javascript - 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了对其对应值的强引用，因此确保已插入弱映射的值永远不会消失，只要其键还活着，它不能用于备忘录表、缓存或您通常会使用弱引用、具有弱值的映射等的任何其他东西。

在我看来是这样的:

weakmap.set(key, value);

...只是一种迂回的说法:

key.value = value;

我缺少哪些具体用例？

Answer 1

从根本上说

WeakMaps 提供了一种从外部扩展对象而不干扰垃圾回收的方法。 每当您想要扩展对象但因为它是密封的(或来自外部源)而不能扩展时，WeakMap可以申请。

WeakMap 是一个映射(字典)，其中 keys 是弱的 - 也就是说，如果对 key 的所有引用都丢失并且没有更多对value - value 可以被垃圾回收。让我们先通过例子来展示，然后稍微解释一下，最后以实际使用结束。

假设我正在使用一个给我特定对象的 API:

var obj = getObjectFromLibrary();

现在，我有一个使用对象的方法:

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

我想跟踪使用某个对象调用该方法的次数，并报告它是否发生超过 N 次。天真地认为使用 map :

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);
}

这可行，但它有内存泄漏 - 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);
}

并且内存泄漏消失了。

用例

一些会导致内存泄漏并由 WeakMaps 启用的用例包括:

• 保留有关特定对象的私有(private)数据，并仅向引用 map 的人授予访问权限。私有(private)符号提案将提供一种更临时的方法，但距离现在还很长。
• 保留有关库对象的数据而不更改它们或产生开销。
• 保留有关一小组对象的数据，其中存在许多该类型的对象，以免 JS 引擎用于相同类型的对象的隐藏类出现问题。
• 在浏览器中保存有关主机对象(如 DOM 节点)的数据。
• 从外部向对象添加功能(如另一个答案中的事件发射器示例)。

我们来看一个真实的使用

它可以用来从外部扩展一个对象。让我们从 Node.js 的真实世界中给出一个实用的(改编的，有点真实的 - 说明一点)示例。

假设你是 Node.js 并且你有 Promise 对象 - 现在你想要跟踪所有当前被拒绝的 promise - 但是，你确实不想要以防止它们被垃圾收集，以防不存在对它们的引用。

现在，出于显而易见的原因，您不想向 native 对象添加属性 - 所以您被卡住了。如果您保留对 Promise 的引用，则会导致内存泄漏，因为不会发生垃圾收集。如果您不保留引用，则无法保存有关单个 promise 的其他信息。任何涉及保存 Promise 的 ID 的方案都意味着您需要对它的引用。

输入弱映射

WeakMaps 意味着 键 很弱。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，值也会被收集。

这意味着给定一个 promise ，您可以存储有关它的状态 - 并且该对象仍然可以被垃圾收集。稍后，如果你得到一个对象的引用，你可以检查你是否有任何与之相关的状态并报告它。

这用于实现 unhandled rejection hooks通过 Petka Antonov 为 this :

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 map 中，并且可以知道何时处理了被拒绝的 promise 。