Map与WeakMap(垃圾回收角度)

nodejs环境，垃圾回收角度看Map与WeakMap区别

Map与WeakMap简单区别

Map的键值可以是原始数据类型和引用类型，WeakMap的键值只能说引用类型（object）。
Map可以迭代遍历键，WeakMap不可迭代遍历键。
WeakMap中的”weak“表示弱映射的键是”弱弱地拿着“的，意思就是，这些键不属于正式的引用。
换言之，WeakMap所构建的实例中，其key键所对应引用地址的引用断开或不属于指向同一个内存地址的时候，其对应value值就会被加入垃圾回收队伍。（粗暴理解为：因为key必须是个引用类型，当key引用断了或变了，这个键值对就可以进垃圾桶了）
观察内存空间理解WeakMap，因为通常条件下很难察觉WeakMap里面keyValue什么时候消失，但是通过某一个引用类型的值大到足够占据一定内存时候，我们可以通过观察内存的变化来观察WeakMap的特性。

测试环境

Node.js的进程Api process.memoryUsage()配合手动垃圾回收global.gc()在终端观察。（也可以使用Chrome浏览器Performance功能录制内存变化）

glabal.gc()
手动调用一次垃圾回收。需要在运行js文件时候增加命令 –expose-gc，一般环境下不推荐使用，这里做学习用。

process.memoryUsage()
查看Node进程的内存占用情况,返回值为对象其中包含五个属性 rss，heapTotal，heapUsed，external，arrayBuffers；其中主要属性是 heapTotal和heapUsed对应的是V8的堆内存信息。heapTotal是堆中总共申请的内存量，heapUsed表示目前堆中使用的内存量,单位都为字节。

代码示例

1.WeakMap

// 第一次手动清理垃圾以确保为最新状态，观察内存情况
global.gc();
console.log(`第一次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB`);
const wm = new WeakMap();

let key = {};
// 给 WeakMap实例 赋值一个 占领内存足够大的 键值对
wm.set(key, new Array(114514 * 19));
// 手动清理一下垃圾 观察内存占用情况
global.gc();
console.log(`第二次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB`);

// 此时把 key键 的引用进行断开，并观察内存占用情况
key = null;
// key = new Array();  
// 这种改变引用地址写法也可以引起 弱映射，因为引用地址不再是同块内存地址 WeakMap内对应的value也会被垃圾回收

global.gc();
console.log(`第三次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB`);

$ node --expose-gc index.js

第一次垃圾回收，当前内存使用情况：1.66MB
第二次垃圾回收，当前内存使用情况：18.45MB
第三次垃圾回收，当前内存使用情况：1.84MB

2.Map

// 第一次手动清理垃圾以确保为最新状态，观察内存情况
global.gc();
console.log(
  `第一次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB`
);
const m = new Map();

let key = {};
m.set(key, new Array(114514 * 19));
// 手动清理一下垃圾 观察内存占用情况
global.gc();
console.log(
  `第二次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB，
  当前Map的长度: ${m.size}`
);

// 此时把 key键 的引用进行断开，并观察内存占用情况
key = null;
global.gc();
console.log(
  `第三次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB，
  当前Map的长度: ${m.size}`
);

// 清除Map所有键值对
m.clear();

global.gc();
console.log(
  `第四次垃圾回收，当前内存使用情况：${(process.memoryUsage().heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2)}MB，
  当前Map的长度: ${m.size}`
);
$ node --expose-gc index.js
第一次垃圾回收，当前内存使用情况：1.66MB
第二次垃圾回收，当前内存使用情况：18.45MB，当前Map的长度: 1
第三次垃圾回收，当前内存使用情况：18.45MB，当前Map的长度: 1
第四次垃圾回收，当前内存使用情况：1.85MB，当前Map的长度: 0

由此可见Map所构建的实例是需要手动清理，才能被垃圾回收清除，而WeakMap只要外部的引用消失，所对应的键值对就会自动被垃圾回收清除。