JavaScript 中的 Map 完全指南

引言

在 JavaScript 中,Map 是一种用于存储键值对的数据结构,具有灵活的键类型和丰富的方法。相较于传统的对象(Object),Map 提供了更高效的键值对操作方式,特别适合处理大量数据和需要频繁操作键值对的场景。本文将详细介绍 Map 的创建、常用方法、迭代方式,并探讨它与对象的区别和实际应用场景。

1. 创建 Map

使用 new Map() 来创建一个空的 Map

 1const map = new Map();

也可以在创建时初始化 Map,传入一个包含键值对的数组:

 1const map = new Map([
 2  ["name", "Alice"],
 3  ["age", 25]
 4]);
 5console.log(map);

2. Map 和对象的对比

在学习 Map 的基本操作之前,我们先来看一下 Map 与传统对象的区别。

特性Map对象
键的类型任何类型(字符串、对象、函数等)只能是字符串或符号
插入顺序保持插入顺序不保证插入顺序
键值对数量size 属性手动计算(Object.keys().length
原型链污染有,继承 Object.prototype
适用场景频繁操作键值对,大量数据小规模键值对或需要方法时

通过对比可以看出,Map 在键的类型、插入顺序的保持以及键值对操作的效率上,都有显著的优势。

3. Map 的常用方法

3.1 set(key, value)

用于向 Map 添加一个键值对。如果键已经存在,set 会更新其值。

 1map.set("name", "Bob");
 2map.set("age", 30);
 3console.log(map);
3.2 get(key)

获取指定键的值,如果键不存在,返回 undefined

 1console.log(map.get("name")); 
 2console.log(map.get("gender"));
3.3 has(key)

检查 Map 中是否存在指定的键,返回 truefalse

 1console.log(map.has("name")); 
 2console.log(map.has("gender"));
3.4 delete(key)

删除指定的键值对,返回 true 如果成功删除,否则返回 false

 1map.delete("age");
 2console.log(map);
3.5 clear()

清空 Map,删除所有键值对。

 1map.clear();
 2console.log(map);
3.6 size

返回 Map 中键值对的数量。

 1map.set("name", "Alice");
 2map.set("age", 25);
 3console.log(map.size);

4. Map 的迭代方法

Map 支持多种迭代方法,可以轻松遍历其中的键值对。

4.1 forEach(callback)

遍历 Map 中的每一个键值对,callback 函数接受三个参数:值、键、Map 本身。

 1map.forEach((value, key) => {
 2  console.log(`${key}: ${value}`);
 3});
4.2 keys()

返回 Map 中所有键的迭代器(Iterator),可以用 for...of 来遍历。

 1for (let key of map.keys()) {
 2  console.log(key);
 3}
4.3 values()

返回 Map 中所有值的迭代器(Iterator)。

 1for (let value of map.values()) {
 2  console.log(value);
 3}
4.4 entries()

返回 Map 中所有键值对的迭代器,每个键值对会以 [key, value] 的形式返回。

 1for (let entry of map.entries()) {
 2  console.log(entry);
 3}
4.5 使用 for...of 遍历 Map

可以直接用 for...of 遍历 Map,默认会调用 entries() 方法,因此会返回 [key, value] 的数组。

 1for (let [key, value] of map) {
 2  console.log(`${key}: ${value}`);
 3}

5. Map 的应用场景

Map 是一种适合存储键值对的结构,尤其适用于以下场景:

  1. 需要使用非字符串类型的键:对象的键只能是字符串或符号,而 Map 可以使用任意数据类型作为键,比如对象、函数等。

     1const objKey = { id: 1 };
     2const map = new Map();
     3map.set(objKey, "Object as key");
     4console.log(map.get(objKey));
  2. 需要频繁操作键值对Map 在键值对的查找、插入、删除操作上比对象性能更好,适合在频繁操作键值对的场景下使用。

  3. 需要保持插入顺序Map 会按照插入的顺序存储键值对,因此在遍历时顺序是固定的,而对象则不保证插入顺序。

  4. 避免原型链污染:对象的键可能会受 Object.prototype 影响,而 Map 没有原型链污染问题,可以安全地存储任意键。

6. 使用 Map 统计字母出现的次数

我们可以通过一个例子来比较使用 Map 和不使用 Map 的差别。假设我们有一个字符串,需要统计其中每个字母出现的次数。Map 非常适合这种键值对存储的场景。

方法 1:不用 Map,使用普通对象
 1function countLettersWithObject(str) {
 2  const letterCounts = {}; 
 3
 4  for (let letter of str) {
 5    if (letterCounts[letter]) {
 6      letterCounts[letter]++;
 7    } else {
 8      letterCounts[letter] = 1;
 9    }
10  }
11
12  return letterCounts;
13}
14
15const result = countLettersWithObject("hello world");
16console.log(result);
方法 2:使用 Map
 1function countLettersWithMap(str) {
 2  const letterCounts = new Map(); 
 3
 4  for (let letter of str) {
 5    if (letterCounts.has(letter)) {
 6      letterCounts.set(letter, letterCounts.get(letter) + 1);
 7    } else {
 8      letterCounts.set(letter, 1);
 9    }
10  }
11
12  return letterCounts;
13}
14
15const resultMap = countLettersWithMap("hello world");
16console.log(resultMap);

7. WeakMap 简介

WeakMapMap 的一种特殊类型,它的键必须是对象,且是弱引用(即不会阻止对象被垃圾回收)。如果某个对象在其他地方不再被引用,那么即使它是 WeakMap 的键,也会被垃圾回收,这样可以防止内存泄漏。

WeakMap 的特点
  1. 只接受对象作为键,不支持基本类型。
  2. 键是弱引用,不会阻止垃圾回收。
  3. 没有 size 属性、clear 方法和遍历方法(forEachkeysvaluesentries),因此不能遍历 WeakMap
使用场景

WeakMap 通常用于私有属性或私有数据的存储,不希望这些数据影响垃圾回收。它适用于对象间的临时映射关系,且在数据无需遍历的情况下使用。

 1const weakMap = new WeakMap();
 2let obj = { id: 1 };
 3
 4weakMap.set(obj, "some value");
 5console.log(weakMap.get(obj)); 
 6
 7obj = null;

总结

Map 是一种强大的键值对数据结构,具有灵活的键类型支持、保持插入顺序、丰富的内置方法等优势,适合存储和操作大量键值对。而 WeakMap 则是一种针对对象键的弱引用 Map,在特定场景中帮助管理内存

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