ES12 (ECMAScript 2021) 特性总结：WeakRef

1. WeakRef 概述

描述

WeakRef 是 ES12 引入的一个新特性，用于创建对对象的弱引用。弱引用不会阻止垃圾回收器回收对象，即使该对象仍然被弱引用持有。WeakRef 通常与 FinalizationRegistry 结合使用，用于在对象被垃圾回收时执行清理操作。

语法

const weakRef = new WeakRef(targetObject);

主要方法

• deref()：返回弱引用指向的目标对象。如果目标对象已被垃圾回收，则返回 undefined。

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2. WeakRef 的用法

创建弱引用

const obj = { name: "Alice" };
const weakRef = new WeakRef(obj);

// 访问目标对象
const target = weakRef.deref();
console.log(target); // { name: "Alice" }

检查对象是否被回收

let obj = { name: "Bob" };
const weakRef = new WeakRef(obj);

// 解除对 obj 的强引用
obj = null;

// 强制触发垃圾回收（仅用于演示，实际环境中不应手动调用）
global.gc();

// 检查对象是否被回收
setTimeout(() => {
  const target = weakRef.deref();
  console.log(target); // undefined（对象已被回收）
}, 1000);

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3. WeakRef 的使用场景

1. 缓存系统

在缓存系统中，可以使用 WeakRef 来缓存对象。当内存不足时，垃圾回收器会自动回收这些对象，从而避免内存泄漏。

示例

const cache = new Map();

function getCachedData(key) {
  let cachedRef = cache.get(key);
  if (cachedRef) {
    const cachedData = cachedRef.deref();
    if (cachedData) {
      return cachedData;
    }
  }

  // 重新获取数据并缓存
  const newData = fetchData(key);
  cache.set(key, new WeakRef(newData));
  return newData;
}

2. 监听对象生命周期

结合 FinalizationRegistry，可以在对象被垃圾回收时执行清理操作。

示例

const registry = new FinalizationRegistry((heldValue) => {
  console.log(`Object with value ${heldValue} has been garbage collected.`);
});

let obj = { name: "Charlie" };
const weakRef = new WeakRef(obj);

// 注册清理回调
registry.register(obj, "some metadata");

// 解除对 obj 的强引用
obj = null;

// 当 obj 被垃圾回收时，会触发清理回调

3. 避免内存泄漏

在需要持有对象引用但又不想阻止垃圾回收的场景中，WeakRef 是一个理想的选择。

示例

class EventListener {
  constructor(target) {
    this.targetRef = new WeakRef(target);
    this.handleEvent = this.handleEvent.bind(this);
    target.addEventListener("click", this.handleEvent);
  }

  handleEvent(event) {
    const target = this.targetRef.deref();
    if (target) {
      console.log("Event triggered on:", target);
    } else {
      // 目标对象已被回收，清理事件监听器
      event.currentTarget.removeEventListener("click", this.handleEvent);
    }
  }
}

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4. 注意事项

1. 垃圾回收的不确定性：

   • 垃圾回收的时机由 JavaScript 引擎决定，无法手动控制。
   • 即使对象不再被强引用，垃圾回收也可能不会立即执行。

2. 避免滥用：

   • WeakRef 和 FinalizationRegistry 是高级特性，通常只在特定场景下使用。
   • 过度使用可能导致代码难以理解和维护。

3. 兼容性：

   • 确保目标运行环境支持 WeakRef 和 FinalizationRegistry。

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5. 总结

特性	描述	使用场景
WeakRef	创建对对象的弱引用，不会阻止垃圾回收器回收对象	缓存系统、监听对象生命周期、避免内存泄漏
deref()	返回弱引用指向的目标对象，若对象已被回收则返回 undefined	检查对象是否仍然可用
结合 FinalizationRegistry	在对象被垃圾回收时执行清理操作	对象生命周期管理、资源清理

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