ES6 WeakMap的实际用途是什么？

Question

ECMAScript 6中引入的WeakMap数据结构的实际用途是什么？

由于弱映射的键创建对其对应值的强引用，确保插入到弱映射中的值在其键仍处于活动状态时永远不会消失，因此它不能用于备注表、缓存或您通常使用弱引用、具有弱值的映射等的任何其他内容。

在我看来：

weakmap.set(key, value);

…只是一种迂回的说法：

key.value = value;

我缺少哪些具体的用例？

Answer 1

WeakMap适用于封装和信息隐藏

WeakMap仅适用于ES6及以上版本。WeakMap是键和值对的集合，其中键必须是对象。在下面的示例中，我们构建了一个包含两项的WeakMap：

var map = new WeakMap();
var pavloHero = {first: "Pavlo", last: "Hero"};
var gabrielFranco = {first: "Gabriel", last: "Franco"};
map.set(pavloHero, "This is Hero");
map.set(gabrielFranco, "This is Franco");
console.log(map.get(pavloHero));//This is Hero

我们使用set（）。我们使用get（）方法检索与对象关联的项。WeakMaps的一个有趣的方面是，它对映射内的键具有弱引用。弱引用意味着如果对象被销毁，垃圾收集器将从WeakMap中删除整个条目，从而释放内存。

var TheatreSeats = (function() {
  var priv = new WeakMap();
  var _ = function(instance) {
    return priv.get(instance);
  };

  return (function() {
      function TheatreSeatsConstructor() {
        var privateMembers = {
          seats: []
        };
        priv.set(this, privateMembers);
        this.maxSize = 10;
      }
      TheatreSeatsConstructor.prototype.placePerson = function(person) {
        _(this).seats.push(person);
      };
      TheatreSeatsConstructor.prototype.countOccupiedSeats = function() {
        return _(this).seats.length;
      };
      TheatreSeatsConstructor.prototype.isSoldOut = function() {
        return _(this).seats.length >= this.maxSize;
      };
      TheatreSeatsConstructor.prototype.countFreeSeats = function() {
        return this.maxSize - _(this).seats.length;
      };
      return TheatreSeatsConstructor;
    }());
})()

Answer 2

一个用例可以是将它用作听众的字典，我有一个同事这样做了。这是非常有帮助的，因为任何听者都直接以这种方式做事。再见收听者。

但从更抽象的角度来看，WeakMap对于基本上对任何内容的非物质化访问都特别强大，您不需要名称空间来隔离其成员，因为此结构的性质已经暗示了它。我敢肯定，通过替换awkwards冗余对象键，您可以实现一些重大的内存改进（即使解构可以为您完成这项工作）。

我现在确实意识到我的强调并不是解决问题的最佳方式，正如本杰明·格伦鲍姆（Benjamin Gruenbaum）指出的（查看他的答案，如果它不在我的答案之上：p），这个问题不可能用常规的地图解决，因为它会泄漏，因此，WeakMap的主要优点是，它不会干扰垃圾收集，因为它们不保留引用。

这是我同事的实际代码（感谢他分享）

这里有完整的源代码，是关于我上面提到的侦听器管理的（您也可以查看规范）

var listenableMap = new WeakMap();


export function getListenable (object) {
    if (!listenableMap.has(object)) {
        listenableMap.set(object, {});
    }

    return listenableMap.get(object);
}


export function getListeners (object, identifier) {
    var listenable = getListenable(object);
    listenable[identifier] = listenable[identifier] || [];

    return listenable[identifier];
}


export function on (object, identifier, listener) {
    var listeners = getListeners(object, identifier);

    listeners.push(listener);
}


export function removeListener (object, identifier, listener) {
    var listeners = getListeners(object, identifier);

    var index = listeners.indexOf(listener);
    if(index !== -1) {
        listeners.splice(index, 1);
    }
}


export function emit (object, identifier, ...args) {
    var listeners = getListeners(object, identifier);

    for (var listener of listeners) {
        listener.apply(object, args);
    }
}

Answer 3

WeakMaps提供了一种从外部扩展对象而不干扰垃圾回收机制的方法。每当您想扩展一个对象，但由于它是密封的或来自外部源而无法扩展时，可以应用WeakMap。

WeakMap是一个映射（字典），其中键是弱的——也就是说，如果对键的所有引用都丢失了，并且没有对值的更多引用——值可以被垃圾收集。让我们先通过例子来展示这一点，然后稍微解释一下，最后以实际使用来结束。

假设我使用的API为我提供了一个特定的对象：

var obj = getObjectFromLibrary();

现在，我有一个使用对象的方法：

function useObj(obj){
   doSomethingWith(obj);
}

我想跟踪有多少次的方法被调用的某个对象，并报告如果它发生超过N次。天真的人会认为使用地图：

var map = new Map(); // maps can have object keys
function useObj(obj){
    doSomethingWith(obj);
    var called = map.get(obj) || 0;
    called++; // called one more time
    if(called > 10) report(); // Report called more than 10 times
    map.set(obj, called);
}

这是可行的，但它存在内存泄漏-我们现在跟踪传递给函数的每个库对象，以防止库对象被垃圾收集。相反，我们可以使用WeakMap：

var map = new WeakMap(); // create a weak map
function useObj(obj){
    doSomethingWith(obj);
    var called = map.get(obj) || 0;
    called++; // called one more time
    if(called > 10) report(); // Report called more than 10 times
    map.set(obj, called);
}

内存泄漏消失了。

一些用例可能会导致内存泄漏，并由WeakMaps启用，包括：

• 保留关于特定对象的私人数据，并且只允许引用地图的人访问它。私人符号提案带来了一种更特别的方法，但那是很久以后的事了。
• 保持库对象的数据，而不改变它们或产生开销。
• 保留关于一小群对象的数据，其中存在许多类型的对象，以避免JS引擎为相同类型的对象使用的隐藏类出现问题。
• 在浏览器中保存有关主机对象（如DOM节点）的数据。
• 从外部向对象添加能力（如另一个答案中的事件发射器示例）。

它可用于从外部延伸对象。让我们从Node.html" target="_blank">js的真实世界中给出一个实际的（经过调整的，有点真实的，以说明问题）示例。

假设您是Node.js，您有Promise对象—现在您希望跟踪所有当前被拒绝的promise—但是，如果不存在对它们的引用，您不希望阻止它们被垃圾收集。

现在，由于明显的原因，您不想将属性添加到本机对象，所以您被卡住了。如果您保持对promise的引用，则会导致内存泄漏，因为不会发生垃圾收集。如果你不保留推荐信，那么你就不能保存关于个人promise的额外信息。任何涉及保存promiseID的方案本质上意味着您需要对其进行引用。

弱地图意味着键是弱的。没有办法枚举弱映射或获取其所有值。在弱映射中，您可以基于键存储数据，当键被垃圾收集时，值也会被垃圾收集。

这意味着，给定一个promise，您可以存储关于它的状态，并且该对象仍然可以被垃圾收集。稍后，如果您得到一个对象的引用，您可以检查是否有任何与之相关的状态并报告它。

Petka Antonov将其用于实现未处理的拒绝挂钩，如下所示：

process.on('unhandledRejection', function(reason, p) {
    console.log("Unhandled Rejection at: Promise ", p, " reason: ", reason);
    // application specific logging, throwing an error, or other logic here
});

我们将有关promise的信息保存在地图中，并且可以知道何时处理了拒绝的promise。