es6 symbol的實(shí)現(xiàn)方法示例

背景

ES5 的對象屬性名都是字符串，這容易造成屬性名的沖突。比如，你使用了一個他人提供的對象，但又想為這個對象添加新的方法（mixin 模式），新方法的名字就有可能與現(xiàn)有方法產(chǎn)生沖突。如果有一種機(jī)制，保證每個屬性的名字都是獨(dú)一無二的就好了，這樣就從根本上防止屬性名的沖突。這就是 ES6 引入Symbol的原因。
ES6 引入了一種新的原始數(shù)據(jù)類型Symbol，表示獨(dú)一無二的值。它是 JavaScript 語言的第七種數(shù)據(jù)類型，前六種是：undefined、null、布爾值（Boolean）、字符串（String）、數(shù)值（Number）、對象（Object）。
Symbol 值通過Symbol函數(shù)生成。這就是說，對象的屬性名現(xiàn)在可以有兩種類型，一種是原來就有的字符串，另一種就是新增的 Symbol 類型。凡是屬性名屬于 Symbol 類型，就都是獨(dú)一無二的，可以保證不會與其他屬性名產(chǎn)生沖突。

let s = Symbol();

typeof s
// "symbol"

上面代碼中，變量s就是一個獨(dú)一無二的值。typeof運(yùn)算符的結(jié)果，表明變量s是 Symbol 數(shù)據(jù)類型，而不是字符串之類的其他類型。

注意，Symbol函數(shù)前不能使用new命令，否則會報錯。這是因?yàn)樯傻?Symbol 是一個原始類型的值，不是對象。也就是說，由于 Symbol 值不是對象，所以不能添加屬性?；旧?，它是一種類似于字符串的數(shù)據(jù)類型。
Symbol函數(shù)可以接受一個字符串作為參數(shù)，表示對 Symbol 實(shí)例的描述，主要是為了在控制臺顯示，或者轉(zhuǎn)為字符串時，比較容易區(qū)分。

let s1 = Symbol('foo');
let s2 = Symbol('bar');

s1 // Symbol(foo)
s2 // Symbol(bar)

s1.toString() // "Symbol(foo)"
s2.toString() // "Symbol(bar)"

上面代碼中，s1和s2是兩個 Symbol 值。如果不加參數(shù)，它們在控制臺的輸出都是Symbol()，不利于區(qū)分。有了參數(shù)以后，就等于為它們加上了描述，輸出的時候就能夠分清，到底是哪一個值。

如果 Symbol 的參數(shù)是一個對象，就會調(diào)用該對象的toString方法，將其轉(zhuǎn)為字符串，然后才生成一個 Symbol 值。

const obj = {
 toString() {
  return 'abc';
 }
};
const sym = Symbol(obj);
sym // Symbol(abc)

注意，Symbol函數(shù)的參數(shù)只是表示對當(dāng)前 Symbol 值的描述，因此相同參數(shù)的Symbol函數(shù)的返回值是不相等的。

// 沒有參數(shù)的情況
let s1 = Symbol();
let s2 = Symbol();

s1 === s2 // false

// 有參數(shù)的情況
let s1 = Symbol('foo');
let s2 = Symbol('foo');

s1 === s2 // false

上面代碼中，s1和s2都是Symbol函數(shù)的返回值，而且參數(shù)相同，但是它們是不相等的。

Symbol 值不能與其他類型的值進(jìn)行運(yùn)算，會報錯。

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

作為屬性名的 Symbol

由于每一個 Symbol 值都是不相等的，這意味著 Symbol 值可以作為標(biāo)識符，用于對象的屬性名，就能保證不會出現(xiàn)同名的屬性。這對于一個對象由多個模塊構(gòu)成的情況非常有用，能防止某一個鍵被不小心改寫或覆蓋。

let mySymbol = Symbol();

// 第一種寫法
let a = {};
a[mySymbol] = 'Hello!';

// 第二種寫法
let a = {
 [mySymbol]: 'Hello!'
};

// 第三種寫法
let a = {};
Object.defineProperty(a, mySymbol, { value: 'Hello!' });

// 以上寫法都得到同樣結(jié)果
a[mySymbol] // "Hello!"

上面代碼通過方括號結(jié)構(gòu)和Object.defineProperty，將對象的屬性名指定為一個 Symbol 值。

注意，Symbol 值作為對象屬性名時，不能用點(diǎn)運(yùn)算符。

const mySymbol = Symbol();
const a = {};

a.mySymbol = 'Hello!';
a[mySymbol] // undefined
a['mySymbol'] // "Hello!"

上面代碼中，因?yàn)辄c(diǎn)運(yùn)算符后面總是字符串，所以不會讀取mySymbol作為標(biāo)識名所指代的那個值，導(dǎo)致a的屬性名實(shí)際上是一個字符串，而不是一個 Symbol 值。

同理，在對象的內(nèi)部，使用 Symbol 值定義屬性時，Symbol 值必須放在方括號之中。

let s = Symbol();

let obj = {
 [s]: function (arg) { ... }
};

obj[s](123);

上面代碼中，如果s不放在方括號中，該屬性的鍵名就是字符串s，而不是s所代表的那個 Symbol 值。

采用增強(qiáng)的對象寫法，上面代碼的obj對象可以寫得更簡潔一些。

let obj = {
 [s](arg) { ... }
};

Symbol 類型還可以用于定義一組常量，保證這組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');

3實(shí)例：消除魔術(shù)字符串

魔術(shù)字符串指的是，在代碼之中多次出現(xiàn)、與代碼形成強(qiáng)耦合的某一個具體的字符串或者數(shù)值。風(fēng)格良好的代碼，應(yīng)該盡量消除魔術(shù)字符串，改由含義清晰的變量代替。

function getArea(shape, options) {
 let area = 0;

 switch (shape) {
  case 'Triangle': // 魔術(shù)字符串
   area = .5 * options.width * options.height;
   break;
  /* ... more code ... */
 }

 return area;
}

getArea('Triangle', { width: 100, height: 100 }); // 魔術(shù)字符串

上面代碼中，字符串Triangle就是一個魔術(shù)字符串。它多次出現(xiàn)，與代碼形成“強(qiáng)耦合”，不利于將來的修改和維護(hù)。
常用的消除魔術(shù)字符串的方法，就是把它寫成一個變量。

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 });

上面代碼中，我們把Triangle寫成shapeType對象的triangle屬性，這樣就消除了強(qiáng)耦合。

如果仔細(xì)分析，可以發(fā)現(xiàn)shapeType.triangle等于哪個值并不重要，只要確保不會跟其他shapeType屬性的值沖突即可。因此，這里就很適合改用 Symbol 值。

const shapeType = {
 triangle: Symbol()
};

4屬性名的遍歷

Symbol 作為屬性名，該屬性不會出現(xiàn)在for...in、for...of循環(huán)中，也不會被Object.keys()、Object.getOwnPropertyNames()、JSON.stringify()返回。但是，它也不是私有屬性，有一個Object.getOwnPropertySymbols方法，可以獲取指定對象的所有 Symbol 屬性名。

Object.getOwnPropertySymbols方法返回一個數(shù)組，成員是當(dāng)前對象的所有用作屬性名的 Symbol 值。

const obj = {};
let a = Symbol('a');
let b = Symbol('b');

obj[a] = 'Hello';
obj[b] = 'World';

const objectSymbols = Object.getOwnPropertySymbols(obj);

objectSymbols
// [Symbol(a), Symbol(b)]

下面是另一個例子，Object.getOwnPropertySymbols方法與for...in循環(huán)、Object.getOwnPropertyNames方法進(jìn)行對比的例子。

const obj = {};

let foo = Symbol("foo");

Object.defineProperty(obj, foo, {
 value: "foobar",
});

for (let i in obj) {
 console.log(i); // 無輸出
}

Object.getOwnPropertyNames(obj)
// []

Object.getOwnPropertySymbols(obj)
// [Symbol(foo)]

上面代碼中，使用Object.getOwnPropertyNames方法得不到Symbol屬性名，需要使用Object.getOwnPropertySymbols方法。
另一個新的 API，Reflect.ownKeys方法可以返回所有類型的鍵名，包括常規(guī)鍵名和 Symbol 鍵名。

let obj = {
 [Symbol('my_key')]: 1,
 enum: 2,
 nonEnum: 3
};

Reflect.ownKeys(obj)
// ["enum", "nonEnum", Symbol(my_key)]

5 Symbol.for()，Symbol.keyFor()

有時，我們希望重新使用同一個 Symbol 值，Symbol.for方法可以做到這一點(diǎn)。它接受一個字符串作為參數(shù)，然后搜索有沒有以該參數(shù)作為名稱的 Symbol 值。如果有，就返回這個 Symbol 值，否則就新建并返回一個以該字符串為名稱的 Symbol 值。

let s1 = Symbol.for('foo');
let s2 = Symbol.for('foo');

s1 === s2 // true

上面代碼中，s1和s2都是 Symbol 值，但是它們都是同樣參數(shù)的Symbol.for方法生成的，所以實(shí)際上是同一個值。

Symbol.for()與Symbol()這兩種寫法，都會生成新的 Symbol。它們的區(qū)別是，前者會被登記在全局環(huán)境中供搜索，后者不會。Symbol.for()不會每次調(diào)用就返回一個新的 Symbol 類型的值，而是會先檢查給定的key是否已經(jīng)存在，如果不存在才會新建一個值。比如，如果你調(diào)用Symbol.for("cat")30 次，每次都會返回同一個 Symbol 值，但是調(diào)用Symbol("cat")30 次，會返回 30 個不同的 Symbol 值。

Symbol.keyFor方法返回一個已登記的 Symbol 類型值的key。

let s1 = Symbol.for("foo");
Symbol.keyFor(s1) // "foo"

let s2 = Symbol("foo");
Symbol.keyFor(s2) // undefined

上面代碼中，變量s2屬于未登記的 Symbol 值，所以返回undefined。

需要注意的是，Symbol.for為 Symbol 值登記的名字，是全局環(huán)境的，可以在不同的 iframe 或 service worker 中取到同一個值。

iframe = document.createElement('iframe');
iframe.src = String(window.location);
document.body.appendChild(iframe);

iframe.contentWindow.Symbol.for('foo') === Symbol.for('foo')
// true

上面代碼中，iframe 窗口生成的 Symbol 值，可以在主頁面得到。

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