ES6 Map 数据结构
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定义和使用
JavaScript 的对象(Object),本质上是键值对的集合(Hash 结构),但是传统上只能用字符串当作键。这给它的使用带来了很大的限制。const data = {}; const element = document.getElementById('myDiv'); data[element] = 'metadata'; data['[object HTMLDivElement]'] // "metadata"
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]。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,是一种更完善的 Hash 结构实现。如果你需要“键值对”的数据结构,Map 比 Object 更合适。const m = new Map(); const o = {p: 'Hello World'}; m.set(o, 'content') m.get(o) // "content" m.has(o) // true m.delete(o) // true m.has(o) // false
上面代码使用 Map 结构的 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。上面的例子展示了如何向 Map 添加成员。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。const map = new Map([ ['name', '张三'], ['title', 'Author'] ]); map.size // 2 map.has('name') // true map.get('name') // "张三" map.has('title') // true map.get('title') // "Author"
上面代码在新建 Map 实例时,就指定了两个键 name 和 title。Map 构造函数接受数组作为参数,实际上执行的是下面的算法。const items = [ ['name', '张三'], ['title', 'Author'] ]; const map = new Map(); items.forEach( ([key, value]) => map.set(key, value) );
事实上,不仅仅是数组,任何具有 Iterator 接口、且每个成员都是一个双元素的数组的数据结构(详见 《Iterator》 一章)都可以当作 Map 构造函数的参数。这就是说,Set 和 Map 都可以用来生成新的 Map。const set = new Set([ ['foo', 1], ['bar', 2] ]); const m1 = new Map(set); m1.get('foo') // 1 const m2 = new Map([['baz', 3]]); const m3 = new Map(m2); m3.get('baz') // 3
上面代码中,我们分别使用 Set 对象和 Map 对象,当作 Map 构造函数的参数,结果都生成了新的 Map 对象。如果对同一个键多次赋值,后面的值将覆盖前面的值。const map = new Map(); map .set(1, 'aaa') .set(1, 'bbb'); map.get(1) // "bbb"
上面代码对键 1 连续赋值两次,后一次的值覆盖前一次的值。如果读取一个未知的键,则返回 undefined。new Map().get('asfddfsasadf') // undefined
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。const map = new Map(); map.set(['a'], 555); map.get(['a']) // undefined
上面代码的set
和get
方法,表面是针对同一个键,但实际上这是两个不同的数组实例,内存地址是不一样的,因此get
方法无法读取该键,返回 undefined。同理,同样的值的两个实例,在 Map 结构中被视为两个键。const map = new Map(); const k1 = ['a']; const k2 = ['a']; map .set(k1, 111) .set(k2, 222); map.get(k1) // 111 map.get(k2) // 222
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。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。
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,比如0
和-0
就是一个键,布尔值true
和字符串true
则是两个不同的键。另外,undefined
和null
也是两个不同的键。虽然NaN
不严格相等于自身,但 Map 将其视为同一个键。const map = new Map(); const k1 = ['a']; const k2 = ['a']; map .set(k1, 111) .set(k2, 222); map.get(k1) // 111 map.get(k2) // 222
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实例的属性和操作方法
Map 结构的实例有以下属性和操作方法。(1)size 属性
size
属性返回 Map 结构的成员总数。const map = new Map(); map.set('foo', true); map.set('bar', false); map.size // 2
(2)Map.prototype.set(key, value)
set
方法设置键名key
对应的键值为value
,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。const m = new Map(); m.set('edition', 6) // 键是字符串 m.set(262, 'standard') // 键是数值 m.set(undefined, 'nah') // 键是 undefined
set
方法返回的是当前的 Map 对象,因此可以采用链式写法。let map = new Map() .set(1, 'a') .set(2, 'b') .set(3, 'c');
(3)Map.prototype.get(key)
set
方法读取key
对应的键值,如果找不到key
,返回 undefined。const m = new Map(); const hello = function() {console.log('hello');}; m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数 m.get(hello) // Hello ES6!
(4)Map.prototype.has(key)
has
方法返回一个布尔值,表示某个键是否在当前 Map 对象之中。const m = new Map(); m.set('edition', 6); m.set(262, 'standard'); m.set(undefined, 'nah'); m.has('edition') // true m.has('years') // false m.has(262) // true m.has(undefined) // true
(5)Map.prototype.delete(key)
delete
方法删除某个键,返回 true。如果删除失败,返回 false。const m = new Map(); m.set(undefined, 'nah'); m.has(undefined) // true m.delete(undefined) m.has(undefined) // false
(6)Map.prototype.clear()
clear
方法清除所有成员,没有返回值。let map = new Map(); map.set('foo', true); map.set('bar', false); map.size // 2 map.clear() map.size // 0
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遍历方法
Map 结构原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法。Map.prototype.keys()
:返回键名的遍历器。Map.prototype.values()
:返回键值的遍历器。Map.prototype.entries()
:返回所有成员的遍历器。Map.prototype.forEach()
:遍历 Map 的所有成员。
需要特别注意的是,Map 的遍历顺序就是插入顺序。const map = new Map([ ['F', 'no'], ['T', 'yes'], ]); for (let key of map.keys()) { console.log(key); } // "F" // "T" for (let value of map.values()) { console.log(value); } // "no" // "yes" for (let item of map.entries()) { console.log(item[0], item[1]); } // "F" "no" // "T" "yes" // 或者 for (let [key, value] of map.entries()) { console.log(key, value); } // "F" "no" // "T" "yes" // 等同于使用map.entries() for (let [key, value] of map) { console.log(key, value); } // "F" "no" // "T" "yes"
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。map[Symbol.iterator] === map.entries // true
Map 结构转为数组结构,比较快速的方法是使用扩展运算符(...
)。const map = new Map([ [1, 'one'], [2, 'two'], [3, 'three'], ]); [...map.keys()] // [1, 2, 3] [...map.values()] // ['one', 'two', 'three'] [...map.entries()] // [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']] [...map] // [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]
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)。const map0 = new Map() .set(1, 'a') .set(2, 'b') .set(3, 'c'); const map1 = new Map( [...map0].filter(([k, v]) => k < 3) ); // 产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'} const map2 = new Map( [...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v]) ); // 产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}
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。map.forEach(function(value, key, map) { console.log("Key: %s, Value: %s", key, value); });
forEach
方法还可以接受第二个参数,用来绑定 this。const reporter = { report: function(key, value) { console.log("Key: %s, Value: %s", key, value); } }; map.forEach(function(value, key, map) { this.report(key, value); }, reporter);
上面代码中,forEach
方法的回调函数的 this,就指向reporter
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与其他数据结构的互相转换
(1)Map 转为数组
前面已经提过,Map 转为数组最方便的方法,就是使用扩展运算符(...
)。const myMap = new Map() .set(true, 7) .set({foo: 3}, ['abc']); [...myMap] // [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]
(2)数组 转为 Map
将数组传入 Map 构造函数,就可以转为 Map。new Map([ [true, 7], [{foo: 3}, ['abc']] ]) // Map { // true => 7, // Object {foo: 3} => ['abc'] // }
(3)Map 转为对象
如果所有 Map 的键都是字符串,它可以无损地转为对象。function strMapToObj(strMap) { let obj = Object.create(null); for (let [k,v] of strMap) { obj[k] = v; } return obj; } const myMap = new Map() .set('yes', true) .set('no', false); strMapToObj(myMap) // { yes: true, no: false }
如果有非字符串的键名,那么这个键名会被转成字符串,再作为对象的键名。(4)对象转为 Map
function objToStrMap(obj) { let strMap = new Map(); for (let k of Object.keys(obj)) { strMap.set(k, obj[k]); } return strMap; } objToStrMap({yes: true, no: false}) // Map {"yes" => true, "no" => false}
(5)Map 转为 JSON
Map 转为 JSON 要区分两种情况。一种情况是,Map 的键名都是字符串,这时可以选择转为对象 JSON。function strMapToJson(strMap) { return JSON.stringify(strMapToObj(strMap)); } let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false); strMapToJson(myMap) // '{"yes":true,"no":false}'
另一种情况是,Map 的键名有非字符串,这时可以选择转为数组 JSON。function mapToArrayJson(map) { return JSON.stringify([...map]); } let myMap = new Map().set(true, 7).set({foo: 3}, ['abc']); mapToArrayJson(myMap) // '[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]'
(6)JSON 转为 Map
JSON 转为 Map,正常情况下,所有键名都是字符串。function jsonToStrMap(jsonStr) { return objToStrMap(JSON.parse(jsonStr)); } jsonToStrMap('{"yes": true, "no": false}') // Map {'yes' => true, 'no' => false}
但是,有一种特殊情况,整个 JSON 就是一个数组,且每个数组成员本身,又是一个有两个成员的数组。这时,它可以一一对应地转为 Map。这往往是 Map 转为数组 JSON 的逆操作。function jsonToMap(jsonStr) { return new Map(JSON.parse(jsonStr)); } jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]') // Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}
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