Map 与 Set

是什么，为什么存在

JavaScript 的 Map 是一种 有序映射（ordered map） ，把唯一的键关联到值。键和值都可以是任意 JavaScript 值，不必先转成属性名。Set 则保存一组唯一值，适合表达成员资格，而不是某个位置上的元素。

普通对象也能关联名称与值，但它的自有属性键只能是字符串或 Symbol。数字等其他值会先转换成属性键，对象也不能直接保持自身作为属性键。对象适合表示字段已知的记录，Map 更适合运行时才出现的键、对象键和需要直接遍历的键值集合。

数组能保存顺序与重复项，却不能自动保证唯一性。反复使用 includes() 检查成员会把序列当成集合使用，意图不清晰。Set 把唯一性和 has() 成员检测放进数据结构的契约中，同时仍按插入顺序遍历。

WeakMap 与 WeakSet 是 弱集合（weak collection） 。它们让元数据或标记跟随对象键的可达生命周期，又不提供枚举或大小。弱集合不是更轻量的通用 Map 或 Set，因为你无法列出其中当前存活的条目。

这四种集合解决的是不同的数据建模问题。选择时先问数据是记录、序列、映射还是成员集合，再问键是否需要由集合拥有其生命周期。不要仅凭方法名相似就互换它们。

选择集合形状

这个表描述语义，不是性能排行榜。真实速度取决于引擎、键分布、集合大小和操作比例。先选择能准确表达不变量的数据结构，再测量热点路径。

工作原理

四种接口

Map 的核心操作是 set(key, value)、get(key)、has(key) 和 delete(key)，size 给出条目数，clear() 删除全部条目。set() 返回接收者，因此可以链式调用。delete() 返回是否真的删除了现有键。

Set 对应的核心操作是 add(value)、has(value) 和 delete(value)。add() 同样返回接收者，重复添加已有值不会增加 size。clear() 会删除全部成员。

Map 默认迭代器与 entries() 都产出 [key, value]。keys() 和 values() 分别只产出键和值。Set 默认迭代器与 values() 产出成员；为了与 Map 接口一致，它的 keys() 也产出成员，entries() 则产出 [value, value]。

构造与复制

new Map(iterable) 从可迭代的键值对创建映射，例如二维数组、另一个 Map 或 Object.entries(record)。new Set(iterable) 从可迭代对象读取每个值，因此数组、字符串和另一个 Set 都可作为输入。两种构造器都会按读取顺序建立条目。

new Map(existingMap) 和 new Set(existingSet) 创建新的集合容器，但不会深拷贝其中的对象。键、成员和值若是对象，新旧集合仍引用同一对象。修改这些对象的字段，会从两个集合中观察到同一变化。

Object.fromEntries(map) 适合把字符串键或 Symbol 键的映射变成记录。其他键会被转换成属性键，所以对象键可能都变成同一个 "[object Object]" 属性。转换之前必须确认这种信息损失符合接口契约。

相等规则

Map 的键与 Set 的成员都使用 SameValueZero 判断相等。它大体与 === 相同，但所有 NaN 被视为相等，+0 与 -0 也被视为相等。因此，同一个集合中只能有一个 NaN 和一个零值。

对象、数组和函数按 对象标识（object identity） 比较。两个对象即使字段逐项相同，只要不是同一个对象，就会成为两个不同键或成员。集合不会调用自定义哈希函数，也不会自动执行深层内容比较。

如果业务需要按 id 去重，就直接用稳定的 id 作为键，或先生成明确的规范键。把临时对象作为键，再在查询时重新构造同形对象，无法命中原条目。使用 JSON.stringify() 临时拼复合键也需要先定义属性顺序、缺失值和不支持类型的规则。

插入顺序与迭代

Map 和 Set 都按首次成功插入的顺序遍历。更新已有 Map 键的值不会移动该键，重复 add() 已有成员也不会移动它。删除后重新插入会创建新的顺序位置，把条目放到当前末尾。

这一顺序是集合语义的一部分，但不是业务排序。若展示结果必须按时间、优先级或本地化名称排序，应把条目转成数组并写出比较规则。依赖偶然到达顺序，会让上游查询或网络批次的变化改变输出。

迭代器是实时读取集合的，不是创建时的快照。尚未访问就被删除的条目不会出现；在迭代结束前新增的条目可能出现。删除已访问条目再重新插入，还可能让它以新位置再次被访问。

遍历时只更新当前键对应的值通常容易理解，遍历时重排键则很难审查。若循环需要删除并重新插入，先对 [...map] 或 [...set] 的快照迭代，或者把变更记录到单独集合中，循环结束后再应用。

缺失与 undefined

map.get(key) 在键不存在时返回 undefined，但存在的键也可以明确保存 undefined。因此，只检查返回值无法区分这两种状态。需要区分时先用 map.has(key)，再读取值。

用 map.get(key) || fallback 还会把 0、false 和空字符串等合法值当成缺失。仅当 null 和 undefined 都表示缺失时才使用 ??，而需要区分“未存储”与“存储了 undefined”时仍必须使用 has()。

计数代码常写成 counts.set(key, (counts.get(key) ?? 0) + 1)。这里的 ?? 合适，因为计数契约不把 undefined 当作已存储计数。如果值域确实允许 undefined，就应把缺失分支明确写出来。

原生集合运算

Node 24 的 Set 提供 union()、intersection()、difference() 和 symmetricDifference()，这些方法返回新的 Set，不修改两个输入。关系方法 isSubsetOf()、isSupersetOf() 和 isDisjointFrom() 返回布尔值。方法名直接表达集合代数，比散落的展开、filter() 和 every() 组合更容易审查。

接收者必须是真正的 Set，参数只需满足类集合协议：有数字 size、has() 和返回成员迭代器的 keys()。Map 满足该协议，会把自己的键当成成员。数组不满足，因为它没有 size 与 has()，而且 keys() 产出索引。

弱集合的边界

在 Node 24 中，WeakMap 的键与 WeakSet 的成员必须是可被垃圾回收的值，也就是对象或未注册的 Symbol。Symbol.for() 返回的注册符号不能使用，因为全局注册表会让它可再次取得。字符串、数字、布尔值、null 和 undefined 也不能作为弱键。

弱集合中的键不会仅因存在于集合中而保持可达。对象从程序其他位置不再可达后，引擎可以回收它，并使相关条目消失。何时回收由引擎决定，应用不能观察或强制这一时刻。

正因为回收时间不确定，弱集合没有 size、clear() 或迭代器。若能枚举键，程序就可能观察垃圾回收决定，甚至在检查过程中重新让键可达。需要列出缓存、执行容量淘汰或生成统计时，应使用普通 Map 并明确管理生命周期。

WeakMap 适合把解析结果、DOM 元数据或外部状态关联到一个对象，而不修改该对象。WeakSet 适合回答“这个对象是否已经处理过”。它们不能代替显式的注销、关闭事务或清除敏感数据。

示例

键标识与唯一成员

第一个示例把同形订单对象、数字键和字符串键放进一个 Map，再观察 Set 的 SameValueZero 去重。输出只依赖语言规则，不依赖对象的调试显示格式。

firstOrder 能命中，因为查询使用同一对象。sameFields 只是字段相同，所以结果为 undefined。最后的集合包含 NaN、零和字符串 '0' 三个不同成员。

同时建立索引与成员集合

这里用 Map 建立订单主键索引，用 Set 汇总去重后的审核人标识。重复订单是输入契约错误，所以在覆盖旧条目前主动抛错。

function indexOrders(orders) {
  const byId = new Map();
  const reviewerIds = new Set();

  for (const order of orders) {
    if (byId.has(order.id)) {
      throw new Error(`duplicate order: ${order.id}`);
    }
    byId.set(order.id, order);
    for (const reviewerId of order.reviewerIds) {
      reviewerIds.add(reviewerId);
    }
  }

  return { byId, reviewerIds };
}

const orders = [
  { id: 'A-17', total: 18, reviewerIds: ['u1', 'u2'] },
  { id: 'A-18', total: 24.5, reviewerIds: ['u2', 'u3'] },
];

const index = indexOrders(orders);
console.log(index.byId.get('A-18').total);
console.log([...index.reviewerIds].join(','));
console.log([...index.byId.keys()].join(' -> '));

24.5
u1,u2,u3
A-17 -> A-18

u2 出现在两张订单中，但 Set 只保留一次。两个集合都保留首次插入顺序，所以输出可预测；如果业务要求按审核人姓名排序，还需要另写排序步骤。

组合资格集合

集合运算可以把资格规则直接写成成员关系。准备名单是“符合资格且受过培训，但未被阻止”的人员，不会修改三个输入集合。

const eligible = new Set(['ana', 'bo', 'chen']);
const trained = new Set(['bo', 'chen', 'dara']);
const blocked = new Set(['chen']);

const ready = eligible
  .intersection(trained)
  .difference(blocked);

console.log([...ready].join(','));
console.log([...eligible.union(trained)].join(','));
console.log([...eligible.symmetricDifference(trained)].join(','));
console.log(ready.isSubsetOf(eligible));
console.log(ready.isDisjointFrom(blocked));

bo
ana,bo,chen,dara
ana,dara
true
true

ready 只包含 bo，并且确实是 eligible 的子集，也与 blocked 不相交。union() 与 symmetricDifference() 返回的是新集合，因此后续仍可复用原始规则集合。

让元数据跟随对象生命周期

这个例子用 WeakMap 记录每个模式对象被验证的次数，用 WeakSet 防止同一订单对象被重复访问。未注册的本地 Symbol 也是 Node 24 支持的弱键。

const validationRuns = new WeakMap();
const visited = new WeakSet();

function validate(schema, input) {
  const previous = validationRuns.get(schema) ?? 0;
  validationRuns.set(schema, previous + 1);
  const valid = schema.required.every((key) => Object.hasOwn(input, key));
  return `${schema.name}:${valid}:${validationRuns.get(schema)}`;
}

function visitOnce(record) {
  if (visited.has(record)) return false;
  visited.add(record);
  return true;
}

const orderSchema = { name: 'order', required: ['id', 'total'] };
const order = { id: 'A-17', total: 18 };

console.log(validate(orderSchema, order));
console.log(validate(orderSchema, { id: 'A-18' }));
console.log(visitOnce(order), visitOnce(order));

const requestMarker = Symbol('request');
validationRuns.set(requestMarker, 1);
console.log(validationRuns.has(requestMarker));

order:true:1
order:false:2
true false
true

统计属于 orderSchema 这个对象标识，不属于模式的字段内容。示例没有尝试证明垃圾回收发生；这类时机不能通过普通程序输出可靠验证。

陷阱

用同形对象重新查询

修复： 如果 id 定义业务身份，就直接用 id 作为键。如果必须使用对象键，应保存并传递那个规范对象引用，并在接口文档中明确键采用标识语义。

把假值当作缺失

修复： 根据值域选择检查方式。只把空值当成缺失时使用 ??；必须区分键是否存在时使用 has()，并为缺失、undefined、零和 false 分别测试。

以为 Set 会按内容去重对象

修复： 按稳定业务键去重时，使用 Map 把业务键映射到要保留的对象，并明确保留第一项还是最后一项。不要把通用 JSON.stringify() 当成没有契约的深层相等函数。

遍历时删除并重新插入

修复： 遍历快照，或把重排意图收集起来并在循环后执行。如果只是更新 Map 中已有键的值，直接调用 set()，不要先删除键。

直接 JSON 序列化集合

修复： 先制定线格式。字符串键记录可以用 Object.fromEntries()；需要保留键类型和顺序时可以编码为条目数组，Set 可以编码为值数组，并在读取后验证再重建集合。

把弱集合当作可观察缓存

修复： 需要容量、淘汰、指标或枚举时使用普通 Map，并实现显式策略。WeakMap 只用于按仍可取得的弱键查询附属值；资源释放仍需明确的 close()、注销函数或 finally。

延伸阅读

• ECMAScript 语言规范：键控集合
• MDN：Map
• MDN：Set
• MDN：WeakMap
• MDN：WeakSet