前述 垃圾回收 中，JavaScript 引擎在值「可达」和可能被使用时会将其保持在内存中。通常，当对象、数组之类的数据结构在内存中时，它们的子元素，如对象的属性、数组的元素都被认为是可达的。

🌰 例子 / 如果把一个对象放入到数组中，那么只要这个数组存在，那么这个对象也就存在，即使没有其他对该对象的引用。

let john = { name: "John" };

let array = [ john ];

john = null

前面由 john 所引用的那个对象被存储在了 array 中，所以它不会被垃圾回收机制回收，可以通过 array[0] 获取到它。

🌰 例子 / 类似上例子，如果使用对象作为常规 Map 的键，那么当 Map 存在时，该对象也将存在。它会占用内存，并且应该不会被（垃圾回收机制）回收。

let john = { name: "John" };

let map = new Map();
map.set(john, "...");

john = null; // 覆盖引用

john 被存储在了 map 中，可以使用 map.keys() 来获取它。

弱映射 WeakMap

前面介绍垃圾回收的机制，就是说明 Map 可以保留对象作为键不被垃圾回收。 WeakMap 在这方面有着 根本上 的不同，它 不会阻止垃圾回收机制对作为键的对象（key object）的回收。

第一个不同点： WeakMap 的键 必须是对象，不能是原始值：

🌰 例子：

let weakMap = new WeakMap();

let obj = {};

weakMap.set(obj, "ok"); 

// 不能使用字符串作为键
weakMap.set("test", "Whoops"); // Error

现在，如果 weakMap 中使用一个对象作为键，并且没有其他对这个对象的引用，该对象将会被从内存（和 map）中自动清除。

let john = { name: "John" };

let weakMap = new WeakMap();
weakMap.set(john, "...");

john = null;

与上面常规的 Map 的例子相比，现在如果 john 仅仅是作为 WeakMap 的键而存在，它将会被从 map（和内存）中自动删除。

WeakMap 不支持迭代以及 keys() ， values() 和 entries() 方法。所以没有办法获取 WeakMap 的所有键或值。

🍎 WeakMap 只有以下的方法：

• weakMap.get(key)
• weakMap.set(key, value)
• weakMap.delete(key)
• weakMap.has(key)

WeakMap 存在的意义：如果一个对象丢失了其它所有引用（就像上面例子中的 john ），那么它就会被垃圾回收机制自动回收。但是在从技术的角度并不能准确知道 何时会被回收。

这些都是由 JavaScript 引擎决定的。JavaScript 引擎可能会选择立即执行内存清理，如果现在正在发生很多删除操作，那么 JavaScript 引擎可能就会选择等一等，稍后再进行内存清理。因此，从技术上讲， WeakMap 的当前元素的数量是未知的。JavaScript 引擎可能清理了其中的垃圾，可能没清理，也可能清理了一部分。因此，暂不支持访问 WeakMap 的所有键 / 值的方法。

弱映射的应用实例

主要应用场景：额外数据的存储。

如果正在处理一个「属于」另一个代码的一个对象，也可能是第三方库，并想存储一些与之相关的数据，那么这些数据就应该与这个对象共存亡， WeakMap 就可以派上用场。

将这项数据放进 WeakMap 中，并使用该对象作为这些数据的键，那么当该对象被垃圾回收机制回收后，这些数据也会被自动清除。

weakMap.set(john, "secret documents");
// 如果 john 消失，secret documents 将会被自动清除

用户访问计数

🌰 例子 / 如果有用于处理用户访问计数的代码。收集到的信息被存储在 map 中：一个用户对象作为键，其访问次数为值。当一个用户离开时（该用户对象将被垃圾回收机制回收），这时这些数据不再需要。

📃 在处理用户计数 visitCount.js 中：

let visitsCountMap = new WeakMap(); // weakmap: user => visits count

// 递增用户来访次数
function countUser(user) {
  let count = visitsCountMap.get(user) || 0;
  visitsCountMap.set(user, count + 1);
}

📃 在调用 countUser 的文件中：

let john = { name: "John" };
countUser(john); // count his visits

// 不久之后，john 离开了
john = null;

现在， john 这个对象应该被垃圾回收。当 john 对象变成不可达时，即便它是 WeakMap 里的一个键，它也会连同它作为 WeakMap 里的键所对应的信息一同被从内存中删除。

缓存

存储（“缓存”）函数的结果，以便将来对同一个对象的调用可以重用这个结果。对于多次调用同一个对象，它只需在第一次调用时计算出结果，之后的调用可以直接从 cache 中获取。这样做的缺点是，当我们不再需要这个对象的时候需要清理 cache 。

如果我们用 WeakMap 替代 Map ，便不会存在这个问题。当对象被垃圾回收时，对应缓存的结果也会被自动从内存中清除。

📁 在 cache.js 中：

let cache = new WeakMap();

// 计算并记结果
function process(obj) {
  if (!cache.has(obj)) {
    let result = /* calculate the result for */ obj;

    cache.set(obj, result);
  }

  return cache.get(obj);
}

// 📁 main.js
let obj = {/* some object */};

let result1 = process(obj);
let result2 = process(obj);

// 不再需要这个对象时：
obj = null;

注意使用 WeakMap 后无法获取 cache.size 。当 obj 被垃圾回收，缓存的数据也会被清除

弱集合 WeakSet

WeakSet 的表现类似：

• 与 Set 类似，但是只能向 WeakSet 添加对象（而且不能是原始值）。
• 对象只有在其它某个（些）地方能被访问的时候，才能留在 set 中。
• 跟 Set 一样， WeakSet 支持 add ， has 和 delete 方法，但不支持 size 和 keys() ，并且不可迭代。

Set 变为弱集合 WeakSet 的同时，可以作为额外的存储空间。但并非针对任意数据，而是针对「是 / 否『的事实。 WeakSet 的元素可能代表着有关该对象的某些信息。

🌰 例子 / 可以将用户添加到 WeakSet 中，以追踪访问过我们网站的用户：

let visitedSet = new WeakSet();

let john = { name: "John" };
let pete = { name: "Pete" };
let mary = { name: "Mary" };

visitedSet.add(john); // John 访问了我们
visitedSet.add(pete); // 然后是 Pete
visitedSet.add(john); // John 再次访问

console.log(visitedSet.has(john)) // true
console.log(visitedSet(mary)) // false

john = null // 离开
// visitedSet 将被自动清理(即自动清除其中已失效的值 john)

总结

• WeakMap 和 WeakSet 最明显的局限性就是不能迭代，并且无法获取所有当前内容。那样可能会造成不便，但是并不会阻止 WeakMap / WeakSet 完成其主要工作，成为在其它地方管理 / 存储「额外」的对象数据。
  • 主要优点是它们对对象是弱引用，所以被它们引用的对象很容易地被垃圾收集器移除。
• WeakMap 是类似于 Map 的集合，它仅允许对象作为键，并且一旦通过其他方式无法访问它们，便会将它们与其关联值一同删除。
• WeakSet 是类似于 Set 的集合，它仅存储对象，并且一旦通过其他方式无法访问它们，便会将其删除。
• WeakMap 和 WeakSet 被用作「主要」对象存储之外的「辅助」数据结构。一旦将对象从主存储器中删除，如果该对象仅被用作 WeakMap 或 WeakSet 的键，那么它将被自动清除。