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# Set和Map数据结构
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## Set
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### 基本用法
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ES6提供了新的数据结构Set。它类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值。
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Set本身是一个构造函数，用来生成Set数据结构。
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```javascript
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var s = new Set();
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[2,3,5,4,5,2,2].map(x => s.add(x))
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for (i of s) {console.log(i)}
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// 2 3 4 5
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```
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上面代码通过add方法向Set结构加入成员，结果表明Set结构不会添加重复的值。
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Set函数可以接受一个数组作为参数，用来初始化。
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```javascript
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var items = new Set([1,2,3,4,5,5,5,5]);
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items.size
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// 5
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```
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向Set加入值的时候，不会发生类型转换，所以5和“5”是两个不同的值。Set内部判断两个值是否不同，使用的算法类似于精确相等运算符（===），唯一的例外是NaN等于自身。这意味着，两个对象总是不相等的。
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```javascript
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let set = new Set();
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set.add({})
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set.size // 1
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set.add({})
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set.size // 2
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```
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上面代码表示，由于两个空对象不是精确相等，所以它们被视为两个值。
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### 属性和方法
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Set结构有以下属性。
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- Set.prototype.constructor：构造函数，默认就是Set函数。
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- Set.prototype.size：返回Set的成员总数。
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Set数据结构有以下方法。
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- add(value)：添加某个值，返回Set结构本身。
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- delete(value)：删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功。
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- has(value)：返回一个布尔值，表示该值是否为Set的成员。
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- clear()：清除所有成员，没有返回值。
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下面是这些属性和方法的使用演示。
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```javascript
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s.add(1).add(2).add(2);
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// 注意2被加入了两次
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s.size // 2
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s.has(1) // true
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s.has(2) // true
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s.has(3) // false
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s.delete(2);
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s.has(2) // false
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```
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下面是一个对比，看看在判断是否包括一个键上面，对象结构和Set结构的写法不同。
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```javascript
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// 对象的写法
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var properties = {
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"width": 1,
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"height": 1
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};
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if (properties[someName]) {
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// do something
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}
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// Set的写法
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var properties = new Set();
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properties.add("width");
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properties.add("height");
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if (properties.has(someName)) {
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// do something
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}
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```
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Array.from方法可以将Set结构转为数组。
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```javascript
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var items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
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var array = Array.from(items);
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```
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这就提供了一种去除数组中重复元素的方法。
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```javascript
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function dedupe(array) {
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return Array.from(new Set(array));
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}
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```
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### 遍历操作
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Set结构有一个values方法，返回一个遍历器。
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```javascript
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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
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for ( let item of set.values() ){
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console.log(item);
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}
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// red
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// green
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// blue
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```
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Set结构的默认遍历器就是它的values方法。
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```javascript
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Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values
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// true
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```
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这意味着，可以省略values方法，直接用for...of循环遍历Set。
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```javascript
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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
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for (let x of set) {
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console.log(x);
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}
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// red
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// green
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// blue
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```
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Set结构的forEach方法，用于对每个成员执行某种操作，返回修改后的Set结构。
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```javascript
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let set = new Set([1, 2, 3]);
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set.forEach((value, key) => value*2 )
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// 返回Set结构{2, 4, 6}
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```
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上面代码说明，forEach方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数依次为键值、键名、集合本身（上例省略了该参数）。另外，forEach方法还可以有第二个参数，表示绑定的this对象。
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为了与Map结构保持一致，Set结构也有keys和entries方法，这时每个值的键名就是键值。
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```javascript
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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
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for ( let item of set.keys() ){
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console.log(item);
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}
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// red
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// green
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// blue
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for ( let [key, value] of set.entries() ){
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console.log(key, value);
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}
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// red, red
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// green, green
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// blue, blue
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```
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由于扩展运算符（...）内部使用for...of循环，所以也可以用于Set结构。
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```javascript
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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
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let arr = [...set];
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// ['red', 'green', 'blue']
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```
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这就提供了另一种便捷的去除数组重复元素的方法。
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```javascript
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let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
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let unique = [...new Set(arr)];
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// [3, 5, 2]
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```
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而且，数组的map和filter方法也可以用于Set了。
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```javascript
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let set = new Set([1, 2, 3]);
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set = new Set([...set].map(x => x * 2));
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// 返回Set结构：{2, 4, 6}
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let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
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set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
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// 返回Set结构：{2, 4}
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```
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因此使用Set，可以很容易地实现并集（Union）和交集（Intersect）。
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```javascript
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let a = new Set([1,2,3]);
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let b = new Set([4,3,2]);
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let union = new Set([...a, ...b]);
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// [1,2,3,4]
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let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
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// [2,3]
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```
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## WeakSet
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WeakSet结构与Set类似，也是不重复的值的集合。但是，它与Set有两个区别。
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首先，WeakSet的成员只能是对象，而不能是其他类型的值。其次，WeakSet中的对象都是弱引用，即垃圾回收机制不考虑WeakSet对该对象的引用，也就是说，如果其他对象都不再引用该对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占用的内存，不考虑该对象还存在于WeakSet之中。这个特点意味着，无法引用WeakSet的成员，因此WeakSet是不可遍历的。
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```javascript
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var ws = new WeakSet();
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ws.add(1)
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// TypeError: Invalid value used in weak set
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```
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上面代码试图向WeakSet添加一个数值，结果报错。
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WeakSet是一个构造函数，可以使用new命令，创建WeakSet数据结构。
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```javascript
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var ws = new WeakSet();
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```
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作为构造函数，WeakSet可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数。（实际上，任何具有iterable接口的对象，都可以作为WeakSet的对象。）该数组的所有成员，都会自动成为WeakSet实例对象的成员。
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```javascript
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var a = [[1,2], [3,4]];
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var ws = new WeakSet(a);
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```
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上面代码中，a是一个数组，它有两个成员，也都是数组。将a作为WeakSet构造函数的参数，a的成员会自动成为WeakSet的成员。
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WeakSet结构有以下三个方法。
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- **WeakSet.prototype.add(value)**：向WeakSet实例添加一个新成员。
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- **WeakSet.prototype.delete(value)**：清除WeakSet实例的指定成员。
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- **WeakSet.prototype.has(value)**：返回一个布尔值，表示某个值是否在WeakSet实例之中。
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下面是一个例子。
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```javascript
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var ws = new WeakSet();
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var obj = {};
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var foo = {};
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ws.add(window);
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ws.add(obj);
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ws.has(window); // true
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ws.has(foo); // false
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ws.delete(window);
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ws.has(window); // false
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ws.clear();
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```
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WeakSet没有size属性，没有办法遍历它的成员。
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```javascript
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ws.size
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// undefined
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ws.forEach(function(item){ console.log('WeakSet has ' + item)})
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// TypeError: undefined is not a function
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ws.forEach
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// undefined
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```
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上面代码试图获取size和forEach属性，结果都不能成功。
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WeakSet不能遍历，是因为成员都是弱引用，随时可能消失，遍历机制无法保存成员的存在，很可能刚刚遍历结束，成员就取不到了。WeakSet的一个用处，是储存DOM节点，而不用担心这些节点从文档移除时，会引发内存泄漏。
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## Map
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**（1）基本用法**
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JavaScript的对象，本质上是键值对的集合，但是只能用字符串当作键。这给它的使用带来了很大的限制。
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```javascript
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var data = {};
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var element = document.getElementById("myDiv");
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data[element] = metadata;
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```
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上面代码原意是将一个DOM节点作为对象data的键，但是由于对象只接受字符串作为键名，所以element被自动转为字符串`[Object HTMLDivElement]`。
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为了解决这个问题，ES6提供了map数据结构。它类似于对象，也是键值对的集合，但是“键”的范围不限于字符串，各种类型的值（包括对象）都可以当作键。也就是说，Object结构提供了“字符串—值”的对应，Map结构提供了“值—值”的对应。
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```javascript
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var m = new Map();
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var o = {p: "Hello World"};
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m.set(o, "content")
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m.get(o) // "content"
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m.has(o) // true
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m.delete(o) // true
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m.has(o) // false
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```
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上面代码使用set方法，将对象o当作m的一个键，然后又使用get方法读取这个键，接着使用delete方法删除了这个键。
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作为构造函数，Map也可以接受一个数组作为参数。该数组的成员是一个个表示键值对的数组。
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```javascript
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var map = new Map([ ["name", "张三"], ["title", "Author"]]);
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map.size // 2
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map.has("name") // true
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map.get("name") // "张三"
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map.has("title") // true
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map.get("title") // "Author"
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```
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注意，只有对同一个对象的引用，Map结构才将其视为同一个键。这一点要非常小心。
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```javascript
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var map = new Map();
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map.set(['a'], 555);
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map.get(['a']) // undefined
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```
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上面代码的set和get方法，表面是针对同一个键，但实际上这是两个值，内存地址是不一样的，因此get方法无法读取该键，返回undefined。
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同理，同样的值的两个实例，在Map结构中被视为两个键。
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```javascript
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var map = new Map();
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var k1 = ['a'];
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var k2 = ['a'];
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map.set(k1, 111);
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map.set(k2, 222);
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map.get(k1) // 111
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map.get(k2) // 222
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```
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上面代码中，变量k1和k2的值是一样的，但是它们在Map结构中被视为两个键。
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由上可知，Map的键实际上是跟内存地址绑定的，只要内存地址不一样，就视为两个键。这就解决了同名属性碰撞（clash）的问题，我们扩展别人的库的时候，如果使用对象作为键名，就不用担心自己的属性与原作者的属性同名。
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如果Map的键是一个简单类型的值（数字、字符串、布尔值），则只要两个值严格相等，Map将其视为一个键，包括0和-0。另外，虽然NaN不严格相等于自身，但Map将其视为同一个键。
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```javascript
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let map = new Map();
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map.set(NaN, 123);
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map.get(NaN) // 123
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map.set(-0, 123);
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map.get(+0) // 123
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```
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如果读取一个未知的键，则返回undefined。
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```javascript
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new Map().get('asfddfsasadf')
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// undefined
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```
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**（2）属性和方法**
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Map数据结构有以下属性和方法。
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- size：返回成员总数。
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- set(key, value)：设置key所对应的键值，然后返回整个Map结构。如果key已经有值，则键值会被更新，否则就新生成该键。
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- get(key)：读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined。
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- has(key)：返回一个布尔值，表示某个键是否在Map数据结构中。
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- delete(key)：删除某个键，返回true。如果删除失败，返回false。
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- clear()：清除所有成员，没有返回值。
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set()方法返回的是Map本身，因此可以采用链式写法。
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```javascript
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let map = new Map()
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.set(1, 'a')
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.set(2, 'b')
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.set(3, 'c');
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```
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下面是has()和delete()的例子。
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```javascript
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var m = new Map();
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m.set("edition", 6) // 键是字符串
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m.set(262, "standard") // 键是数值
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m.set(undefined, "nah") // 键是undefined
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var hello = function() {console.log("hello");}
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m.set(hello, "Hello ES6!") // 键是函数
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m.has("edition") // true
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m.has("years") // false
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m.has(262) // true
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||
m.has(undefined) // true
|
||
m.has(hello) // true
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||
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||
m.delete(undefined)
|
||
m.has(undefined) // false
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||
m.get(hello) // Hello ES6!
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m.get("edition") // 6
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```
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下面是size属性和clear方法的例子。
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```javascript
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let map = new Map();
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map.set('foo', true);
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map.set('bar', false);
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map.size // 2
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map.clear()
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map.size // 0
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```
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**（3）遍历**
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Map原生提供三个遍历器。
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- keys()：返回键名的遍历器。
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- values()：返回键值的遍历器。
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- entries()：返回所有成员的遍历器。
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下面是使用实例。
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```javascript
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let map = new Map([
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['F', 'no'],
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['T', 'yes'],
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]);
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for (let key of map.keys()) {
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console.log(key);
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}
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// "F"
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// "T"
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for (let value of map.values()) {
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||
console.log(value);
|
||
}
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||
// "no"
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||
// "yes"
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||
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||
for (let item of map.entries()) {
|
||
console.log(item[0], item[1]);
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||
}
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// "F" "no"
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||
// "T" "yes"
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||
// 或者
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for (let [key, value] of map.entries()) {
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||
console.log(key, value);
|
||
}
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// 等同于使用map.entries()
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for (let [key, value] of map) {
|
||
console.log(key, value);
|
||
}
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```
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上面代码最后的那个例子，表示Map结构的默认遍历器接口（Symbol.iterator属性），就是entries方法。
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```javascript
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map[Symbol.iterator] === map.entries
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// true
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```
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Map结构转为数组结构，比较快速的方法是结合使用扩展运算符（...）。
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```javascript
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let map = new Map([
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[1, 'one'],
|
||
[2, 'two'],
|
||
[3, 'three'],
|
||
]);
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||
[...map.keys()]
|
||
// [1, 2, 3]
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||
[...map.values()]
|
||
// ['one', 'two', 'three']
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||
[...map.entries()]
|
||
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
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||
[...map]
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||
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
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```
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结合数组的map方法、filter方法，可以实现Map的遍历和过滤（Map本身没有map和filter方法）。
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```javascript
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let map0 = new Map()
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.set(1, 'a')
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.set(2, 'b')
|
||
.set(3, 'c');
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||
let map1 = new Map(
|
||
[...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
|
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);
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||
// 产生Map结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}
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||
let map2 = new Map(
|
||
[...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
|
||
);
|
||
// 产生Map结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}
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```
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||
此外，Map还有一个forEach方法，与数组的forEach方法类似，也可以实现遍历。
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```javascript
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||
map.forEach(function(value, key, map)) {
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||
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
|
||
};
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||
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||
```
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||
forEach方法还可以接受第二个参数，用来绑定this。
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```javascript
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var reporter = {
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report: function(key, value) {
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console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
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}
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};
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map.forEach(function(value, key, map) {
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this.report(key, value);
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}, reporter);
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```
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上面代码中，forEach方法的回调函数的this，就指向reporter。
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## WeakMap
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WeakMap结构与Map结构基本类似，唯一的区别是它只接受对象作为键名（null除外），不接受原始类型的值作为键名，而且键名所指向的对象，不计入垃圾回收机制。
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WeakMap的设计目的在于，键名是对象的弱引用（垃圾回收机制不将该引用考虑在内），所以其所对应的对象可能会被自动回收。当对象被回收后，WeakMap自动移除对应的键值对。典型应用是，一个对应DOM元素的WeakMap结构，当某个DOM元素被清除，其所对应的WeakMap记录就会自动被移除。基本上，WeakMap的专用场合就是，它的键所对应的对象，可能会在将来消失。WeakMap结构有助于防止内存泄漏。
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下面是WeakMap结构的一个例子，可以看到用法上与Map几乎一样。
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```javascript
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var wm = new WeakMap();
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var element = document.querySelector(".element");
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wm.set(element, "Original");
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wm.get(element) // "Original"
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element.parentNode.removeChild(element);
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element = null;
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wm.get(element) // undefined
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```
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上面代码中，变量wm是一个WeakMap实例，我们将一个DOM节点element作为键名，然后销毁这个节点，element对应的键就自动消失了，再引用这个键名就返回undefined。
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WeakMap与Map在API上的区别主要是两个，一是没有遍历操作（即没有key()、values()和entries()方法），也没有size属性；二是无法清空，即不支持clear方法。这与WeakMap的键不被计入引用、被垃圾回收机制忽略有关。因此，WeakMap只有四个方法可用：get()、set()、has()、delete()。
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```javascript
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var wm = new WeakMap();
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wm.size
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// undefined
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wm.forEach
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// undefined
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```
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前文说过，WeakMap应用的典型场合就是DOM节点作为键名。下面是一个例子。
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```javascript
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let myElement = document.getElementById('logo');
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let myWeakmap = new WeakMap();
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myWeakmap.set(myElement, {timesClicked: 0});
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myElement.addEventListener('click', function() {
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let logoData = myWeakmap.get(myElement);
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logoData.timesClicked++;
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myWeakmap.set(myElement, logoData);
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}, false);
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```
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上面代码中，myElement是一个DOM节点，每当发生click事件，就更新一下状态。我们将这个状态作为键值放在WeakMap里，对应的键名就是myElement。一旦这个DOM节点删除，该状态就会自动消失，不存在内存泄漏风险。
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WeakMap的另一个用处是部署私有属性。
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```javascript
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let _counter = new WeakMap();
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let _action = new WeakMap();
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class Countdown {
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constructor(counter, action) {
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_counter.set(this, counter);
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_action.set(this, action);
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}
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dec() {
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let counter = _counter.get(this);
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if (counter < 1) return;
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counter--;
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_counter.set(this, counter);
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if (counter === 0) {
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_action.get(this)();
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}
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}
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}
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let c = new Countdown(2, () => console.log('DONE'));
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c.dec()
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c.dec()
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// DONE
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```
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上面代码中，Countdown类的两个内部属性_counter和_action，是实例的弱引用，所以如果删除实例，它们也就随之消失，不会造成内存泄漏。
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