我應該使用 Object 還是 Map？
前言
在日常的 JavaScript 項目中，我們最常用到的數(shù)據(jù)結構就是各種形式的鍵值對格式了（key-value pair）。在 JavaScript 中，除了最基礎的 Object 是該格式外，ES6 新增的 Map 也同樣是鍵值對格式。它們的用法在很多時候都十分接近。不知道有沒有人和我一樣糾結過該選擇哪個去使用呢？在本菜最近的項目中，我又遇到了這樣的煩惱，索性一不做二不休，去對比一下究竟該使用哪一個。
本文將會探討一下 Object 和 Map 的不同，從多個角度對比一下 Object 和 Map：
用法的區(qū)別：在某些情況下的用法會截然不同
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：速度和內存占用情況
希望讀完本文的你可以在日后的項目中做出更為合適的選擇。
用法對比
對于 Object 而言，它鍵（key）的類型只能是字符串，數(shù)字或者 Symbol；而對于 Map 而言，它可以是任何類型。（包括 Date，Map，或者自定義對象）
Map 中的元素會保持其插入時的順序；而 Object 則不會完全保持插入時的順序，而是根據(jù)如下規(guī)則進行排序:
- 非負整數(shù)會最先被列出，排序是從小到大的數(shù)字順序
- 然后所有字符串，負整數(shù)，浮點數(shù)會被列出，順序是根據(jù)插入的順序
- 最后才會列出 Symbol，Symbol 也是根據(jù)插入的順序進行排序的
讀取 Map 的長度很簡單，只需要調用其 .size() 方法即可；而讀取 Object 的長度則需要額外的計算：Object.keys(obj).length
Map 是可迭代對象，所以其中的鍵值對是可以通過 for of 循環(huán)或 .foreach() 方法來迭代的；而普通的對象鍵值對則默認是不可迭代的，只能通過 for in 循環(huán)來訪問（或者使用 Object.keys(o)、Object.values(o)、Object.entries(o) 來取得表示鍵或值的數(shù)字）迭代時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，不會覆蓋其原型上的鍵；而在 Object 中新增鍵時，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 不會被覆蓋
JSON 默認支持 Object 而不支持 Map。若想要通過 JSON 傳輸 Map 則需要使用到 .toJSON() 方法，然后在 JSON.parse() 中傳入復原函數(shù)來將其復原。
對于 JSON 這里就不具體展開了，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)) // {}
句法對比
創(chuàng)建時的區(qū)別
Obejct
- const o = {}; // 對象字面量
- const o = new Object(); // 調用構造函數(shù)
- const o = Object.create(null); // 調用靜態(tài)方法 Object.create
對于 Object 來說，我們在 95%+ 的情況下都會選擇對象字面量，它不僅寫起來最簡單，而且相較于下面的函數(shù)調用，在性能方面會更為高效。對于構建函數(shù)，可能唯一使用到的情況就是顯式的封裝一個基本類型；而 Object.create 可以為對象設定原型。
Map
- const m = new Map(); // 調用構造函數(shù)
- 和 Object 不同，Map 沒有那么多花里胡哨的創(chuàng)建方法，通常只會使用其構造函數(shù)來創(chuàng)建。
除了上述方法之外，我們也可以通過 Function.prototype.apply()、Function.prototype.call()、reflect.apply()、Reflect.construct() 方法來調用 Object 和 Map 的構造函數(shù)或者 Object.create() 方法，這里就不展開了。
新增/讀取/刪除元素時的區(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表達式來讀取
- o?.x; // 1
- o?.['y']; // 2
- //刪除
- delete o.b;
對于新增元素，看似使用第一種方法更為簡單，不過它也有些許限制：
屬性名不能包含空格和標點符號
屬性名不能以數(shù)字開頭
對于條件屬性訪問表達式的更多內容可以看一下這：條件屬性訪問表達式
Map
- const m = new Map();
- //新增/修改
- m.set('x', 1);
- //讀取
- map.get('x');
- //刪除
- map.delete('b');
對于簡單的增刪查改來說，Map 上的方法使用起來也是十分便捷的；不過在進行聯(lián)動操作時，Map 中的用法則會略顯臃腫：
- const m = new Map([['x',1]]);
- // 若想要將 x 的值在原有基礎上加一，我們需要這么做：
- m.set('x', m.get('x') + 1);
- m.get('x'); // 2
- const o = {x: 1};
- // 在對象上修改則會簡單許多：
- o.x++;
- o.x // 2
性能對比
接下來我們來討論一下 Object 和 Map 的性能。不知道各位有沒有聽說過 Map 的性能優(yōu)于 Object 的說法，我反正是見過不少次，甚至在 JS 高程四中也提到了 Map 對比 Object 時性能的優(yōu)勢；不過對于性能的概括都十分的籠統(tǒng)，所以我打算做一些測試來對比一下它們的區(qū)別。
測試方法
在這里我進行的對于性能測試的都是基于 v8 引擎的。速度會通過 JS 標準庫自帶的 performance.now() 函數(shù)來判斷，內存使用情況會通過 Chrome devtool 中的 memory 來查看。
對于速度測試，因為單一的操作速度太快了，很多時候 performance.now() 會返回 0。所以我進行了 10000 次的循環(huán)然后判斷時間差。因為循環(huán)本身也會占據(jù)一部分時間，所以以下的測試只能作為一個大致的參考。
創(chuàng)建時的性能
測試用的代碼如下：
- 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`);
- }
- // 內存
- class Test {}
- let test = new Test();
- test.o = o;
- test.m = m;
首先進行對比的是創(chuàng)建 Object 和 Map 時的表現(xiàn)。對于創(chuàng)建的速度表現(xiàn)如下：
我們可以發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建 Object 的速度會快于 Map。對于內存使用情況則如下：
我們主要關注其 Retained Size，它表示了為其分配的空間。（即刪除時釋放的內存大小）
通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)，空的 Object 會比空的 Map 占用更少的內。所以這一輪 Object 贏得一籌。
新增元素時的性能
測試用的代碼如下：
- 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`);
- }
- // 內存
- class Test {}
- let test = new Test();
- test.o = o;
- test.m = m;
對于新建元素時的速度表現(xiàn)如下：
我們可以發(fā)現(xiàn)新建元素時，Map 的速度會快于 Object。對于內存使用情況則如下：
通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)，在擁有一定數(shù)量的元素時， Object 會比 Map 占用多了約 78% 的內存。我也進行了多次的測試，發(fā)現(xiàn)在擁有足夠的元素時，這個百分比是十分穩(wěn)定的。所以說，在需要進行很多新增操作，且需要儲存許多數(shù)據(jù)的時候，使用 Map 會更高效。
讀取元素時的性能
測試用的代碼如下：
- 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`
對于讀取元素時的速度表現(xiàn)如下：
通過對比，我們可以發(fā)現(xiàn) Object 略占優(yōu)勢，但總體差別不大。
刪除元素時的性能
不知道大家是否聽說過 delete 操作符性能低下，甚至有很多時候為了性能，會寧可將值設置為 undefined 而不使用 delete 操作符的說法。但其實在 v8 近來的優(yōu)化下，它的效率已經(jīng)提升許多了。
測試用的代碼如下：
- 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`
對于刪除元素時的速度表現(xiàn)如下：
我們可以發(fā)現(xiàn)在進行刪除操作時，Map 的速度會略占優(yōu)，但整體差別其實并不大。
特殊情況
其實除了最基本的情況之外，還有一種特殊的情況。還記得我們在前面提到的 Object 中鍵的排序嗎？我們提到了其中的非負整數(shù)會被最先列出。其實對于非負整數(shù)作為鍵的值和其余類型作為鍵的值來說，v8 是會對它們進行區(qū)別對待的。負整數(shù)作為鍵的部分會被當成數(shù)組對待，即非負整數(shù)具有一定的連續(xù)性時，會被當成快數(shù)組，而過于稀疏時會被當成慢數(shù)組。
對于快數(shù)組，它擁有連續(xù)的內存，所以在進行讀寫時會更快，且占用更少的內存。更多的內容可以看一下這: 探究JS V8引擎下的“數(shù)組”底層實現(xiàn)
在鍵為連續(xù)非負整數(shù)時，性能如下：
我們可以看到 Object 不僅平均速度更快了，其占用的內存也大大減少了。
總結
通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)，Map 和 Object 各有千秋，對于不同的情況下，我們應當作出不同的選擇。所以我總結了一下我認為使用 Map 和 Object 更為合適的時機。
使用 Map：
儲存的鍵不是字符串/數(shù)字/或者 Symbol 時，選擇 Map，因為 Object 并不支持
儲存大量的數(shù)據(jù)時，選擇 Map，因為它占用的內存更小
需要進行許多新增/刪除元素的操作時，選擇 Map，因為速度更快
需要保持插入時的順序的話，選擇 Map，因為 Object 會改變排序
需要迭代/遍歷的話，選擇 Map，因為它默認是可迭代對象，迭代更為便捷
使用 Object：
只是簡單的數(shù)據(jù)結構時，選擇 Object，因為它在數(shù)據(jù)少的時候占用內存更少，且新建時更為高效
需要用到 JSON 進行文件傳輸時，選擇 Object，因為 JSON 不默認支持 Map
需要對多個鍵值進行運算時，選擇 Object，因為句法更為簡潔
需要覆蓋原型上的鍵時，選擇 Object
雖然 Map 在很多情況下會比 Object 更為高效，不過 Object 永遠是 JS 中最基本的引用類型，它的作用也不僅僅是為了儲存鍵值對。
