如何利用WeakMap和WeakSet实现私有属性，以及它们与普通Map和Set在内存管理上的区别？

WeakMap

WeakSet

Map

Set

WeakMap

WeakSet

WeakMap

WeakSet

Map

Set

WeakMap

WeakSet

WeakMap

WeakMap

WeakMap

WeakMap

WeakMap

// module scope
const _privateData = new WeakMap();

class MyClass {
    constructor(publicProp, privateProp1, privateProp2) {
        this.publicProp = publicProp;
        // 将私有数据存储在WeakMap中
        _privateData.set(this, {
            privateProp1: privateProp1,
            privateProp2: privateProp2,
            _internalCounter: 0 // 甚至可以有内部状态
        });
    }

    getPrivateProp1() {
        const privateProps = _privateData.get(this);
        return privateProps ? privateProps.privateProp1 : undefined;
    }

    incrementCounter() {
        const privateProps = _privateData.get(this);
        if (privateProps) {
            privateProps._internalCounter++;
            console.log(`Internal counter for this instance: ${privateProps._internalCounter}`);
        }
    }

    // 尝试直接访问私有属性会失败
    // console.log(instance._privateData); // undefined
}

const instance1 = new MyClass("Hello", "Secret1", "Hidden1");
const instance2 = new MyClass("World", "Secret2", "Hidden2");

console.log(instance1.publicProp); // "Hello"
console.log(instance1.getPrivateProp1()); // "Secret1"
instance1.incrementCounter(); // Internal counter for this instance: 1
instance1.incrementCounter(); // Internal counter for this instance: 2

console.log(instance2.getPrivateProp1()); // "Secret2"
instance2.incrementCounter(); // Internal counter for this instance: 1

// 外部无法直接访问_privateData这个WeakMap，也无法通过实例访问私有属性
// console.log(_privateData.get(instance1)); // 在模块外部是访问不到_privateData的

WeakMap

WeakMap

WeakSet

Map

Set

WeakMap

WeakSet

Map

Set

#

WeakMap

WeakMap

WeakMap

WeakMap

// user-profile.js 模块
const _userData = new WeakMap();

class UserProfile {
    constructor(id, username, email) {
        this.id = id; // 公开属性
        this.username = username; // 公开属性

        // 私有数据，只有UserProfile实例和这个模块内部能访问
        _userData.set(this, {
            email: email,
            lastLogin: null,
            _sessionToken: Math.random().toString(36).substring(2) // 更私密的内部状态
        });
    }

    getEmail() {
        const data = _userData.get(this);
        return data ? data.email : 'N/A';
    }

    updateLastLogin() {
        const data = _userData.get(this);
        if (data) {
            data.lastLogin = new Date();
            console.log(`User ${this.username} last logged in at: ${data.lastLogin}`);
        }
    }

    // 模拟一个内部方法，需要访问私有token
    _verifySession() {
        const data = _userData.get(this);
        if (data && data._sessionToken) {
            console.log(`Verifying session with token: ${data._sessionToken}`);
            return true;
        }
        return false;
    }
}

// 导出类
export default UserProfile;

// 在另一个文件 app.js 中
// import UserProfile from './user-profile.js';

// const user1 = new UserProfile(1, 'Alice', 'alice@example.com');
// console.log(user1.username); // Alice
// console.log(user1.getEmail()); // alice@example.com
// user1.updateLastLogin(); // User Alice last logged in at: ...

// // 尝试访问私有数据：
// // console.log(user1.email); // undefined
// // console.log(_userData.get(user1)); // ReferenceError: _userData is not defined (如果_userData在模块外不可访问)

// let user2 = new UserProfile(2, 'Bob', 'bob@example.com');
// // 假设user2对象不再被引用
// user2 = null; // 现在Bob的UserProfile实例可以被垃圾回收了
// // 此时，WeakMap中关于user2的条目也会自动被清理，无需手动操作

WeakSet

WeakMap

WeakMap

WeakSet

Map

Set