JavaScript数据类型与存储机制

JavaScript是一门动态类型语言，它的数据类型和存储机制是理解这门语言的核心之一。本文将探讨JavaScript的数据类型、堆栈存储机制，以及ES6中新增的数据类型和特性。无论你是初学者还是有一定经验的开发者，这篇文章都会为你提供新的理解。

1. JavaScript的数据类型

JavaScript的数据类型可以分为两大类：基本类型（Primitive Types）和引用类型（Reference Types）。

1.1 基本类型

基本类型是存储在栈内存中的简单数据段，它们的值直接存储在变量访问的位置。JavaScript中的基本类型包括：

1. number：数字类型，包括整数和浮点数。

   let age = 27;
   let price = 9.99;

2. string：字符串类型，表示文本数据。

   let name = "Wang Yuxiang";

3. boolean：布尔类型，表示逻辑值true或false。

   let bol = true;

4. null：表示一个空值或不存在的对象。

   let empty = null;

5. undefined：表示未定义的值。

   let unknown;
   console.log(unknown); // undefined

6. symbol（ES6新增）：表示唯一的、不可变的值，通常用作对象属性的键。

   let id = Symbol("id");

7. bigint（ES2020新增）：表示任意精度的整数。

   let bigNumber = 1234567890123456789012345678901234567890;

1.2 引用类型

引用类型是存储在堆内存中的对象，变量中存储的是对象的引用地址。常见的引用类型包括：

1. object：普通对象，用于存储键值对。

   let person = { name: "Wang", age: 26 };

2. array：数组，用于存储有序的数据集合。

   let colors = ["red", "green", "blue"];

3. function：函数，是可执行的对象。

   function greet() {
     console.log("Hello!");
   }

4. date、regexp等：内置对象。

   let now = new Date();
   let pattern = /abc/;

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2. 堆栈存储机制

2.1 栈内存（Stack）

栈内存用于存储基本类型和引用类型的变量名（即引用地址）。它的特点是：

• 空间较小：栈内存的分配和释放速度较快，但空间有限。
• 自动管理：栈内存由系统自动分配和释放，遵循“后进先出”原则。

示例

let a = 10; // 基本类型，存储在栈内存
let b = a;  // 复制值，b也是10
a = 20;     // 修改a的值，b不受影响
console.log(b); // 10

2.2 堆内存（Heap）

堆内存用于存储引用类型的实际数据。它的特点是：

• 空间较大：堆内存可以存储较大的数据，但分配和释放速度较慢。
• 手动管理：堆内存由开发者或垃圾回收机制管理。

示例

let obj1 = { name: "Wang" }; // 引用类型，数据存储在堆内存
let obj2 = obj1;              // 复制引用地址，obj2和obj1指向同一对象
obj1.name = "Yu";            // 修改obj1的属性，obj2也会受影响
console.log(obj2.name);       // "Yu"
console.log(obj1.name);       // "Yu"

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3. ES6新增的数据类型与特性

3.1 Symbol

Symbol是ES6引入的一种新的基本类型，用于创建唯一的、不可变的值，因为不可能出现2个相等的Symbol。通常用作对象属性的键，以避免属性名冲突。

let id1 = Symbol("id");
let id2 = Symbol("id");

console.log(id1 === id2); // false

let user = {
  [id1]: 123,
  name: "Wang"
};

console.log(user[id1]); // 123

3.2 Map和Set

Map

Map是一种键值对集合，与普通对象不同，它的键可以是任意类型（包括对象）。

let map = new Map();
map.set("name", "Wang");
map.set(1, "number key");

console.log(map.get("name")); // "Wang"

Set

Set是一种值唯一的集合，常用于去重。

let set = new Set();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(1); // 重复值会被忽略

console.log(set.size); // 2

3.3 WeakMap和WeakSet

WeakMap

WeakMap是一种弱引用键值对的集合,其中的键只能是对象,而值可以是任意类型，当没有其他地方引用键时，垃圾回收机制会回收键值对。

let weakMap = new WeakMap();
let obj = {};

weakMap.set(obj, "data");
console.log(weakMap.get(obj)); // "data"

WeakSet

WeakSet是一种弱引用集合，它只能存储对象。WeakSet中存储的对象都是弱引用，如果没有其他地方引用这些对象，垃圾回收机制会自动回收它们。

let weakSet = new WeakSet();
let obj = {};

weakSet.add(obj);
console.log(weakSet.has(obj)); // true

3.4 BigInt

BigInt是ES2020引入的一种新的基本类型，用于表示任意精度的整数。

let bigNumber = 1234567890123456789012345678901234567890n;
console.log(bigNumber + 1n); // 1234567890123456789012345678901234567891n

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4. 数据类型与存储机制的总结

特性	基本类型	引用类型
存储位置	栈内存	堆内存
存储内容	直接存储值	存储引用地址
复制行为	复制值	复制引用地址
修改影响	新旧变量互不影响	新旧变量共享同一对象
示例	number、string、boolean、null等	object、array、function等

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5. 实际应用与建议

1. 优先使用基本类型：基本类型的操作速度更快，占用内存更少。
2. 谨慎使用引用类型：引用类型的复制和修改可能会影响其他变量，需要做好数据隔离。
3. 利用ES6新特性：Symbol、Map、Set等新特性可以解决许多传统JavaScript中的痛点。

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