新增的 ES11 WeakRef 类的使用方法和注意事项

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在 ES11 中,引入了一个新的类:WeakRef。该类允许开发者创建一个弱引用(weak reference),即一个不会阻止垃圾回收器清除对象的引用。本文将详细介绍 WeakRef 类的使用方法和注意事项并提供示例代码。

使用方法

创建 WeakRef 对象

我们可以使用 WeakRef 类的构造函数创建一个新的 WeakRef 对象,如下所示:

上述代码将创建一个对 {} 的弱引用,并将其分配给 weakRef 变量。

值得注意的是,我们只能使用可被垃圾回收器自动清除的对象作为 WeakRef 对象的参数。因此以下类型的对象是无法被作为参数传递给 WeakRef 构造函数:

  • 基本数据类型(例如数字和字符串)。
  • 空对象 null
  • 已被垃圾回收器清除的对象。
  • 非垃圾回收堆上创建的对象,例如 Node.js 中的 Buffer 对象。

获取 WeakRef 对象的值

我们可以通过 WeakRef 对象的 deref() 方法获取其所引用的对象,如下所示:

上述代码将获取 weakRef 对象对应的对象并将其赋值给 refValue 变量。如果 weakRef 对象当前引用的对象已被垃圾回收器清除,则 deref() 方法将返回 undefined

使用 WeakRef 对象

由于 WeakRef 对象引用的对象可能在任意时刻被垃圾回收器清除,我们不能像使用普通对象引用一样在某些操作之后保证该对象存在。因此,在引用 WeakRef 对象所引用的对象之前,我们通常需要先使用 deref() 方法获取其当前值并检查其是否存在。

例如,以下示例代码演示了如何使用 WeakRef 对象来在 Map 对象中存储一组值:

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在该示例代码中,我们使用 WeakRef 对象 weakRef 引用了 obj1。虽然 Map 中仍然使用 obj1 作为键,但我们通过 WeakRef 对象在 Map 中存储了对它的弱引用。在检查 refValue 是否为空之后,我们使用 Map.set() 方法替换了原有值,从而避免了在对象已经被清除之后尝试读取该对象而导致的错误。最后我们可以看到,Map 中键 obj1 对应的值已被更新为 'updatedValue1'

WeakRef 对象的生命周期

由于 WeakRef 对象本身并不持有其引用的对象,当没有其他对象持有该对象引用时,其引用的对象会被垃圾回收器自动清除。因此,我们无法控制 WeakRef 对象和其引用的对象何时会被清除。

和其他 JavaScript 对象一样,WeakRef 对象本身也可能被垃圾回收器清除。当 WeakRef 对象被清除时,它引用的对象将不再拥有任何弱引用,因此也可能被垃圾回收器清除。当没有其他对象持有该对象的引用时,垃圾回收器会自动清除该对象的内存空间。

在实际应用中,需要特别注意对象引用的生命周期,以避免由于程序逻辑错误而导致内存泄漏或错误行为等问题。

注意事项

在使用 WeakRef 类时,还需要注意以下几个问题:

运行环境的支持

目前,WeakRef 类在主流浏览器和 Node.js 的最新版本中已经得到支持。然而在一些老旧或不支持 ECMAScript2021 标准的运行环境中,WeakRef 类可能无法使用。在编写代码时,需要特别考虑运行环境的支持情况,以保证代码的兼容性。

对象引用的可访问性

使用 WeakRef 类时,需要特别注意对象引用的可访问性。如果引用的对象被清除了,却没有及时地更新其他对象中对其的引用,可能会导致访问该对象时出现错误或异常行为。

例如,以下示例代码演示了一种常见的错误用法:

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在该示例代码中,我们创建了两个对象 obj1obj2,并将 obj1 的引用存储在 obj2.ref 中。接着,我们使用 WeakRef 对象 weakRef 引用了 obj1,并在检查引用是否存在之后,尝试将其设置为 null。然而,由于 obj1 依然被 obj2.ref 引用,其引用的对象并没有被垃圾回收器清除。因此在此之后,当我们尝试访问 weakRef 对象以获取引用时,得到的结果一直是 {},而不是 null。此外,在访问 obj2.ref 时,我们同样得到了 null 而不是预期的 {}

对象引用的可变性

由于 WeakRef 对象引用的对象可能在任意时刻被垃圾回收器清除,因此我们需要特别注意对象引用的可变性。如果在对象引用被清除之后,我们仍然继续尝试使用其作为键或进行其他操作,可能会导致错误或异常行为。

例如,以下示例代码演示了一种错误用法:

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在该示例代码中,我们首先将 {} 作为键存储在 Map 中,并将其与一个字符串值 'value' 相关联。接着,我们使用 WeakRef 对象 weakRef 引用了 obj,并在检查引用是否存在之后,尝试将其设置为 null。由于 obj 依然作为 Map 的键,我们可以继续使用其作为键读取 Map 的值。然而,当 obj 被赋值为 null 时,WeakRef 对象引用的对象也随之被清除。因此,在此之后,当我们尝试访问 weakRef 对象以获取引用时,得到的结果是 undefined,而不是 {}。此外,由于 obj 现在已被赋值为 null,因此在访问 map.get(null) 时,我们同样得到了 undefined 而不是预期的 'value'

总结

该文中,我们介绍了 WeakRef 类的使用方法和注意事项,并提供了相应的示例代码。使用 WeakRef 类时,需要注意对象引用的生命周期、可访问性和可变性等问题,以保证代码的正确性和可靠性。在实际开发中,需要根据具体情况评估使用 WeakRef 类的必要性和适用性,并采取相应的措施来保证代码的质量和性能。

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