概要
JavaScriptではメモリの管理が自動的に行われるが、“保持しすぎること”によるメモリリークのリスクは開発者側にある。
この課題に対し、WeakMap および WeakSet は弱参照という概念で解決を提供する。
-
Map/Setは値を「保持」する -
WeakMap/WeakSetは値を「参照」する
本稿では、この特性を活かした設計例と、メモリリーク回避・隠蔽状態管理・キャッシュ設計への応用方法を示す。
1. WeakMapとは何か？
const wm = new WeakMap();
const obj = { name: 'Toto' };
wm.set(obj, 'secret');
console.log(wm.get(obj)); // 'secret'
- ✅ キーはオブジェクト限定
- ✅ 弱参照：
objがGCで消えれば、wmのデータも自動削除 - ❌ キー列挙・サイズ取得は不可能（
wm.keys()や.sizeは存在しない）
2. WeakSetとは何か？
const ws = new WeakSet();
const o = { id: 1 };
ws.add(o);
console.log(ws.has(o)); // true
- ✅ オブジェクトのみ格納可
- ✅ 同様にGCで自動解放される
なぜ「弱参照」なのか？
通常の Map:
キー = 強参照 → GCの対象にならない
WeakMap:
キー = 弱参照 → オブジェクトがどこからも参照されなければGCされる
→ ✅ “知らないうちにリーク”を防ぐ仕組み
使用ユースケース①：プライベートデータの隠蔽
const privateData = new WeakMap();
class User {
constructor(name) {
privateData.set(this, { name });
}
getName() {
return privateData.get(this).name;
}
}
const u = new User('Toto');
u.getName(); // 'Toto'
- ✅ 外部からアクセス不能
- ✅ ユーザーが削除されれば、プライベートデータも自動消滅
使用ユースケース②：DOMノードへのメタ情報紐付け（メモリセーフ）
const cache = new WeakMap();
function bindMeta(domNode, meta) {
cache.set(domNode, meta);
}
function getMeta(domNode) {
return cache.get(domNode);
}
→ ✅ DOMが削除されたら、cacheも自動解放 → メモリリークを回避
使用ユースケース③：内部キャッシュ（GC安全なメモ）
const results = new WeakMap();
function heavyCalc(input) {
if (results.has(input)) return results.get(input);
const output = /* ... heavy computation ... */;
results.set(input, output);
return output;
}
→ ✅ キャッシュは存在する限り利用され、不要になれば解放される
制約と注意点
| 特性 | WeakMap / WeakSet |
|---|---|
| キー/値はオブジェクトのみ | ✅（プリミティブ不可） |
| キー列挙 | ❌ 不可（セキュリティ/GCのため） |
| サイズ取得 | ❌ 不可 |
| メモリ管理 | ✅ 自動GCで安全 |
設計判断フロー
① 状態を“外から見せたくない”？ → WeakMap に格納
② DOMや一時的なオブジェクトに紐づく情報を持ちたい？ → WeakMap を使う
③ GCとともに自動的にデータを破棄したい？ → WeakMap/WeakSet を選択
④ プリミティブなキーを使いたい？ → Map を使う（WeakMapでは不可）
⑤ データ一覧が必要？ → Map / Set を選択（Weak系では不可）
よくある誤解
❌ WeakMapは“弱いセキュリティ”を提供する？
→ ❌ 違います。セキュリティ目的ではなく、メモリ安全のため
❌ WeakMapに入れたら明示的に削除できない？
→ ✅ .delete(key) は可能。ただし不要な場合はGCに任せてよい
結語
WeakMap / WeakSet は、データを「保持する」のではなく、「忘れることを許す」構造である。
- オブジェクトのライフサイクルに寄り添い、
- メモリリークを構造的に防ぎ、
- 外部から不可視な状態を安全に設計できる
“見えない記憶、忘れられる設計”。それが Weak な構造の本質である。