WeakMap проти Map

JavaScriptJunior~3 хв читання

Різниця між Map і WeakMap у JavaScript фундаментальна: обидва зберігають пари «ключ → значення», але WeakMap створений для особливих випадків, коли треба «зв'язувати дані з об'єктами», не заважаючи збирачу сміття (garbage collector, GC) прибрати ці об'єкти з пам'яті.

Теорія

TL;DR

Ключі Map, це будь-які значення, ключі WeakMap, тільки об'єкти.
Map тримає ключі сильними посиланнями, WeakMap, слабкими.
WeakMap не можна перебирати: немає size, keys(), values(), entries(), forEach().
Недосяжний ззовні об'єкт-ключ зникає з WeakMap автоматично, разом зі значенням.
Методи WeakMap: set, get, has, delete.
Типові задачі: приватні дані класу, кеш без витоків, службові позначки на об'єктах.

Швидкий приклад

Спочатку Map:

javascript

const map = new Map();

let user = { name: 'Alice' };
map.set(user, 'User data');

console.log(map.get(user)); // "User data"

user = null; // прибираємо посилання

console.log(map); // Map усе ще зберігає { name: "Alice" }

Об'єкт не буде видалений з пам'яті, поки Map зберігає посилання на нього, а це і є витік пам'яті.

Тепер WeakMap:

javascript

const weakMap = new WeakMap();

let user = { name: 'Alice' };
weakMap.set(user, 'User data');

console.log(weakMap.has(user)); // true

user = null; // об'єкт стає недосяжним

// об'єкт буде автоматично видалений збирачем сміття

Що тут відбувається:

Якщо об'єкт більше не досяжний з коду, збирач сміття видалить і сам об'єкт, і його запис із WeakMap.
WeakMap не перешкоджає очищенню пам'яті.

Головна відмінність

Властивість	`Map`	`WeakMap`
Ключі	будь-які значення (рядки, числа, об'єкти)	тільки об'єкти
Тип посилань	сильні (об'єкт живе, поки є посилання)	слабкі (GC може видалити об'єкт)
Перебір (`for...of`, `.keys()`, `.size`)	є	немає
Перевірка розміру	`.size`	немає
Використання	універсальні пари ключ-значення	тимчасові «прив'язки» до об'єктів

Що означає «слабке посилання»

Слабке посилання, це посилання, яке не заважає збирачу сміття видалити об'єкт, якщо на нього немає інших, сильних посилань.

У звичайному Map ключі зберігаються сильно: поки існує сам Map, усі ключі й значення залишаться в пам'яті. У WeakMap це не так, GC може очистити їх у будь-який момент.

Саме тому WeakMap не дає себе перебрати: набір ключів змінюється непередбачувано, поза контролем коду, тож будь-який обхід був би недетермінованим.

Методи WeakMap

Метод	Опис
`set(key, value)`	додати значення для об'єкта
`get(key)`	отримати значення
`has(key)`	перевірити наявність
`delete(key)`	видалити запис

Немає: size, keys(), values(), entries(), forEach(), тому що WeakMap неперебірний.

Практичне застосування

Зберігання приватних даних для об'єктів:

javascript

const privateData = new WeakMap();

class User {
  constructor(name, age) {
    privateData.set(this, { age });
    this.name = name;
  }

  getAge() {
    return privateData.get(this).age;
  }
}

const alice = new User('Alice', 30);
console.log(alice.getAge()); // 30

// після видалення alice об'єкт і його приватні дані зникнуть з пам'яті

Тут працюють одразу дві переваги:

приватні дані не видно ззовні,
вони автоматично очищаються при видаленні об'єкта.

Кешування:

javascript

const cache = new WeakMap();

function getData(obj) {
  if (!cache.has(obj)) {
    const data = Math.random(); // припустимо, обчислювати дорого
    cache.set(obj, data);
  }
  return cache.get(obj);
}

let user = {};
console.log(getData(user)); // створюється кеш
user = null; // об'єкт і його кеш очищаються автоматично

Ідеально для тимчасового зберігання обчислених даних без витоків пам'яті.

Коротко:

Властивість	`Map`	`WeakMap`
Тип ключів	будь-який	тільки об'єкти
Перебір елементів	є	немає
Зв'язок з об'єктами	сильний	слабкий
Автоматичне видалення	немає	є
Застосування	кеш, словники, конфіги	приватні дані, кеш без витоків

Типові помилки

Брати примітив за ключ WeakMap. weakMap.set('id', 1) кидає TypeError, ключем може бути тільки об'єкт.
Шукати size чи цикл по WeakMap. Їх немає за задумом, якщо потрібен перелік ключів, підходить лише Map.
Вважати Map безпечним кешем для об'єктів. Доки живе Map, живуть і всі ключі, це найпоширеніше джерело витоків у довгоживучих застосунках.
Очікувати миттєвого очищення. GC спрацьовує у свій час, тож одразу після user = null запис може ще існувати.
Плутати з WeakSet. WeakMap зберігає пари «об'єкт до значення», а WeakSet тільки самі об'єкти, без значень.
Тримати сильне посилання на ключ у значенні. Якщо значення посилається на свій же ключ через інший сильний ланцюжок, об'єкт з пам'яті не зникне.

Коротка відповідь

Для співбесіди

Premium

Коротка відповідь допоможе вам впевнено відповідати на цю тему під час співбесіди.