清理掉,从而释放内存。

WeakMap
WeakSet
就是利用了这种弱引用的特性。

WeakMap:弱引用的键值对集合

WeakMap
Map
非常相似,都是存储键值对的集合。但它有几个关键的不同点:

  1. 键必须是对象
    WeakMap
    的键只能是对象(包括函数),不能是原始值(如字符串、数字、布尔值、Symbol等)。这是因为它要追踪对象的生命周期。
  2. 键是弱引用:这是最重要的。
    WeakMap
    对键的引用是弱引用。这意味着如果一个对象只被
    WeakMap
    作为键引用,而没有其他地方强引用它,那么这个对象就会被垃圾回收。一旦键被回收,
    WeakMap
    中对应的键值对也会自动消失。
  3. 不可迭代,无
    size
    属性
    :由于键可能随时被垃圾回收,
    WeakMap
    的大小是不确定的,因此它没有
    size
    属性,也不能被遍历(比如
    for...of
    )。你无法获取
    WeakMap
    中所有的键或值。
  4. 方法受限
    WeakMap
    只有
    set()
    ,
    get()
    ,
    has()
    ,
    delete()
    这四个方法。没有
    clear()

WeakMap的典型应用场景:

WeakMap
主要用于将数据“私有地”关联到对象,而不会阻止这些对象被垃圾回收。

  • 存储对象的私有数据:如果你想为一个对象添加一些额外的数据,但又不希望这些数据成为对象本身的一部分(比如避免枚举),并且希望当这个对象不再被使用时,这些额外数据也能自动被清理,

    WeakMap
    是完美的选择。

    const privateData = new WeakMap();
    
    class MyClass {
        constructor(id) {
            privateData.set(this, { id: id, count: 0 }); // 将私有数据与实例关联
        }
    
        increment() {
            const data = privateData.get(this);
            if (data) {
                data.count++;
                console.log(`ID: ${data.id}, Count: ${data.count}`);
            }
        }
    }
    
    let instance = new MyClass(101);
    instance.increment(); // ID: 101, Count: 1
    instance.increment(); // ID: 101, Count: 2
    
    // 当 instance 不再被强引用时,它和 WeakMap 中对应的数据都会被垃圾回收
    instance = null; // 移除强引用
    // 此时,WeakMap中 {id: 101, count: 2} 这个数据也会被GC清理
  • DOM元素的元数据:给DOM元素附加一些数据,当DOM元素从文档中移除并

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