-
概述
保证每个属性的名字都是独一无二就从根本上防止属性名的冲突。ES6 引入了一种新的原始数据类型Symbol,表示独一无二的值。它是 JavaScript 语言的第七种数据类型,前六种是:undefined、null、布尔值(Boolean)、字符串(String)、数值(Number)、对象(Object)
Symbol 值通过Symbol函数生成。这就是说,对象的属性名现在可以有两种类型,一种是原来就有的字符串,另一种就是新增的 Symbol 类型。凡是属性名属于 Symbol 类型,就都是独一无二的,可以保证不会与其他属性名产生冲突。
let s = Symbol();
console.log(typeof s)
// "symbol"
//上面代码中,变量s就是一个独一无二的值。typeof运算符的结果,表明变量s是 Symbol 数据类型,而不是字符串之类的其他类型。
Symbol函数前不能使用new命令,否则会报错。这是因为生成的 Symbol 是一个原始类型的值,不是对象。也就是说,由于 Symbol 值不是对象,所以不能添加属性。基本上,它是一种类似于字符串的数据类型。
Symbol函数可以接受一个字符串作为参数,表示对 Symbol 实例的描述,主要是为了在控制台显示,或者转为字符串时,比较容易区分。
如果 Symbol 的参数是一个对象,就会调用该对象的toString方法,将其转为字符串,然后才生成一个 Symbol 值。
const obj = {
toString() {
return 'abc';
}
};
const sym = Symbol(obj);
sym // Symbol(abc)
Symbol函数的参数只是表示对当前 Symbol 值的描述,因此相同参数的Symbol函数的返回值是不相等的。
// 没有参数的情况
let s1 = Symbol();
let s2 = Symbol();
s1 === s2 // false
// 有参数的情况
let s1 = Symbol('foo');
let s2 = Symbol('foo');
s1 === s2 // false
Symbol 值不能与其他类型的值进行运算,会报错。但Symbol 值可以显式转为字符串。Symbol 值也可以转为布尔值,但是不能转为数值。
let sym = Symbol('My symbol');
"your symbol is " + sym
// TypeError: can't convert symbol to string
`your symbol is ${sym}`
// TypeError: can't convert symbol to string
//显示转为字符串
String(sym) // 'Symbol(My symbol)'
sym.toString() // 'Symbol(My symbol)'
// 转为布尔值,但不能转为数值
let sym = Symbol();
Boolean(sym) // true
!sym // false
if (sym) {
// ...
}
Number(sym) // TypeError
sym + 2 // TypeError
- 作为属性名的Symbol
由于每一个 Symbol 值都是不相等的,这意味着 Symbol 值可以作为标识符,用于对象的属性名,就能保证不会出现同名的属性。这对于一个对象由多个模块构成的情况非常有用,能防止某一个键被不小心改写或覆盖。
注意,Symbol 值作为对象属性名时,不能用点运算符。
const mySymbol = Symbol();
const a = {};
a.mySymbol = 'Hello!';
a[mySymbol] // undefined
a['mySymbol'] // "Hello!"
//因为点运算符后面总是字符串,所以不会读取mySymbol作为标识名所指代的那个值,导致a的属性名实际上是一个字符串,而不是一个 Symbol 值。
在对象的内部,使用 Symbol 值定义属性时,Symbol 值必须放在方括号之中。
let s = Symbol();
let obj = {
[s]: function (arg) { ... }
};
obj[s](123);
//如果s不放在方括号中,该属性的键名就是字符串s,而不是s所代表的那个 Symbol 值。
Symbol 类型还可以用于定义一组常量,保证这组常量的值都是不相等的。
const log = {};
log.levels = {
DEBUG: Symbol('debug'),
INFO: Symbol('info'),
WARN: Symbol('warn')
};
console.log(log.levels.DEBUG, 'debug message');
console.log(log.levels.INFO, 'info message');
const COLOR_RED = Symbol();
const COLOR_GREEN = Symbol();
function getComplement(color) {
switch (color) {
case COLOR_RED:
return COLOR_GREEN;
case COLOR_GREEN:
return COLOR_RED;
default:
throw new Error('Undefined color');
}
}
常量使用 Symbol 值最大的好处,就是其他任何值都不可能有相同的值了,因此可以保证上面的switch语句会按设计的方式工作。
还有一点需要注意,Symbol 值作为属性名时,该属性还是公开属性,不是私有属性。
- 实例:消除魔术字符串
魔术字符串指的是,在代码之中多次出现、与代码形成强耦合的某一个具体的字符串或者数值。风格良好的代码,应该尽量消除魔术字符串,改由含义清晰的变量代替。
function getArea(shape, options) {
let area = 0;
switch (shape) {
case 'Triangle': // 魔术字符串
area = .5 * options.width * options.height;
break;
/* ... more code ... */
}
return area;
}
getArea('Triangle', { width: 100, height: 100 }); // 魔术字符串
上面代码中,字符串Triangle就是一个魔术字符串。它多次出现,与代码形成“强耦合”,不利于将来的修改和维护。
常用的消除魔术字符串的方法,就是把它写成一个变量。
const shapeType = {
triangle: 'Triangle'
};
function getArea(shape, options) {
let area = 0;
switch (shape) {
case shapeType.triangle:
area = .5 * options.width * options.height;
break;
}
return area;
}
getArea(shapeType.triangle, { width: 100, height: 100 });
我们把Triangle写成shapeType对象的triangle属性,这样就消除了强耦合。
如果仔细分析,可以发现shapeType.triangle等于哪个值并不重要,只要确保不会跟其他shapeType属性的值冲突即可。因此,这里就很适合改用 Symbol 值。
const shapeType = {
triangle: Symbol()
};
//除了将shapeType.triangle的值设为一个 Symbol,其他地方都不用修改。
-
属性名的遍历
Symbol 作为属性名,该属性不会出现在for…in、for…of循环中,也不会被Object.keys()、Object.getOwnPropertyNames()、JSON.stringify()返回。但是,它也不是私有属性,有一个Object.getOwnPropertySymbols方法,可以获取指定对象的所有 Symbol 属性名。Object.getOwnPropertySymbols方法返回一个数组,成员是当前对象的所有用作属性名的 Symbol 值。
Reflect.ownKeys方法可以返回所有类型的键名,包括常规键名和 Symbol 键名。
由于以 Symbol 值作为名称的属性,不会被常规方法遍历得到。我们可以利用这个特性,为对象定义一些非私有的、但又希望只用于内部的方法。
let size = Symbol('size');
class Collection {
constructor() {
this[size] = 0;
}
add(item) {
this[this[size]] = item;
this[size]++;
}
static sizeOf(instance) {
return instance[size];
}
}
let x = new Collection();
Collection.sizeOf(x) // 0
x.add('foo');
Collection.sizeOf(x) // 1
Object.keys(x) // ['0']
Object.getOwnPropertyNames(x) // ['0']
Object.getOwnPropertySymbols(x) // [Symbol(size)]
// 上面代码中,对象x的size属性是一个 Symbol 值,所以Object.keys(x)、Object.getOwnPropertyNames(x)都无法获取它。这就造成了一种非私有的内部方法的效果。
- Symbol.for(),Symbol.keyFor()
Symbol.for方法可以重新使用同一个 Symbol 值。它接受一个字符串作为参数,然后搜索有没有以该参数作为名称的 Symbol 值。如果有,就返回这个 Symbol 值,否则就新建并返回一个以该字符串为名称的 Symbol 值。
let s1 = Symbol.for('foo');
let s2 = Symbol.for('foo');
s1 === s2 // true s1和s2都是 Symbol 值,但是它们都是同样参数的Symbol.for方法生成的,所以实际上是同一个值
Symbol.for()与Symbol()这两种写法,都会生成新的 Symbol。它们的区别是,前者会被登记在全局环境中供搜索,后者不会。Symbol.for()不会每次调用就返回一个新的 Symbol 类型的值,而是会先检查给定的key是否已经存在,如果不存在才会新建一个值。比如,如果你调用Symbol.for(“cat”)30 次,每次都会返回同一个 Symbol 值,但是调用Symbol(“cat”)30 次,会返回 30 个不同的 Symbol 值。
Symbol.keyFor方法返回一个已登记的 Symbol 类型值的key。
let s1 = Symbol.for("foo");
Symbol.keyFor(s1) // "foo"
let s2 = Symbol("foo");
Symbol.keyFor(s2) // undefined 变量s2属于未登记的 Symbol 值,所以返回undefined
需要注意的是,Symbol.for为 Symbol 值登记的名字,是全局环境的,可以在不同的 iframe 或 service worker 中取到同一个值。
iframe = document.createElement('iframe');
iframe.src = String(window.location);
document.body.appendChild(iframe);
iframe.contentWindow.Symbol.for('foo') === Symbol.for('foo')
// true iframe 窗口生成的 Symbol 值,可以在主页面得到。
- 实例:模块的 Singleton 模式
Singleton 模式指的是调用一个类,任何时候返回的都是同一个实例。
对于 Node 来说,模块文件可以看成是一个类。可以把实例放到顶层对象global以保证每次执行这个模块文件,返回的都是同一个实例。
// mod.js
function A() {
this.foo = 'hello';
}
if (!global._foo) {
global._foo = new A();
}
module.exports = global._foo;
//然后,加载上面的mod.js。
const a = require('./mod.js');
console.log(a.foo);
//上面代码中,变量a任何时候加载的都是A的同一个实例。
//全局变量global._foo是可写的,任何文件都可以修改
global._foo = { foo: 'world' };
const a = require('./mod.js');
console.log(a.foo);
//会使得加载mod.js的脚本都失真。
//为了防止这种情况出现,我们就可以使用 Symbol。
// mod.js
const FOO_KEY = Symbol.for('foo');
function A() {
this.foo = 'hello';
}
if (!global[FOO_KEY]) {
global[FOO_KEY] = new A();
}
module.exports = global[FOO_KEY];
//可以保证global[FOO_KEY]不会被无意间覆盖,但还是可以被改写。
global[Symbol.for('foo')] = { foo: 'world' };
const a = require('./mod.js');
//如果键名使用Symbol方法生成,那么外部将无法引用这个值,当然也就无法改写。
// mod.js
const FOO_KEY = Symbol('foo');
// 后面代码相同 ……
//上面代码将导致其他脚本都无法引用FOO_KEY。但这样也有一个问题,就是如果多次执行这个脚本,每次得到的FOO_KEY都是不一样的。虽然 Node 会将脚本的执行结果缓存,一般情况下,不会多次执行同一个脚本,但是用户可以手动清除缓存,所以也不是绝对可靠。
-
内置的 Symbol 值
除了定义自己使用的 Symbol 值以外,ES6 还提供了 11 个内置的 Symbol 值,指向语言内部使用的方法。(1)对象的Symbol.hasInstance属性,指向一个内部方法。当其他对象使用instanceof运算符,判断是否为该对象的实例时,会调用这个方法。比如,foo instanceof Foo在语言内部,实际调用的是FooSymbol.hasInstance。
(2)对象的Symbol.isConcatSpreadable属性等于一个布尔值,表示该对象用于Array.prototype.concat()时,是否可以展开。
let arr1 = ['c', 'd'];
['a', 'b'].concat(arr1, 'e') // ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
arr1[Symbol.isConcatSpreadable] // undefined
let arr2 = ['c', 'd'];
arr2[Symbol.isConcatSpreadable] = false;
['a', 'b'].concat(arr2, 'e') // ['a', 'b', ['c','d'], 'e']
//数组的默认行为是可以展开,Symbol.isConcatSpreadable默认等于undefined。该属性等于true时,也有展开的效果。
//类似数组的对象正好相反,默认不展开。它的Symbol.isConcatSpreadable属性设为true,才可以展开。
let obj = {length: 2, 0: 'c', 1: 'd'};
['a', 'b'].concat(obj, 'e') // ['a', 'b', obj, 'e']
obj[Symbol.isConcatSpreadable] = true;
['a', 'b'].concat(obj, 'e') // ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
//Symbol.isConcatSpreadable属性也可以定义在类里面。
class A1 extends Array {
constructor(args) {
super(args);
this[Symbol.isConcatSpreadable] = true;
}
}
class A2 extends Array {
constructor(args) {
super(args);
}
get [Symbol.isConcatSpreadable] () {
return false;
}
}
let a1 = new A1();
a1[0] = 3;
a1[1] = 4;
let a2 = new A2();
a2[0] = 5;
a2[1] = 6;
[1, 2].concat(a1).concat(a2)
// [1, 2, 3, 4, [5, 6]]
//类A1是可展开的,类A2是不可展开的,所以使用concat时有不一样的结果。
//注意,Symbol.isConcatSpreadable的位置差异,A1是定义在实例上,A2是定义在类本身,效果相同。
(3)对象的Symbol.species属性,指向一个构造函数。创建衍生对象时,会使用该属性。
(4)对象的Symbol.match属性,指向一个函数。当执行str.match(myObject)时,如果该属性存在,会调用它,返回该方法的返回值。
(5)对象的Symbol.replace属性,指向一个方法,当该对象被String.prototype.replace方法调用时,会返回该方法的返回值。
(6)对象的Symbol.search属性,指向一个方法,当该对象被String.prototype.search方法调用时,会返回该方法的返回值。
(7)对象的Symbol.split属性,指向一个方法,当该对象被String.prototype.split方法调用时,会返回该方法的返回值。
(8)对象的Symbol.iterator属性,指向该对象的默认遍历器方法
(9)对象的Symbol.toPrimitive属性,指向一个方法。该对象被转为原始类型的值时,会调用这个方法,返回该对象对应的原始类型值。
Symbol.toPrimitive被调用时,会接受一个字符串参数,表示当前运算的模式,一共有三种模式。
Number:该场合需要转成数值
String:该场合需要转成字符串
Default:该场合可以转成数值,也可以转成字符串
(10)对象的Symbol.toStringTag属性,指向一个方法。在该对象上面调用Object.prototype.toString方法时,如果这个属性存在,它的返回值会出现在toString方法返回的字符串之中,表示对象的类型。也就是说,这个属性可以用来定制[object Object]或[object Array]中object后面的那个字符串。
ES6 新增内置对象的Symbol.toStringTag属性值如下。
JSON[Symbol.toStringTag]:‘JSON’
Math[Symbol.toStringTag]:‘Math’
Module 对象M[Symbol.toStringTag]:‘Module’
ArrayBuffer.prototype[Symbol.toStringTag]:‘ArrayBuffer’
DataView.prototype[Symbol.toStringTag]:‘DataView’
Map.prototype[Symbol.toStringTag]:‘Map’
Promise.prototype[Symbol.toStringTag]:‘Promise’
Set.prototype[Symbol.toStringTag]:‘Set’
%TypedArray%.prototype[Symbol.toStringTag]:'Uint8Array’等
WeakMap.prototype[Symbol.toStringTag]:‘WeakMap’
WeakSet.prototype[Symbol.toStringTag]:‘WeakSet’
%MapIteratorPrototype%[Symbol.toStringTag]:‘Map Iterator’
%SetIteratorPrototype%[Symbol.toStringTag]:‘Set Iterator’
%StringIteratorPrototype%[Symbol.toStringTag]:‘String Iterator’
Symbol.prototype[Symbol.toStringTag]:‘Symbol’
Generator.prototype[Symbol.toStringTag]:‘Generator’
GeneratorFunction.prototype[Symbol.toStringTag]:‘GeneratorFunction’
(11)对象的Symbol.unscopables属性,指向一个对象。该对象指定了使用with关键字时,哪些属性会被with环境排除。