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Object vs Map and Array vs Set

12 分钟 #JavaScript
也许我们在日常开发里更应该用 Map/Set 来替代 Object/Array

ToC

语法的差异

也许在开始之前，我们可以先来看看这两者在 JavaScript 里语法上的差异：

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// Object
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// 初始化
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const object = {}
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// 添加属性
6
object.name = 'object'
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// 删除属性
8
delete object.name
1
// Map
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3
// 初始化
4
const map = new Map()
5
// 添加属性
6
map.set('name', 'map')
7
// 删除属性
8
map.delete('name')

性能测试

这两个达到的效果是差不多的，但他们在语法上却不一样，Map 的语法看上去更符合函数式开发的风格，而 Object 的语法看上去更像是命令式的代码。我们再来看看他们在相同操作下执行 100000 次的情况下的性能差异：

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// Object 的执行代码
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const object = {}
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for(let i = 0; i < 100000; i++){
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  object.a = i;
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  delete object.a
6
}
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// Map 的执行代码
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const map = new Map()
4 collapsed lines
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for(let i = 0; i < 100000; i++){
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  map.set('a', i)
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  map.delete('a')
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}

除了这种测试方式之外，我还找到了另一种测试方式（example benchmark）。当然了，这种基准测试的结果是不可靠的，因为它们依赖于 JavaScript 引擎的实现，也同时和浏览器的版本有关系，客户端的机器配置也会影响到测试结果，所以我们只能用它们来做一个参考。也就是说，你完全可以不相信任何人的测试结果，因为在 MDN 上的 Map 一节中也有提到过 Map 在频繁增删键值对的场景下是有特殊优化的，而 Object 则没有。

MapObject
省略…省略…省略…
PerformancePerforms better in scenarios involving frequent additions and removals of key-value pairs.(在频繁增删键值对的场景下表现更好。)Not optimized for frequent additions and removals of key-value pairs.(在频繁添加和删除键值对的场景下未作出优化。)

当然如果是只有这一点微乎其微的性能，那可能很难说服你使用 Map，但接下来的内容可能可以改变你的想法。

内置键值对属性的问题

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const obj = { toString: 'hello' }
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const map = new Map([['toString', 'hello']])
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console.log(obj.toString) // ?
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console.log(map.toString) // ?

这里的 obj 和 map 都有一个 toString 属性，但是它们的值是不一样的，obj 的 toString 属性是一个字符串，而 map 的 toString 属性是一个函数，对于 obj 来讲，自行设置的 toString 会覆盖原型链上的属性，而 map 中设置的 toString 键却不会。我认为仅此一点就足以说明 Map 的优势了，因为 Map 中的键值对是不会被覆盖的，而 Object 中的键值对则会被覆盖。

迭代陷阱

在 JS 中迭代对象的时候，我们通常会使用 for...in 循环，但是这种方式有一个陷阱，就是它会遍历原型链上的属性，而 Map 中的 for...of 循环则不会遍历原型链上的属性，所以 Map 更加安全。

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// 正常情况下你可能会这么做
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for (const key in obj) {
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  console.log(key)
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}
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// 经验丰富一点的你可能会这么做
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for (const key in obj) {
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  if (obj.hasOwnProperty(key)) {
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    console.log(key)
2 collapsed lines
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  }
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}

但这么做依然是有问题的，因为 hasOwnProperty 方法也是从原型链上继承来的，没人能保证 hasOwnProperty 方法不会被覆盖。所以你最终可能需要这么做：

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for (const key in obj) {
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  if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, key)) {
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    console.log(key)
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  }
5
}

当然如果你不想这么麻烦，则可以完全放弃 for...in 循环，进而采用 Object.keys 和 forEach：

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Object.keys(obj).forEach(key => {
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  console.log(key)
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})

但 Map 就不存在这些问题，因为它的 for...of 循环不会遍历原型链上的属性，所以你可以放心的使用 for...of 循环来遍历 Map。

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for (const [key, value] of map) {
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  console.log(key, value)
3
}

键值对的顺序

在 JS 中，对象的键值对是无序的，但 Map 中的键值对是有序的，这意味着你可以通过 Map 来实现一个有序的对象。

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const [
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  [key1, value1],
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  [key2, value2],
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  [key3, value3]
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] = new Map([
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  ['a', 1],
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  ['b', 2],
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  ['c', 3]
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])
4 collapsed lines
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console.log(key1, value1) // a 1
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console.log(key2, value2) // b 2
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console.log(key3, value3) // c 3

数据拷贝

在 JS 中，对象的拷贝是浅拷贝，而 Map 的拷贝是深拷贝，这意味着你可以通过 Map 来实现一个深拷贝的对象。

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const copied = {...obj}
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const copied = Object.assign({}, obj)

简简单单对吧，但其实 Map 也很容易实现拷贝功能：

1
const copied = new Map(map)

而之所以可以这么做，主要是因为 Map 的构造函数接收了一个可迭代的 [[key, value]] 元组，所以 Map 也可以接收一个 Map 实例，这样就可以实现深拷贝了。当然，Map 也是支持使用浏览器内置原生支持的 structuredClone 方法来实现深拷贝的，但因为兼容性的问题，所以这里就不展开了。语法如下：

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const copied = structuredClone(map)
2
const copied = new Map(map, [structuredClone])

Map 和 Object 的相互转换

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const obj = { a: 1, b: 2, c: 3 }
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// Object to Map
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const map = new Map(Object.entries(obj))
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// Map to Object
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const obj = Object.fromEntries(map)

在你理解了这种转换欢喜以后，你就可以用对象的形式来构造一个 Map 了:

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// 原本你可能会这么做
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const myMap = new Map([['key', 'value'], ['keyTwo', 'valueTwo']])
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// 现在你可以这么做
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const myMap = new Map(Object.entries({
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  key: 'value',
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  keyTwo: 'valueTwo'
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}))
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7 collapsed lines
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// 你还可以封装一个函数
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const makeMap = obj => new Map(Object.entries(obj))
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const myMap = makeMap({
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  key: 'value',
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  keyTwo: 'valueTwo'
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})

如果你需要使用 TypeScript，那你可以这么做：

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const makeMap = <Value = unknown>(obj: Record<string, Value>) => new Map<string, Value>(Object.entries(obj))
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const myMap = makeMap({ key: 'value' }) // => Map<string, string>

键名的类型

在 JS 中，对象的键名只能是字符串或者 Symbol，而 Map 的键名可以是任意值，这意味着你可以使用 Map 来实现一个类似于 WeakMap 的功能，但是 Map 可以使用任意值作为键名，而 WeakMap 只能使用对象作为键名。

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const map = new Map()
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const key = {}
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map.set(key, 'value')
4
console.log(map.get(key)) // value

这适用于想将数据扁平化从而建立一种数据联结的场景，你可以以整个对象作为键名，同时将对象的某个属性作为键值，这样你就既可以使用对象来获取键值，也可以使用键值来获取对象了。

Map 的其他属性

当然，Map 上还有很多有用的属性：

Set

当我们讨论 Map 时，我们也可以讨论一下 Set，因为它们是一对好基友，它们的功能也是相似的，但是 Set 只有键名，没有键值，所以 Set 中的键名和键值是相同的。

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const set = new Set([1, 2, 3])
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set.add(3)
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set.delete(4)
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set.has(5)

在某些情况下，Set 可以完全替代 Array 做一些等效操作，且拥有 更好的性能。当然这种结果可能并不准确，所以你可以自己测试一下。同样的，我们可以使用 WeakSet 来帮我们解决内存泄漏的问题。

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const checkedTodos = new Set([todo1, todo2, todo3])

序列化

Map 和 Set 都是可序列化的，这意味着你可以使用 JSON.stringify 来序列化它们，但是你需要注意的是，Map 和 Set 中的键名和键值都必须是可序列化的，否则就会抛出错误。但是你有没有注意到，如果你想要打印出带有缩进格式或者其他任意风格的 JSON 时，你总是需要添加一个 null 作为参数，而这个 null 被称之为替换器。如果你想要使用替换器，你可以使用 JSON.stringify 的第二个参数来指定替换器，或者使用第三个参数来指定缩进空格的数量。这两个参数都是可选的，但是如果你想要使用第三个参数，你就必须使用第二个参数来指定替换器，即使你不需要使用替换器。

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JSON.stringify(obj, null, 2)

我们可以写一个转换器来解析 Map 和 Set，这样我们就可以使用 JSON.stringify 来序列化它们了，同时增加一个特殊属性来标识它们的类型。

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function replacer(key, value) {
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  if (value instanceof Map) {
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    return { __type: 'Map', value: Object.fromEntries(value) }
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  }
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  if (value instanceof Set) {
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    return { __type: 'Set', value: Array.from(value) }
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  }
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  return value
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}
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function reviver(key, value) {
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  if (value?.__type === 'Set') {
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    return new Set(value.value)
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  }
15
  if (value?.__type === 'Map') {
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    return new Map(Object.entries(value.value))
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  }
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  return value
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}
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const obj = { set: new Set([1, 2]), map: new Map([['key', 'value']]) }
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const str = JSON.stringify(obj, replacer)
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const newObj = JSON.parse(str, reviver)
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// { set: new Set([1, 2]), map: new Map([['key', 'value']]) }

什么时候该用哪个

最后，我们再来讨论一下，在什么时候、什么场景该用哪一个。

以上。

  1. When You Should Prefer Map Over Object In JavaScript
  2. What’s up with monomorphism?
CD ..
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JSON.stringify
接下来阅读
拖拽画布来移动画布内部的容器