我應(yīng)該使用 Object 還是 Map？
前言
在日常的 JavaScript 項(xiàng)目中，我們最常用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是各種形式的鍵值對(duì)格式了（key-value pair）。在 JavaScript 中，除了最基礎(chǔ)的 Object 是該格式外，ES6 新增的 Map 也同樣是鍵值對(duì)格式。它們的用法在很多時(shí)候都十分接近。不知道有沒(méi)有人和我一樣糾結(jié)過(guò)該選擇哪個(gè)去使用呢？在本菜最近的項(xiàng)目中，我又遇到了這樣的煩惱，索性一不做二不休，去對(duì)比一下究竟該使用哪一個(gè)。
本文將會(huì)探討一下 Object 和 Map 的不同，從多個(gè)角度對(duì)比一下 Object 和 Map：
用法的區(qū)別：在某些情況下的用法會(huì)截然不同
句法的區(qū)別：創(chuàng)建以及增刪查改的句法區(qū)別
性能的區(qū)別：速度和內(nèi)存占用情況
希望讀完本文的你可以在日后的項(xiàng)目中做出更為合適的選擇。
用法對(duì)比
對(duì)于 Object 而言，它鍵（key）的類(lèi)型只能是字符串，數(shù)字或者 Symbol；而對(duì)于 Map 而言，它可以是任何類(lèi)型。（包括 Date，Map，或者自定義對(duì)象）
Map 中的元素會(huì)保持其插入時(shí)的順序；而 Object 則不會(huì)完全保持插入時(shí)的順序，而是根據(jù)如下規(guī)則進(jìn)行排序:
- 非負(fù)整數(shù)會(huì)最先被列出，排序是從小到大的數(shù)字順序
- 然后所有字符串，負(fù)整數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)會(huì)被列出，順序是根據(jù)插入的順序
- 最后才會(huì)列出 Symbol，Symbol 也是根據(jù)插入的順序進(jìn)行排序的
讀取 Map 的長(zhǎng)度很簡(jiǎn)單，只需要調(diào)用其 .size() 方法即可；而讀取 Object 的長(zhǎng)度則需要額外的計(jì)算：Object.keys(obj).length
Map 是可迭代對(duì)象，所以其中的鍵值對(duì)是可以通過(guò) for of 循環(huán)或 .foreach() 方法來(lái)迭代的；而普通的對(duì)象鍵值對(duì)則默認(rèn)是不可迭代的，只能通過(guò) for in 循環(huán)來(lái)訪問(wèn)（或者使用 Object.keys(o)、Object.values(o)、Object.entries(o) 來(lái)取得表示鍵或值的數(shù)字）迭代時(shí)的順序就是上面提到的順序。
- const o = {};
- const m = new Map();
- o[Symbol.iterator] !== undefined; // false
- m[Symbol.iterator] !== undefined; // true
在 Map 中新增鍵時(shí)，不會(huì)覆蓋其原型上的鍵；而在 Object 中新增鍵時(shí)，則有可能覆蓋其原型上的鍵:
- Object.prototype.x = 1;
- const o = {x:2};
- const m = new Map([[x,2]]);
- o.x; // 2，x = 1 被覆蓋了
- m.x; // 1，x = 1 不會(huì)被覆蓋
JSON 默認(rèn)支持 Object 而不支持 Map。若想要通過(guò) JSON 傳輸 Map 則需要使用到 .toJSON() 方法，然后在 JSON.parse() 中傳入復(fù)原函數(shù)來(lái)將其復(fù)原。
對(duì)于 JSON 這里就不具體展開(kāi)了，有興趣的朋友可以看一下這：JSON 的序列化和解析
- const o = {x:1};
- const m = new Map([['x', 1]]);
- const o2 = JSON.parse(JSON.stringify(o)); // {x:1}
- const m2 = JSON.parse(JSON.stringify(m)) // {}
句法對(duì)比
創(chuàng)建時(shí)的區(qū)別
Obejct
- const o = {}; // 對(duì)象字面量
- const o = new Object(); // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
- const o = Object.create(null); // 調(diào)用靜態(tài)方法 Object.create
對(duì)于 Object 來(lái)說(shuō)，我們?cè)?95%+ 的情況下都會(huì)選擇對(duì)象字面量，它不僅寫(xiě)起來(lái)最簡(jiǎn)單，而且相較于下面的函數(shù)調(diào)用，在性能方面會(huì)更為高效。對(duì)于構(gòu)建函數(shù)，可能唯一使用到的情況就是顯式的封裝一個(gè)基本類(lèi)型；而 Object.create 可以為對(duì)象設(shè)定原型。
Map
- const m = new Map(); // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
- 和 Object 不同，Map 沒(méi)有那么多花里胡哨的創(chuàng)建方法，通常只會(huì)使用其構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建。
除了上述方法之外，我們也可以通過(guò) Function.prototype.apply()、Function.prototype.call()、reflect.apply()、Reflect.construct() 方法來(lái)調(diào)用 Object 和 Map 的構(gòu)造函數(shù)或者 Object.create() 方法，這里就不展開(kāi)了。
新增/讀取/刪除元素時(shí)的區(qū)別
Obejct
- const o = {};
- //新增/修改
- o.x = 1;
- o['y'] = 2;
- //讀取
- o.x; // 1
- o['y']; // 2
- //或者使用 ES2020 新增的條件屬性訪問(wèn)表達(dá)式來(lái)讀取
- o?.x; // 1
- o?.['y']; // 2
- //刪除
- delete o.b;
對(duì)于新增元素，看似使用第一種方法更為簡(jiǎn)單，不過(guò)它也有些許限制：
屬性名不能包含空格和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)
屬性名不能以數(shù)字開(kāi)頭
對(duì)于條件屬性訪問(wèn)表達(dá)式的更多內(nèi)容可以看一下這：條件屬性訪問(wèn)表達(dá)式
Map
- const m = new Map();
- //新增/修改
- m.set('x', 1);
- //讀取
- map.get('x');
- //刪除
- map.delete('b');
對(duì)于簡(jiǎn)單的增刪查改來(lái)說(shuō)，Map 上的方法使用起來(lái)也是十分便捷的；不過(guò)在進(jìn)行聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，Map 中的用法則會(huì)略顯臃腫：
- const m = new Map([['x',1]]);
- // 若想要將 x 的值在原有基礎(chǔ)上加一，我們需要這么做：
- m.set('x', m.get('x') + 1);
- m.get('x'); // 2
- const o = {x: 1};
- // 在對(duì)象上修改則會(huì)簡(jiǎn)單許多：
- o.x++;
- o.x // 2
性能對(duì)比
接下來(lái)我們來(lái)討論一下 Object 和 Map 的性能。不知道各位有沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò) Map 的性能優(yōu)于 Object 的說(shuō)法，我反正是見(jiàn)過(guò)不少次，甚至在 JS 高程四中也提到了 Map 對(duì)比 Object 時(shí)性能的優(yōu)勢(shì)；不過(guò)對(duì)于性能的概括都十分的籠統(tǒng)，所以我打算做一些測(cè)試來(lái)對(duì)比一下它們的區(qū)別。
測(cè)試方法
在這里我進(jìn)行的對(duì)于性能測(cè)試的都是基于 v8 引擎的。速度會(huì)通過(guò) JS 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)自帶的 performance.now() 函數(shù)來(lái)判斷，內(nèi)存使用情況會(huì)通過(guò) Chrome devtool 中的 memory 來(lái)查看。
對(duì)于速度測(cè)試，因?yàn)閱我坏牟僮魉俣忍炝?，很多時(shí)候 performance.now() 會(huì)返回 0。所以我進(jìn)行了 10000 次的循環(huán)然后判斷時(shí)間差。因?yàn)檠h(huán)本身也會(huì)占據(jù)一部分時(shí)間，所以以下的測(cè)試只能作為一個(gè)大致的參考。
創(chuàng)建時(shí)的性能
測(cè)試用的代碼如下：
- let n, n2 = 5;
- // 速度
- while (n2--) {
- let p1 = performance.now();
- n = 10000;
- while (n--) { let o = {}; }
- let p2 = performance.now();
- n = 10000;
- while (n--) { let m = new Map(); }
- let p3 = performance.now();
- console.log(`Object: ${(p2 - p1).toFixed(3)}ms, Map: ${(p3 - p2).toFixed(3)}ms`);
- }
- // 內(nèi)存
- class Test {}
- let test = new Test();
- test.o = o;
- test.m = m;
首先進(jìn)行對(duì)比的是創(chuàng)建 Object 和 Map 時(shí)的表現(xiàn)。對(duì)于創(chuàng)建的速度表現(xiàn)如下：
我們可以發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建 Object 的速度會(huì)快于 Map。對(duì)于內(nèi)存使用情況則如下：
我們主要關(guān)注其 Retained Size，它表示了為其分配的空間。（即刪除時(shí)釋放的內(nèi)存大?。?/p>
通過(guò)對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，空的 Object 會(huì)比空的 Map 占用更少的內(nèi)。所以這一輪 Object 贏得一籌。
新增元素時(shí)的性能
測(cè)試用的代碼如下：
- console.clear();
- let n, n2 = 5;
- let o = {}, m = new Map();
- // 速度
- while (n2--) {
- let p1 = performance.now();
- n = 10000;
- while (n--) { o[Math.random()] = Math.random(); }
- let p2 = performance.now();
- n = 10000;
- while (n--) { m.set(Math.random(), Math.random()); }
- let p3 = performance.now();
- console.log(`Object: ${(p2 - p1).toFixed(3)}ms, Map: ${(p3 - p2).toFixed(3)}ms`);
- }
- // 內(nèi)存
- class Test {}
- let test = new Test();
- test.o = o;
- test.m = m;
對(duì)于新建元素時(shí)的速度表現(xiàn)如下：
我們可以發(fā)現(xiàn)新建元素時(shí)，Map 的速度會(huì)快于 Object。對(duì)于內(nèi)存使用情況則如下：
通過(guò)對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，在擁有一定數(shù)量的元素時(shí)， Object 會(huì)比 Map 占用多了約 78% 的內(nèi)存。我也進(jìn)行了多次的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在擁有足夠的元素時(shí)，這個(gè)百分比是十分穩(wěn)定的。所以說(shuō)，在需要進(jìn)行很多新增操作，且需要儲(chǔ)存許多數(shù)據(jù)的時(shí)候，使用 Map 會(huì)更高效。
讀取元素時(shí)的性能
測(cè)試用的代碼如下：
- let n;
- let o = {}, m = new Map();
- n = 10000;
- while (n--) { o[Math.random()] = Math.random(); }
- n = 10000;
- while (n--) { m.set(Math.random(), Math.random()); }
- let p1 = performance.now();
- for (key in o) { let k = o[key]; }
- let p2 = performance.now();
- for ([key] of m) { let k = m.get(key); }
- let p3 = performance.now();
- `Object: ${(p2 - p1).toFixed(3)}ms, Map: ${(p3 - p2).toFixed(3)}ms`
對(duì)于讀取元素時(shí)的速度表現(xiàn)如下：
通過(guò)對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn) Object 略占優(yōu)勢(shì)，但總體差別不大。
刪除元素時(shí)的性能
不知道大家是否聽(tīng)說(shuō)過(guò) delete 操作符性能低下，甚至有很多時(shí)候?yàn)榱诵阅埽瑫?huì)寧可將值設(shè)置為 undefined 而不使用 delete 操作符的說(shuō)法。但其實(shí)在 v8 近來(lái)的優(yōu)化下，它的效率已經(jīng)提升許多了。
測(cè)試用的代碼如下：
- let n;
- let o = {}, m = new Map();
- n = 10000;
- while (n--) { o[Math.random()] = Math.random(); }
- n = 10000;
- while (n--) { m.set(Math.random(), Math.random()); }
- let p1 = performance.now();
- for (key in o) { delete o[key]; }
- let p2 = performance.now();
- for ([key] of m) { m.delete(key); }
- let p3 = performance.now();
- `Object: ${(p2 - p1).toFixed(3)}ms, Map: ${(p3 - p2).toFixed(3)}ms`
對(duì)于刪除元素時(shí)的速度表現(xiàn)如下：
我們可以發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行刪除操作時(shí)，Map 的速度會(huì)略占優(yōu)，但整體差別其實(shí)并不大。
特殊情況
其實(shí)除了最基本的情況之外，還有一種特殊的情況。還記得我們?cè)谇懊嫣岬降?Object 中鍵的排序嗎？我們提到了其中的非負(fù)整數(shù)會(huì)被最先列出。其實(shí)對(duì)于非負(fù)整數(shù)作為鍵的值和其余類(lèi)型作為鍵的值來(lái)說(shuō)，v8 是會(huì)對(duì)它們進(jìn)行區(qū)別對(duì)待的。負(fù)整數(shù)作為鍵的部分會(huì)被當(dāng)成數(shù)組對(duì)待，即非負(fù)整數(shù)具有一定的連續(xù)性時(shí)，會(huì)被當(dāng)成快數(shù)組，而過(guò)于稀疏時(shí)會(huì)被當(dāng)成慢數(shù)組。
對(duì)于快數(shù)組，它擁有連續(xù)的內(nèi)存，所以在進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)會(huì)更快，且占用更少的內(nèi)存。更多的內(nèi)容可以看一下這: 探究JS V8引擎下的“數(shù)組”底層實(shí)現(xiàn)
在鍵為連續(xù)非負(fù)整數(shù)時(shí)，性能如下：
我們可以看到 Object 不僅平均速度更快了，其占用的內(nèi)存也大大減少了。
總結(jié)
通過(guò)對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，Map 和 Object 各有千秋，對(duì)于不同的情況下，我們應(yīng)當(dāng)作出不同的選擇。所以我總結(jié)了一下我認(rèn)為使用 Map 和 Object 更為合適的時(shí)機(jī)。
使用 Map：
儲(chǔ)存的鍵不是字符串/數(shù)字/或者 Symbol 時(shí)，選擇 Map，因?yàn)?Object 并不支持
儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù)時(shí)，選擇 Map，因?yàn)樗加玫膬?nèi)存更小
需要進(jìn)行許多新增/刪除元素的操作時(shí)，選擇 Map，因?yàn)樗俣雀?/p>
需要保持插入時(shí)的順序的話，選擇 Map，因?yàn)?Object 會(huì)改變排序
需要迭代/遍歷的話，選擇 Map，因?yàn)樗J(rèn)是可迭代對(duì)象，迭代更為便捷
使用 Object：
只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，選擇 Object，因?yàn)樗跀?shù)據(jù)少的時(shí)候占用內(nèi)存更少，且新建時(shí)更為高效
需要用到 JSON 進(jìn)行文件傳輸時(shí)，選擇 Object，因?yàn)?JSON 不默認(rèn)支持 Map
需要對(duì)多個(gè)鍵值進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，選擇 Object，因?yàn)榫浞ǜ鼮楹?jiǎn)潔
需要覆蓋原型上的鍵時(shí)，選擇 Object
雖然 Map 在很多情況下會(huì)比 Object 更為高效，不過(guò) Object 永遠(yuǎn)是 JS 中最基本的引用類(lèi)型，它的作用也不僅僅是為了儲(chǔ)存鍵值對(duì)。
