Konstruktory tablic określonego typu

Tytuł oryginału: You Don't Know JS: ES6 & Beyond
Tłumaczenie: Piotr Rajca
ISBN: 978-83-283-2311-7
© 2016 Helion SA
Authorized Polish translation of the English edition You Don't Know JS: ES6 & Beyond ISBN
9781491904244 © 2016 Getify Solutions, Inc.
This translation is published and sold by permission of O’Reilly Media, Inc.,
which owns or controls all rights to publish and sell the same.
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system,
without permission from the Publisher.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej
publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną,
fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje
naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji.
Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich
właścicieli.
Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje były
kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane
z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz Wydawnictwo HELION nie
ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z wykorzystania informacji
zawartych w książce.
Wydawnictwo HELION
ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE
tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63
e-mail: [email protected]
WWW: http://helion.pl (księgarnia internetowa, katalog książek)
Drogi Czytelniku!
Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres
http://helion.pl/user/opinie/tajnjs
Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję.
Printed in Poland.
• Kup książkę
• Poleć książkę
• Oceń książkę
• Księgarnia internetowa
• Lubię to! » Nasza społeczność
Spis treści
Przedmowa .......................................................................................................................5
Wstęp ...............................................................................................................................7
1. ES? Teraźniejszość i przyszłość ..........................................................................................11
Wersje języka
Transpilacja — transformacja kodu
Biblioteki typu shim i polyfill
Podsumowanie
12
13
14
15
2. Składnia ..........................................................................................................................17
Deklaracje zakresu bloku
Rozproszenie (reszta)
Domyślne wartości parametrów
Destrukturyzacja
Rozszerzenia literałów obiektowych
Literały szablonów
Funkcje typu arrow function
Pętle for .. of
Wyrażenia regularne
Rozszerzenia literałów liczbowych
Unicode
Symbole
Podsumowanie
17
24
26
30
44
51
57
62
65
73
74
79
84
3. Organizacja .....................................................................................................................85
Iteratory
Generatory
Moduły
Klasy
Podsumowanie
85
95
110
126
136
3
Kup książkę
Poleć książkę
4. Asynchroniczne sterowanie przepływem ........................................................................137
Obietnice
Generatory i obietnice
Podsumowanie
137
143
146
5. Kolekcje .........................................................................................................................147
Tablice określonego typu
Mapy
Mapy typu WeakMap
Zbiory
Zbiory typu WeakSet
Podsumowanie
147
152
156
157
158
159
6. Modyfikacje API .............................................................................................................161
Array
Object
Math
Number
String
Podsumowanie
161
170
173
175
178
179
7. Metaprogramowanie .....................................................................................................181
Nazwy funkcji
Dobrze znane symbole
Obiekty pośredniczące — Proxy
Interfejs API obiektu Reflect
Testowanie możliwości
Optymalizacja TCO
Podsumowanie
181
185
190
202
206
208
215
8. Dalszy rozwój języka po ES6 ...........................................................................................217
Funkcje asynchroniczne
Object.observe(..)
Operator potęgi
Właściwości obiektów i operator ...
Array#includes(..)
SIMD
WebAssembly (WASM)
Podsumowanie
218
221
224
224
225
226
227
229
A Podziękowania ..............................................................................................................231
Skorowidz .....................................................................................................................235
4
_
Spis treści
Kup książkę
Poleć książkę
ROZDZIAŁ 5.
Kolekcje
Kolekcje oraz dostęp do danych o określonej strukturze to kluczowe elementy niemal wszystkich programów pisanych w języku JavaScript. Od samego początku istnienia języka aż do chwili obecnej
podstawowymi mechanizmami używanymi do tworzenia struktur danych są tablice i obiekty. Oczywiście, powstawały także biblioteki, które korzystając z tablic i obiektów, implementowały struktury
danych wyższego poziomu.
Jednak w ES6 niektóre najbardziej przydatne (i zoptymalizowane pod względem wydajności działania!) spośród tych abstrakcji danych zostały dodane jako macierzyste elementy języka.
Zaczniemy od przedstawienia tablic określonego typu (ang. TypedArrays), rozwiązania wprowadzonego kilka lat temu wraz z udostępnieniem wersji ES5, lecz zestandaryzowanego wyłącznie jako
dodatek do WebGL, a nie do samego języka JavaScript. W przypadku ES6 tablice określonego typu zostały dodane bezpośrednio do specyfikacji języka, co nadało im najwyższy status.
Mapy przypominają nieco obiekty (pary klucz-wartość), jednak w ich przypadku kluczem może być
nie tylko łańcuch znaków, lecz dowolna wartość — nawet inny obiekt lub mapa! Zbiory są podobne
do tablic (list wartości), ale umieszczane w nich wartości są unikalne; w przypadku próby dodania
duplikatu zostanie on pominięty. Istnieją także „słabe” (pod względem odzyskiwania i oczyszczania
pamięci) odpowiedniki tych dwóch struktur danych: WeakMap oraz WeakSet.
Tablice określonego typu
Zgodnie z informacjami podanymi w książce Tajniki języka JavaScript. Typy i gramatyka, należącej do
tej serii wydawniczej, język JavaScript posiada zestaw wbudowanych typów danych, takich jak number
oraz string. Kuszące byłoby przypuszczenie, że termin „tablice określonego typu” oznacza tablicę
wartości pewnego konkretnego typu, na przykład: tablicę zawierającą wyłącznie łańcuchy znaków.
Jednak w przypadku tablic określonego typu chodzi raczej o zapewnienie strukturalnego dostępu do
danych binarnych przy wykorzystaniu składni charakterystycznej dla tablic (dostępu z użyciem
indeksów itd.). Słowo „typ” w nazwie tego mechanizmu odnosi się raczej do „widoku” prezentującego
zbiory bitów, stanowiącego w zasadzie odwzorowanie określające, czy bity powinny być traktowane
jako tablica 8-bitowych liczb całkowitych ze znakiem, czy też jako 16-bitowe liczby całkowite ze
znakiem itd.
147
Kup książkę
Poleć książkę
W jaki sposób tworzymy taki „zbiór bitów”. Jest on nazywany „buforem”, a najbardziej bezpośredni
sposób jego tworzenia polega na użyciu konstruktora ArrayBuffer(..):
var buf = new ArrayBuffer( 32 );
buf.byteLength;
// 32
Po wykonaniu powyższych instrukcji zmienna buf będzie zawierać bufor binarny o długości 32 bajtów
(czyli 256 bitów), który początkowo został wypełniony zerami. Sam bufor nie daje nam żadnych
możliwości interakcji z jego zawartością, a jedyną operacją, jaką możemy na nim wykonać, jest
sprawdzenie jego wielkości przy użyciu właściwości byteLength.
Kilka mechanizmów różnych platform internetowych korzysta z takich buforów
lub je zwraca; należą do nich: FileReader#readAsArrayBuffer(..), XMLHttpRequest#
´send(..) oraz ImageData (dane płócien).
Jednak na taki bufor możemy następnie nałożyć „widok”, którym jest właśnie tablica określonego
typu. Przyjrzyjmy się poniższemu przykładowi:
var arr = new Uint16Array( buf );
arr.length;
// 16
Zmienna arr jest teraz tablicą określonego typu, prezentującą zawartość 256-bitowego bufora buff
jako 16-bitowe liczby całkowite bez znaku, co oznacza, że będzie ona miała 16 elementów.
Kolejność zapisu bajtów
Koniecznie należy zrozumieć i zapamiętać, że tablica arr jest odwzorowywana z wykorzystaniem
określonej kolejności zapisu bajtów (big-endian lub little-endian), odpowiadających ustawieniom
platformy, na której działa środowisko JavaScript. Ten fakt może być problemem, gdy dane binarne
zostaną przygotowane z użyciem innej kolejności zapisu bajtów, lecz muszą być interpretowane na
platformie, w której kolejność zapisu bajtów jest przeciwna.
Oba terminy (big-endian oraz little-endian) określają, czy najmniej znaczący bajt (kolekcja 8 bitów)
wielobajtowej liczby — takiej jak 16-bitowe liczby bez znaku, których użyliśmy w ostatnim przykładzie — zostanie zapisany z prawej, czy z lewej strony sekwencji bajtów reprezentujących liczbę.
Wyobraźmy sobie liczbę dziesiętną 3085, która musi być reprezentowana przy użyciu 16 bitów.
Gdyby taka liczba miała być reprezentowana przy użyciu jednego, 16-bitowego pojemnika, to niezależnie od kolejności zapisu miałaby dwójkową postać 0000110000001101 (lub 0c0d szesnastkowo).
Gdybyśmy jednak chcieli zapisać ją jako dwie liczby 8-bitowe, to zastosowana kolejność zapisu bajtów miałaby ogromne znaczenie dla postaci tej liczby umieszczonej w pamięci:
x 0000110000001101 / 0c0d (w przypadku stosowania zapisu big-endian),
x 0000110100001100 / 0d0c (w przypadku stosowania zapisu little-endian).
Jeśli pobraliśmy bity 0000110100001100 reprezentujące liczbę 3085 w systemie korzystającym z zapisu
little-endian, lecz spróbujemy ich użyć w systemie korzystającym z zapisu big-endian, to okaże się,
że uzyskamy liczbę 3340 (w systemie dziesiętnym) lub 0d0c (w systemie szesnastkowym).
148 _
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
Zapis little-endian jest obecnie najczęściej używaną w internecie reprezentacją danych, choć oczywiście istnieją przeglądarki, w których nie jest on stosowany. Bardzo ważne jest, by zrozumieć, że znaczenie ma sposób zapisu danych binarnych używany zarówno przez ich producenta, jak i przez
konsumenta.
Oto prosta metoda sprawdzania używanej kolejności zapisu danych, przedstawiona na witrynie MDN:
var littleEndian = (function() {
var buffer = new ArrayBuffer( 2 );
new DataView( buffer ).setInt16( 0, 256, true );
return new Int16Array( buffer )[0] === 256;
})();
Zmienna littleEndian będzie przyjmować wartości true lub false, w większości przeglądarek
powinna mieć wartość true. Powyższy kod korzysta z konstruktora DataView(..) zapewniającego
najwyższy i najdokładniejszy poziom kontroli nad dostępnością (ustawianiem i pobieraniem)
bitów z widoku utworzonego na bazie bufora. Trzeci parametr metody setInt16(..) zastosowanej w powyższym kodzie informuje DataView, jaka kolejność zapisu danych ma być zastosowana
w wykonywanej operacji.
Nie należy mylić kolejności zapisu danych binarnych przechowywanych w buforze
tablicy ze sposobem reprezentacji danej liczby po udostępnieniu jej w programie
JavaScript. Na przykład wywołanie (3085).toString(2) zwróci łańcuch znaków
"110000001101", który przy pominięciu czterech początkowych 0 wydaje się reprezentacją używającą zapisu little-endian. W rzeczywistości reprezentacja ta bazuje na
pojedynczym widoku 16-bitowym, a nie na widoku dwóch bajtów (po 8 bitów każdy).
Powyższe rozwiązanie stanowi najlepszy sposób sprawdzenia kolejności zapisu bajtów
stosowanej przez używane środowisko.
Wiele widoków
Do jednego bufora można dołączyć wiele różnych widoków. Oto przykład:
var buf = new ArrayBuffer( 2 );
var view8 = new Uint8Array( buf );
var view16 = new Uint16Array( buf );
view16[0] = 3085;
view8[0];
view8[1];
// 13
// 12
view8[0].toString( 16 );
view8[1].toString( 16 );
// "d"
// "c"
// zamiana (jakby zmiana kolejnoĞci zapisu!)
var tmp = view8[0];
view8[0] = view8[1];
view8[1] = tmp;
view16[0];
// 3340
Tablice określonego typu
Kup książkę
_ 149
Poleć książkę
Konstruktory tablic określonego typu mają wiele różnych sygnatur. Na razie przedstawione zostały
tylko te, do których przekazywany jest sam bufor. Niemniej jednak ta forma konstruktorów umożliwia
także podanie dwóch opcjonalnych parametrów: byteOffset oraz length. Oznacza to, że tworzony
widok tablicy określonego typu może się zaczynać w innym miejscu niż wskazywane przez indeks 0
i może obejmować mniejszy zakres danych niż pełna długość bufora.
Technika ta może się okazać całkiem przydatna, jeśli dane binarne umieszczone w buforze nie
mają jednolitej wielkości bądź rozmieszczenia.
Załóżmy, że dysponujemy binarnym buforem, w którym najpierw jest zapisana liczba składająca się
z dwóch bajtów (tak zwane „słowo”), następnie dwie liczby jednobajtowe, a następnie liczba zmiennoprzecinkowa o długości czterech bajtów. Poniższy przykład pokazuje, w jaki sposób można pobrać
te wszystkie dane, korzystając z różnych widoków bazujących na tym samym buforze, lecz używających różnych przesunięć oraz długości:
var first = new Uint16Array( buf, 0, 2 )[0],
second = new Uint8Array( buf, 2, 1 )[0],
third = new Uint8Array( buf, 3, 1 )[0],
fourth = new Float32Array( buf, 4, 4 )[0];
Konstruktory tablic określonego typu
Oprócz formy z parametrami (buffer, [offset, [length]]), przedstawionej w poprzednich przykładach, dostępne są także inne postaci konstruktorów tablic określonego typu:
x [konstruktor](length) — tworzy nowy widok na bazie nowego bufora o długości length.
x [konstruktor](typedArr)
— tworzy nowy widok oraz nowy bufor, kopiując do niego zawartość
przekazanego widoku typedArr.
x [konstruktor](obj) — tworzy nowy widok oraz nowy bufor, do którego zostają skopiowane dane
pobrane podczas przeglądania obiektu lub obiektu przypominającego tablicę.
Na poniższej liście przedstawiłem wszystkie konstruktory tablic określonego typu dostępne w języku ES6:
x Int8Array
(8-bitowe liczby całkowite ze znakiem), Uint8Array (8-bitowe liczby całkowite bez
znaku),
x Uint8ClampedArray (8-bitowe liczby całkowite bez znaku, przy
czym podczas inicjalizacji każda
wartość jest ograniczana do zakresu od 0 do 255),
x Int16Array (16-bitowe liczby całkowite ze znakiem), Uint16Array (16-bitowe liczby
całkowite
bez znaku),
x Int32Array (32-bitowe liczby całkowite ze znakiem), Uint32Array (32-bitowe liczby
całkowite
bez znaku),
x Float32Array (32-bitowe liczby zmiennoprzecinkowe, IEEE-754),
x Float64Array (64-bitowe liczby zmiennoprzecinkowe, IEEE-754).
Tablice określonego typu tworzone przy użyciu tych konstruktorów są niemal takie same jak zwyczajne, macierzyste tablice języka JavaScript. Różnica pomiędzy nimi polega na tym, że tablice określonego
typu mają stałą, niezmienną długość, a ich zawartość stanowią wartości tego samego „typu”.
150 _
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
Poza tymi rozbieżnościami oba rodzaje tablic dysponują tymi samymi metodami udostępnianymi
przez ich konstruktory. Z tego względu zapewne będziemy mogli używać ich jako zwyczajnych
tablic bez konieczności przeprowadzania jakichkolwiek konwersji.
Oto przykład:
var a = new Int32Array( 3 );
a[0] = 10;
a[1] = 20;
a[2] = 30;
a.map( function(v){
console.log( v );
} );
// 10 20 30
a.join( "-" );
// "10-20-30"
Podczas korzystania z tablic określonego typu nie można używać niektórych metod
Array.prototype; chodzi o metody, których zastosowanie nie ma w danym przypadku
sensu, takie jak mutatory (splice(..), push(..) itd.) oraz metoda concat(..).
Trzeba pamiętać, że wielkość elementów tablic określonego typu jest ograniczona przez zadeklarowany typ tablicy. Jeśli używamy tablicy Uint8Array i spróbujemy zapisać w jednym z jej elementów daną, której wielkość przekracza 8 bitów, to zostanie ona przycięta tak, by liczba bajtów zapisywanej wartości odpowiadała zadeklarowanej wielkości elementów tablicy.
W niektórych przypadkach, na przykład w razie próby podniesienia do kwadratu liczb zapisanych
w tablicy określonego typu, może to być przyczyną problemów. Przeanalizujmy następujący przykład:
var a = new Uint8Array( 3 );
a[0] = 10;
a[1] = 20;
a[2] = 30;
var b = a.map( function(v){
return v * v;
} );
b;
// [100, 144, 132]
Podniesienie do kwadratu wartości 20 oraz 30 powoduje wystąpienie przepełnienia bitowego. Ograniczenie to można ominąć, korzystając z funkcji TypedArray#from(..):
var a = new Uint8Array( 3 );
a[0] = 10;
a[1] = 20;
a[2] = 30;
var b = Uint16Array.from( a, function(v){
return v * v;
} );
b;
// [100, 400, 900]
Tablice określonego typu
Kup książkę
_ 151
Poleć książkę
Więcej informacji na temat funkcji Array.from(..), dostępnej także w tablicach określonego typu,
można znaleźć w rozdziale 6., w punkcie „Funkcja statyczna Array.from(..)”. W podpunkcie „Odwzorowania” opisana została funkcja odwzorowująca, którą można przekazać jako drugi argument
funkcji Array.from(..).
Jedną z interesujących cech tablic określonego typu jest udostępnianie metody sort(..), analogicznej do metody dostępnej w normalnych tablicach języka JavaScript. Jednak w przypadku tablic
określonego typu metoda ta domyślnie porównuje liczby, a nie konwertuje wartości do postaci łańcuchowej w celu wykonania porównania alfabetycznego. Oto przykład zastosowania obu tych metod:
var a = [ 10, 1, 2, ];
a.sort();
// [1,10,2]
var b = new Uint8Array( [ 10, 1, 2 ] );
b.sort();
// [1,2,10]
Metoda TypedArray#sort(..) dysponuje także drugim, opcjonalnym parametrem — można go użyć
do przekazania funkcji porównującej, która działa dokładnie tak samo jak funkcje porównujące stosowane w metodzie Array#sort(..).
Mapy
Jeśli masz duże doświadczenie w programowaniu w języku JavaScript, to zapewne wiesz, że obiekty
są podstawowym mechanizmem do tworzenia struktur danych zawierających nieuporządkowane
pary klucz-wartość, nazywanych także mapami. Niemniej jednak podstawową wadą związaną
z tworzeniem map przy wykorzystaniu obiektów jest to, że kluczami obiektów mogą być wyłącznie
łańcuchy znaków.
Przeanalizujmy następujący przykład:
var m = {};
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m[x] = "foo";
m[y] = "bar";
m[x];
m[y];
// "bar"
// "bar"
Co się tu dzieje? Otóż oba obiekty, x i y, zostają przekształcone do postaci łańcucha "[object Object]",
dlatego w obiekcie m zostanie utworzony tylko jeden klucz.
Niektórzy implementowali fałszywe mapy, tworząc dwie tablice, z których jedna zawierała klucze
niebędące łańcuchami znaków, a druga — wartości. Oto przykład takiego rozwiązania:
var keys = [], vals = [];
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
keys.push( x );
vals.push( "foo" );
152 _
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
keys.push( y );
vals.push( "bar" );
keys[0] === x;
vals[0];
// true
// "foo"
keys[1] === y;
vals[1];
// true
// "bar"
Oczywiście nikt nie chciałby własnoręcznie zarządzać takimi równoległymi tablicami, dlatego zapewne warto by zdefiniować strukturę danych, której metody ukrywałyby szczegóły implementacyjne związane z zarządzaniem tymi tablicami. Oprócz konieczności zaimplementowania takiego
rozwiązania jego kolejną podstawową wadą jest to, że złożoność działania takiej struktury danych
nie jest już liniowa — O(1) — lecz wynosi O(n).
Na szczęście w języku ES6 nie ma już potrzeby stosowania takich rozwiązań! Wystarczy utworzyć
mapę — Map(..):
var m = new Map();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m.set( x, "foo" );
m.set( y, "bar" );
m.get( x );
m.get( y );
// "foo"
// "bar"
Jedyną wadą jest tu brak możliwości ustawiania i pobierania wartości mapy przy użyciu zapisu
z nawiasami kwadratowymi ([ ]), charakterystycznego dla tablic. Zamiast tego operacje te trzeba
wykonywać odpowiednio przy użyciu metod set(..) i get(..).
Do usuwania elementów mapy nie należy używać operatora delete, lecz metody delete(..):
m.set( x, "foo" );
m.set( y, "bar" );
m.delete( y );
Całą zawartość mapy można usunąć przy użyciu metody clear(). Z kolei długość mapy (czyli
liczbę jej kluczy) można pobrać, używając właściwości size (nie length):
m.set( x, "foo" );
m.set( y, "bar" );
m.size;
// 2
m.clear();
m.size;
// 0
W wywołaniu konstruktora Map(..) można także przekazać obiekt iterowalny (więcej informacji
na temat takich obiektów podałem w rozdziale 3., w podrozdziale „Iteratory”), który musi zwracać listę tablic, przy czym pierwszy element każdej tablicy jest kluczem, a drugi — skojarzoną z nim
wartością. Ten format iteracji idealnie odpowiada efektom działania metody entries(), opisanej
w następnym punkcie rozdziału. Dzięki temu bardzo łatwo można tworzyć kopie map:
Mapy
Kup książkę
_ 153
Poleć książkę
var m2 = new Map( m.entries() );
// ma ten sam efekt co:
var m2 = new Map( m );
Ponieważ instancja mapy jest obiektem iterowalnym, a jej domyślny iterator działa tak samo jak
metoda entries(), to preferowany jest drugi, krótszy sposób wywoływania konstruktora.
Oczywiście istnieje także możliwość ręcznego przekazania do konstruktora Map(..) listy elementów mapy (czyli tablicy dwuelementowych tablic zawierających pary klucz-wartość). Takie rozwiązanie przedstawia poniższy przykład:
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
var m = new Map( [
[ x, "foo" ],
[ y, "bar" ]
] );
m.get( x );
m.get( y );
// "foo"
// "bar"
Wartości map
W celu pobrania wartości mapy należy wywołać metodę values(..), która zwraca iterator. W rozdziałach 2. i 3. poznaliśmy różne metody sekwencyjnego przetwarzania iteratorów (czyli podobnego do sposobów korzystania z tablic), na przykład z użyciem operatora ... lub pętli for .. of.
Informacje na temat metody Array.from(..) można także znaleźć w rozdziale 6., w punkcie
„Tworzenie tablic i podtypów”. Przeanalizujmy poniższy przykład:
var m = new Map();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m.set( x, "foo" );
m.set( y, "bar" );
var vals = [ ...m.values() ];
vals;
Array.from( m.values() );
// ["foo","bar"]
// ["foo","bar"]
Zgodnie z informacjami podanymi w poprzednim rozdziale, elementy mapy można przejrzeć,
korzystając z metody entries() (bądź domyślnego iteratora mapy). Oto przykład wykorzystania
tej metody:
var m = new Map();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m.set( x, "foo" );
m.set( y, "bar" );
var vals = [ ...m.entries() ];
154 _
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
vals[0][0] === x;
vals[0][1];
// true
// "foo"
vals[1][0] === y;
vals[1][1];
// true
// "bar"
Klucze map
W celu pobrania wartości mapy należy wywołać metodę keys(..), która zwraca iterator udostępniający wszystkie klucze mapy:
var m = new Map();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m.set( x, "foo" );
m.set( y, "bar" );
var keys = [ ...m.keys() ];
keys[0] === x;
keys[1] === y;
// true
// true
Z kolei metoda has(..) pozwala sprawdzić, czy mapa zawiera konkretny klucz:
var m = new Map();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m.set( x, "foo" );
m.has( x );
m.has( y );
// true
// false
W gruncie rzeczy mapy pozwalają nam skojarzyć obiektem (kluczem) jakąś informację (wartość)
bez faktycznego zapisywania tej informacji w danym obiekcie.
Choć kluczami map mogą być dowolne wartości, to jednak zazwyczaj będą nimi obiekty, gdyż łańcuchy znaków oraz wartości innych typów prostych mogą być stosowane jako klucze zwyczajnych
obiektów. Innymi słowy, najprawdopodobniej wciąż będziemy używali zwyczajnych obiektów zamiast map, wyjąwszy sytuacje, gdy niektóre lub wszystkie klucze obiektu także muszą być obiektami
— zastosowanie mapy będzie wówczas lepszym rozwiązaniem.
Jeśli użyjemy obiektu jako klucza mapy, a następnie obiekt ten zostanie porzucony
(zostaną usunięte wszystkie odwołania do niego) w ramach próby odzyskania zajmowanej przez niego pamięci, to element mapy nie zostanie usunięty. W celu umożliwienia odzyskania pamięci zajmowanej przez element mapy trzeba go z niej jawnie
usunąć. W następnym punkcie, poświęconym mapom typu WeakMap, poznamy lepsze
rozwiązanie, jeśli chodzi o stosowanie obiektów jako kluczy i odzyskiwanie pamięci.
Mapy
Kup książkę
_ 155
Poleć książkę
Mapy typu WeakMap
Tak zwane „słabe mapy”, WeakMap, to specjalny rodzaj map, który dysponuje w zasadzie takim samym
zewnętrznym zachowaniem jak normalne mapy, lecz różni się od nich pod względem wewnętrznego
sposobu przydzielania pamięci (a zwłaszcza możliwości jej odzyskiwania).
W przypadku map typu WeakMap kluczami mogą być wyłącznie obiekty. Obiekty te są przechowywane
w słaby sposób, co oznacza, że w przypadku ich usunięcia przez mechanizm odzyskiwania pamięci
(GC) usunięty zostanie także cały element mapy. Tego działania nie można jednak zaobserwować, gdyż jedynym sposobem, by mechanizm odzyskiwania pamięci usunął obiekt, jest usunięcie
wszystkich referencji do tego obiektu — to z kolei oznacza, że w programie nie będzie żadnych
referencji, które pozwoliłyby sprawdzić, czy dany obiekt istnieje w mapie, czy nie.
Pod wszelkimi innymi względami interfejs API mapy typu WeakMap w dużym stopniu przypomina
interfejs zwyczajnych map, choć jest nieco bardziej ograniczony:
var m = new WeakMap();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
m.set( x, "foo" );
m.has( x );
m.has( y );
// true
// false
Mapy typu WeakMap nie udostępniają właściwości size, metody clear() ani iteratorów pozwalających
na przeglądanie ich kluczy, wartości oraz elementów. A zatem nawet jeśli usuniemy referencję x,
powodując tym samym usunięcie skojarzonego z nią elementu mapy m podczas następnego cyklu
odzyskiwania pamięci, to i tak nie będziemy mogli się o tym przekonać. Pozostanie nam jedynie
wierzyć na słowo!
Mapy typu WeakMap, podobnie jak zwyczajne mapy, pozwalają na swoiste kojarzenie informacji
z obiektami. Są one szczególnie przydatne, kiedy nie dysponujemy całkowitą kontrolą nad używanymi obiektami, na przykład gdy są nimi elementy DOM. A zatem, jeśli obiekty używane jako
klucze map mogą być usuwane i zajmowana przez nie pamięć powinna zostać zwolniona w ramach
procesu odzyskiwania pamięci (GC), to zastosowanie mapy typu WeakMap będzie optymalnym
rozwiązaniem.
Koniecznie należy zapamiętać, że w przypadku map typu WeakMap jedynie klucze są przechowywane w „słaby” sposób — nie dotyczy to wartości mapy. Przeanalizujmy poniższy przykład:
var m = new WeakMap();
var x
y
z
w
=
=
=
=
{
{
{
{
id:
id:
id:
id:
1
2
3
4
},
},
},
};
m.set( x, y );
x = null;
y = null;
156 _
// { id: 1 } moĪe zostaü usuniĊty przez GC
// { id: 2 } moĪe zostaü usuniĊty przez GC
// ale tylko dlatego, Īe dotyczy to takĪe obiektu { id: 1 }
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
m.set( z, w );
w = null;
// { id: 4 } nie moĪe zostaü usuniĊty przez GC
Właśnie z tego powodu uważam, że odpowiedniejszą nazwą dla map tego typu byłoby WeakKeyMap
— „mapy o słabych kluczach”.
Zbiory
Zbiory są kolekcjami unikalnych wartości (wszelkie duplikaty są pomijane).
Interfejs API zbiorów przypomina interfejs map. Zamiast metody set(..) zbiory używają metody
add(..) (co można by potraktować jako swoisty żart), a poza tym nie udostępniają metody get(..).
Przeanalizujmy poniższy przykład:
var s = new Set();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
s.add( x );
s.add( y );
s.add( x );
s.size;
// 2
s.delete( y );
s.size;
// 1
s.clear();
s.size;
// 0
Konstruktor Set(..) przypomina nieco konstruktor Map(..), gdyż tak jak w przypadku map,
można do niego przekazać daną iterowalną, taką jak inny zbiór lub zwyczajna tablica wartości.
Jednak w odróżnieniu od konstruktora Map(..), do którego należy przekazać listę elementów (tablicę tablic reprezentujących pary klucz-wartość), konstruktor Set(..) oczekuje przekazania listy
wartości (tablicy wartości):
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
var s = new Set( [x,y] );
Zbiory nie potrzebują metody get(..), gdyż w ich przypadku nie wykonujemy operacji pobierania wartości ze zbioru, a jedynie sprawdzamy, czy konkretna wartość w nim występuje:
var s = new Set();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
s.add( x );
s.has( x );
s.has( y );
// true
// false
Zbiory
Kup książkę
_ 157
Poleć książkę
Algorytm porównywania używany przez metodę has(..) jest niemal identyczny
z algorytmem stosowanym przez funkcję Object.is(..) (informacje na jego temat
można znaleźć w rozdziale 6.), a jedyna różnica polega na tym, że wartości -0 i 0 są
traktowane jako identyczne, a nie różne.
Iteratory zbiorów
Zbiory udostępniają te same metody zwracające iteratory co mapy. W przypadku zbiorów działanie
tych metod jest nieco inne, choć analogiczne do działania iteratorów map. Przeanalizujmy następujący przykład:
var s = new Set();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
s.add( x ).add( y );
var keys = [ ...s.keys() ],
vals = [ ...s.values() ],
entries = [ ...s.entries() ];
keys[0] === x;
keys[1] === y;
vals[0] === x;
vals[1] === y;
entries[0][0]
entries[0][1]
entries[1][0]
entries[1][1]
===
===
===
===
x;
x;
y;
y;
Iteratory keys() oraz values() zwracają listę wszystkich unikalnych wartości zbioru. Z kolei iterator
entries() zwraca listę tablic reprezentujących elementy zbioru, przy czym oba elementy tych tablic są unikalną wartością zbioru. Domyślnym iteratorem zbiorów jest values().
Najużyteczniejszą cechą zbiorów jest charakterystyczna dla nich unikalność. Przeanalizujmy poniższy przykład:
var s = new Set( [1,2,3,4,"1",2,4,"5"] ),
uniques = [ ...s ];
uniques;
// [1,2,3,4,"1","5"]
Mechanizm określania unikalności wartości zapisywanych w zbiorze nie korzysta z konwersji typów,
dlatego 1 i "1" są traktowane jako odrębne, unikalne wartości.
Zbiory typu WeakSet
W odróżnieniu od map typu WeakMap, które w „słaby” sposób przechowują klucze (wartości są natomiast przechowywane „mocno”), zbiory typu WeakSet w „słaby” sposób przechowują wartości
(klucze w zasadzie nie są w nich stosowane).
158 _
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
var s = new WeakSet();
var x = { id: 1 },
y = { id: 2 };
s.add( x );
s.add( y );
x = null;
y = null;
// obiekt 'x' moĪe zostaü usuniĊty przez GC
// obiekt 'y' moĪe zostaü usuniĊty przez GC
Wartościami zbiorów typu WeakSet muszą być obiekty — w odróżnieniu od zwyczajnych zbiorów zapisywanie w nich wartości typów prostych nie jest dozwolone.
Podsumowanie
W języku ES6 dodanych zostało kilka użytecznych kolekcji, dzięki którym operowanie na danych
w strukturalny sposób stało się prostsze i wydajniejsze.
Tablice określonego typu tworzą „widoki” buforów zawierających dane binarne, dzięki którym
dane te są prezentowane jako wartości różnych typów liczbowych, na przykład: 8-bitowe liczby całkowite bez znaku lub 32-bitowe liczby zmiennoprzecinkowe. Możliwość dostępu do danych binarnych z użyciem zapisu tablicowego sprawia, że wykonywane operacje można zapisać w znacznie
prostszej postaci, ułatwiając tym samym pielęgnację kodu oraz korzystanie ze złożonych danych,
takich jak dane audiowizualne, dane płócien itd.
Mapy są kolekcjami para klucz-wartość, przy czym pozwalają, by kluczami były także obiekty, a nie
tylko wartości typów prostych i łańcuchy znaków. Zbiory są listami unikalnych wartości (dowolnego
typu).
Mapy typu WeakMap przechowują swoje klucze (obiekty) w słaby sposób, dzięki czemu mechanizm
odzyskiwania pamięci może usunąć element mapy, jeśli to ona zawiera ostatnią referencję do danego
klucza. Z kolei zbiory typu WeakSet w podobny — słaby — sposób przechowują swoje wartości,
dzięki czemu, jeśli w zbiorze jest przechowywana ostatnia referencja do obiektu, to odpowiadający mu
element zbioru może zostać usunięty przez mechanizm odzyskiwania pamięci.
Podsumowanie
Kup książkę
_ 159
Poleć książkę
160 _
Rozdział 5. Kolekcje
Kup książkę
Poleć książkę
Skorowidz
A
AMD, Asynchronous Module Definition, 111
API, 161
asynchroniczne sterowanie przepływem, 137
B
biblioteka FeatureTests.io, 208
biblioteki
typu polyfill, 14
typu shim, 14
błąd tymczasowej martwej strefy, 20
błędy, 106
C
CommonJS, 113
D
deklaracja
const, 22
let, 18, 21
deklaracje zakresu bloku, 17
delegacja zwracania wartości, 99
destrukturyzacja, 30, 41
obiektów, 31
parametrów, 38
tablicy, 31
zagnieżdżona, 38
domyślne wartości parametrów, 26
dopasowywanie globalne, 70
E
eksport
domyślny, 115
nazwany, 114
eksportowanie interfejsów API, 113
ES5, 11
ES6, 217
F
flaga
sticky, 67
Unicode, 66
funkcja
Array.from(..), 162, 164
Array.of(..), 161
indexOf(..), 225
Number.isFinite(..), 176
Number.isNaN(..), 175
Object.assign(..), 172
Object.getOwnPropertySymbols(..), 171
Object.is(..), 170
Object.observe(..), 221
Object.setPrototypeOf(..), 171
Object.unobserve(..), 224
repeat(..), 179
String.raw(..), 178
Symbol.species(..), 135
funkcje
asynchroniczne, 218
matematyczne, 173
o zakresie bloku, 23
sprawdzania łańcuchów znaków, 179
235
Kup książkę
Poleć książkę
funkcje
statyczne, 170, 175
statyczne związane z liczbami całkowitymi, 176
typu arrow function, 57, 63
związane z Unicode, 178
Ł
łańcuch, 199
magiczny znaków, 82
znaków nieprzetworzony, 57
M
G
generatory, 95, 143
generowanie sekwencji wartości, 109
I
import przestrzeni nazw, 120
importowanie interfejsów API, 118
interfejs, 86
API, 113, 202
API obietnic, 141
iteracje, 87
iteratorResult, 86
iteratory, 85
iteratory niestandardowe, 90
zbiorów, 158
J
jawność, 21
K
klasy, 126
klucze map, 155
kolejność
właściwości, 204
zapisu bajtów, 148
kolekcje, 147
konstruktory
klas pochodnych, 131
tablic, 150
kontrola iteratora, 96, 100
mapy, 152
klucze, 155
typu WeakMap, 156
wartości, 154
Math, 173
metaprogramowanie, 181
metawłaściwość, 133, 184
metoda
array#includes(..), 225
copyWithin(..), 166
entries(), 169
fill(..), 167
find(..), 167
findIndex(..), 168
keys(), 169
next(), 87
notifier.notify(..), 223
Promise.reject(..), 142
then(..), 139
values(), 169
metody
opcjonalne, 88
prototypu, 166, 169
statyczne, 134
typu getter, 48
typu setter, 48
zwięzłe, 44
moduł
sposoby wczytywania, 126
wczytywanie, 124
moduły, 110
modyfikacje API, 161
N
L
literały
liczbowe, 73
szablonów, 51
szablonów ze znacznikiem, 54
236 _
nazwy
funkcji, 181
identyfikatorów, 79
new.target, 133
Number, 175
Skorowidz
Kup książkę
Poleć książkę
O
obiekt
Math, 173
Number, 175
Object, 170
Reflect, 202
String, 178
obiekty
obsługi, 191
pośredniczące, 190
jako ostatnie, 195
jako pierwsze, 195
ograniczenia, 194
z możliwością unieważnienia, 194
zastosowania, 195
thenable, 140
obietnice, 137, 143
obliczane nazwy właściwości, 49
obsługa błędów, 106
odwzorowania, 164
ograniczenia obiektów pośredniczących, 194
OLOO, 11
operator potęgi, 224
optymalizacja, 211
TCO, 208, 213
P
parametr, 26
pętla
for .. of, 62
iteratora, 89
pozycja ogonowa, 210
pozycjonowanie
w trybie sticky, 68
znaków, 77
Proxy, 190
przepisywanie wywołania ogonowego, 210
przetwarzane literały łańcuchowe, 52
przypisania powtarzane, 35
przypisanie
destrukturyzacji, 35
wartości domyślnej, 37
właściwości obiektu, 31
pułapki, 190
puste komórki, 164
R
ramka stosu, 208
rejestr symboli, 81
rekurencja, 212
restrukturyzacja, 41
reszta, 24
rozproszenie, 24
rozszerzanie obiektów, 132
rozszerzenia literałów
liczbowych, 73
obiektowych, 44
rozwijanie rekurencji, 212
S
SIMD, 226
singleton, 81
składnia, 17
słowo kluczowe
class, 126
extends, 128
super, 51, 128
yield, 97
specyfikator modułu, 119
sprytne łańcuchy, 52
stała, 22
standard ES5, 11
sterowanie przepływem, 137
stosowanie
const, 23
iteratorów, 94
obiektów pośredniczących, 195
obietnic, 138
String, 178
strukturalne przypisanie, 30
Symbol.hasInstance, 186
Symbol.isConcatSpreadable, 189
Symbol.iterator, 185
Symbol.species, 187
Symbol.toPrimitive, 187
Symbol.toStringTag, 186
Symbol.unscopables, 190
symbole, 79, 83, 185
wbudowane, 83
wyrażeń regularnych, 188
Skorowidz
Kup książkę
_ 237
Poleć książkę
T
tablice określonego typu, 147
TDZ, Temporal Dead Zone, 20
testowanie możliwości, 206
trampolina, 211
transformacja kodu, 13
transpilacja, 13
generatora, 108
tryb sticky, 70, 71
tworzenie
kolejki zadań, 110
obietnic, 138
podtypów, 165
tablic, 165
tymczasowa martwa strefa, TDZ, 20
U
Unicode, 74
ustawienie [[Prototype]], 50
W
wartości
domyślne destrukturyzacji, 40
domyślne parametrów, 40
domyślne zagnieżdżone, 41
map, 154
parametrów, 26
wartość NaN, 226
WASM, 227
wczesne
przerwanie, 105
zakończenie, 103
wczytywanie modułów, 124
WebAssembly, 227
238 _
wersje języka, 12
wiązanie this, 60
widok, 149
właściwości
obiektów, 224
statyczne, 175
zwięzłe, 44
wnioskowanie, 183
wyrażenia, 28
interpolowane, 53
regularne, 65
wyrażenie
yield, 96
yield*, 99
wywołania ogonowe, 209, 210
wzorzec przypisania, 31
Z
zakotwiczenie, 71
zakres
jawny bloku, 17, 19
wyrażeń, 54
zależności
cykliczne, 123
pomiędzy modułami, 123
zapis bajtów, 148
zastosowania generatorów, 109
zbiory, 157
typu WeakSet, 158
zdarzenia niestandardowe zmian, 222
znacznik, 55
znaki
diakrytyczne, 76
Unicode, 74
Skorowidz
Kup książkę
Poleć książkę