위크맵이란 무엇인가요? Vue3 반응형 소스 코드에서 캐시 영역으로 사용되는 이유는 무엇입니까?

이 글은 Vue3의 WeakMap을 이해하고 Vue 3 반응형 소스 코드에서 WeakMap이 "캐시 영역"으로 사용되는 이유를 소개합니다. 모두에게 도움이 되기를 바랍니다.

【관련 추천: "vue.js Tutorial"】

코드의 Vue 3 반응 원리 부분을 읽다가 반응형 처리를 수행할 때 각 개체 WeakMap에 대해 를 사용하는 것을 보았습니다. code>는 다음 코드를 사용하여 "캐시 영역"을 생성합니다. <code>WeakMap 创建了一个「缓存区」，代码如下：

// 注意下面这句代码！
const reactiveMap = new WeakMap();

// 核心进行劫持的方法  处理 get 和 set 的逻辑
const mutableHandlers = {
    get,
    set
}

function reactive(target: object) {
    return createReactiveObject(target, mutableHandlers, reactiveMap);
}

/**
 * @description 创建响应式对象 
 * @param {Object} target 需要被代理的目标对象
 * @param {Function} baseHandlers 针对每种方式对应的不同处理函数
 * @param {Object} proxyMap WeakMap 对象
 */
function createReactiveObject(target, baseHandlers, proxyMap) {
    // 检测 target 是不是对象,不是对象直接返回，不进行代理
    if (!isObject(target)) {
        return target
    }
    const existsProxy = proxyMap.get(target);
    // 如果该对象已经被代理过了，则直接返回，不进行重复代理
    if (existsProxy) {
        return existsProxy
    }
    // 未被代理过，则创建代理对象
    const proxy = new Proxy(target,baseHandlers);
    // 缓存，避免重复代理，即避免 reactive(reactive(Object)) 的情况出现
    proxyMap.set(target,proxy); 
    return proxy
}

从上面的代码可以看出，WeakMap 缓存区的作用就是用来防止对象被重复代理。

为什么 Vue 3 使用 WeakMap 来缓存代理对象？为什么不使用其他的方式来进行缓存，比如说 Map？

什么是 WeakMap

WeakMap 对象是一组键值对的集合，其中的键是 弱引用 的。其键必须是 对象，而值可以是任意的。

语法

new WeakMap([iterable])

Iterable 是一个数组（二元数组）或者其他可迭代的且其元素是键值对的对象。每个键值对会被加到新的 WeakMap 里。

方法

WeakMap 有四个方法：分别是 get、set、has、delete，下面我们看一下其大致的用法：

const wm1 = new WeakMap(),
      wm2 = new WeakMap(),
      wm3 = new WeakMap();

const o1 = {},
      o2 = function() {},
      o3 = window;

wm1.set(o1, 37);
wm1.set(o2, "azerty");
wm2.set(o1, o2); // value 可以是任意值，包括一个对象或一个函数
wm2.set(o3, undefined);
wm2.set(wm1, wm2); // 键和值可以是任意对象，甚至另外一个 WeakMap 对象

wm1.get(o2); // "azerty"
wm2.get(o2); // undefined，wm2 中没有 o2 这个键
wm2.get(o3); // undefined，值就是 undefined

wm1.has(o2); // true
wm2.has(o2); // false
wm2.has(o3); // true (即使值是 undefined)

wm3.set(o1, 37);
wm3.get(o1); // 37

wm1.has(o1);   // true
wm1.delete(o1);
wm1.has(o1);   // false

为什么要用 WeakMap 而不是 Map

在 JavaScript 里，map API 可以通过四个 API 方法共用两个数组（一个存放键,一个存放值）来实现。这样在给这种 map 设置值时会同时将键和值添加到这两个数组的末尾。从而使得键和值的索引在两个数组中相对应。当从该 map 取值的时候，需要遍历所有的键，然后使用索引从存储值的数组中检索出相应的值。

但这样的实现会有两个很大的缺点，首先赋值和搜索操作都是 O(n) 的时间复杂度（n 是键值对的个数），因为这两个操作都需要遍历整个数组来进行匹配。

另外一个缺点是可能会导致 内存泄漏，因为数组会一直引用着每个键和值。这种引用使得 垃圾回收算法不能回收处理他们，即使没有其他任何引用存在了。

let jser = { name: "dachui" };

let array = [ jser ];

jser = null; // 覆盖引用

上面这段代码，我们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 jser = { name: "dachui" };

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

jser = null; // 覆盖引用

类似的，如果我们使用对象作为常规 Map 的键，那么当 Map 存在时，该对象也将存在。它会占用内存，并且不会被垃圾回收机制回收。

相比之下，原生的 WeakMap 持有的是每个键对象的 弱引用，这意味着在没有其他引用存在时垃圾回收能正确进行。

正是由于这样的弱引用，WeakMap 的 key 是不可枚举的 (没有方法能给出所有的 key)。如果 key 是可枚举的话，其列表将会受垃圾回收机制的影响，从而得到不确定的结果。因此，如果你想要这种类型对象的 key 值的列表，你应该使用 Map。

综上，我们可以得出以下结论：WeakMap 的键所指向的对象，不计入垃圾回收机制。

所以，如果你要往对象上添加数据，又不想干扰垃圾回收机制，就可以使用 WeakMap。

看到这里大家就应该知道了，Vue 3 之所以使用 WeakMap 来作为缓冲区就是为了能将 不再使用的数据进行正确的垃圾回收。

什么是弱引用

关于「弱引用」，维基百科给出了答案：

在计算机程序设计中，弱引用 与 强引用 相对，是指不能确保其引用的对象不会被垃圾回收器回收的引用。一个对象若只被弱引用所引用，则被认为是不可访问（或弱可访问）的，并因此 可能在任何时刻被回收。

为什么会出现弱引用

那么，为什么会出现弱引用呢？弱引用除了能解决上述问题之外还能解决什么问题呢？要想回答这些问题，我们首先需要了解一下 V8 引擎是如何进行垃圾回收的。

对于 JSer 来说，内存的管理是自动的、无形的，这一切都归功于 V8 引擎在背后默默地帮我们找到不需要使用的内存并进行清理。

那么，当我们不再需要某个东西时会发生什么，V8

const myWeakmap = newWeakMap();
myWeakmap.set(
  document.getElementById('logo'),
  { timesClicked: 0 },
);
document.getElementById('logo').addEventListener('click', () => {
  const logoData = myWeakmap.get(document.getElementById('logo'));
  logoData.timesClicked++;
}, false);

WeakMap이란 무엇입니까

구문

const testFn = (function () {
  let data;

  class Test {
    constructor(val) {
      data = val
    }
    getData() {
      return data;
    }
  }
  return Test;
})();

let test1 = new testFn(3);
let test2 = new testFn(4);
console.log(test1.getData()); // 4
console.log(test2.getData()); // 4

메서드

const testFn = (function () {
  let data = Symbol('data')

  class Test {
    constructor(val) {
      this[data] = val
    }
    getData() {
      return this[data]
    }
  }
  return Test;
})();

let test1 = new testFn(3);
let test2 = new testFn(4);
console.log(test1.getData()); // 3
console.log(test2.getData()); // 4

console.log(test1[Object.getOwnPropertySymbols(test1)[0]]); // 3
console.log(test2[Object.getOwnPropertySymbols(test2)[0]]); // 4

Map

const testFn = (function () {
  let data = new WeakMap()

  class Test {
    constructor(val) {
      data.set(this, val)
    }
    getData() {
      return data.get(this)
    }
  }
  return Test;
})();

let test1 = new testFn(3);
let test2 = new testFn(4);
console.log(test1.getData()); // 3
console.log(test2.getData()); // 4

약한 참조란 무엇입니까

컴퓨터 프로그래밍에서는 약한 참조 및 강한 참조relative는 참조하는 개체가 가비지 수집기에 의해 수집되지 않는다는 것을 보장하지 않는 참조를 나타냅니다. 객체가 약한 참조에 의해서만 참조되는 경우 객체는 액세스할 수 없는(또는 약한 액세스) 것으로 간주되므로 언제든지 재활용될 수 있습니다.

약한 참조는 왜 나타나는 걸까요?

const myWeakmap = newWeakMap();
myWeakmap.set(
  document.getElementById('logo'),
  { timesClicked: 0 },
);
document.getElementById('logo').addEventListener('click', () => {
  const logoData = myWeakmap.get(document.getElementById('logo'));
  logoData.timesClicked++;
}, false);

const testFn = (function () {
  let data;

  class Test {
    constructor(val) {
      data = val
    }
    getData() {
      return data;
    }
  }
  return Test;
})();

let test1 = new testFn(3);
let test2 = new testFn(4);
console.log(test1.getData()); // 4
console.log(test2.getData()); // 4

const testFn = (function () {
  let data = Symbol('data')

  class Test {
    constructor(val) {
      this[data] = val
    }
    getData() {
      return this[data]
    }
  }
  return Test;
})();

let test1 = new testFn(3);
let test2 = new testFn(4);
console.log(test1.getData()); // 3
console.log(test2.getData()); // 4

console.log(test1[Object.getOwnPropertySymbols(test1)[0]]); // 3
console.log(test2[Object.getOwnPropertySymbols(test2)[0]]); // 4

const testFn = (function () {
  let data = new WeakMap()

  class Test {
    constructor(val) {
      data.set(this, val)
    }
    getData() {
      return data.get(this)
    }
  }
  return Test;
})();

let test1 = new testFn(3);
let test2 = new testFn(4);
console.log(test1.getData()); // 3
console.log(test2.getData()); // 4