JavaScript WeakSet

WeakSet 是 JavaScript 中 ES6 引入的一种特殊集合类型，用于存储弱引用的对象。与普通的 Set 不同，WeakSet 中的对象不会被垃圾回收机制（Garbage Collection）阻止回收，这使得它在某些特定场景下非常有用。本文将详细介绍 WeakSet 的特性、用法以及实际应用场景。

简介

WeakSet 是一种集合数据结构，但只能存储对象引用，并且这些引用是“弱引用”（Weak References）。这意味着：

• 如果 WeakSet 中的对象没有其他强引用指向它，垃圾回收器会自动将其从 WeakSet 中移除。
• WeakSet 不可迭代，也没有 `size` 属性或 `clear()` 方法。

WeakSet 的主要用途是存储临时或辅助的对象，而无需担心内存泄漏问题。

基本语法

WeakSet 的构造函数可以接受一个可迭代对象（通常是数组）作为参数，初始化时会将数组中的对象添加到 WeakSet 中。

const weakSet = new WeakSet();
const obj1 = {};
const obj2 = {};

// 添加对象
weakSet.add(obj1);
weakSet.add(obj2);

// 检查对象是否存在
console.log(weakSet.has(obj1)); // 输出: true

// 删除对象
weakSet.delete(obj1);
console.log(weakSet.has(obj1)); // 输出: false

与 Set 的区别

WeakSet 和普通 Set 的主要区别如下：

特性	WeakSet	Set
存储类型	仅对象	任意值
可迭代	否	是
垃圾回收	弱引用，不影响回收	强引用，阻止回收
`size` 属性	无	有
`clear()` 方法	无	有

实际应用场景

WeakSet 通常用于以下场景：

1. 避免内存泄漏

在需要临时存储对象但又不希望阻止垃圾回收时，WeakSet 非常有用。例如，在事件监听器中存储回调对象：

const trackedObjects = new WeakSet();

function trackObject(obj) {
    trackedObjects.add(obj);
}

const button = document.querySelector('button');
trackObject(button);

// 如果 button 被移除 DOM，垃圾回收器会自动清理

2. 标记对象

WeakSet 可以用于标记某些对象是否经过特定处理：

const processedItems = new WeakSet();

function processItem(item) {
    if (processedItems.has(item)) {
        console.log('Item already processed');
        return;
    }
    processedItems.add(item);
    console.log('Processing item...');
}

const item1 = { id: 1 };
processItem(item1); // 输出: Processing item...
processItem(item1); // 输出: Item already processed

限制

WeakSet 有以下限制：

• 不能存储原始值（如数字、字符串、布尔值等）。
• 无法遍历或获取其大小。
• 没有 `forEach` 或类似方法。

总结

WeakSet 是一种特殊的集合类型，适用于存储对象的弱引用，避免内存泄漏。它不适合需要遍历或查询大小的场景，但在标记对象或临时存储时非常高效。

进阶示例

以下是一个更复杂的示例，展示如何结合 WeakSet 和 WeakMap 实现私有属性：

const privateData = new WeakMap();
const initializedObjects = new WeakSet();

class MyClass {
    constructor() {
        privateData.set(this, { secret: Math.random() });
        initializedObjects.add(this);
    }

    getSecret() {
        if (!initializedObjects.has(this)) {
            throw new Error('Object not initialized');
        }
        return privateData.get(this).secret;
    }
}

const instance = new MyClass();
console.log(instance.getSecret()); // 输出随机数

参见

• JavaScript WeakMap
• JavaScript Set
• JavaScript Map