Symbol的应用场景

Symbol （符号）是 ECMAScript 6 新增的数据类型。符号是原始值，且符号实例是唯一、不可变的。 符号的用途是确保对象属性使用唯一标识符，不会发生属性冲突的危险。符号就是用来创建唯一记号，进而用作非 字符串形式的对象属性。

1、概述

Symbol 值通过Symbol函数生成。

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，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。但是，Symbol 值可以显式转为字符串。

let sym = Symbol('My symbol');

"your symbol is " + sym
// TypeError: can't convert symbol to string
String(sym) // 'Symbol(My symbol)'
sym.toString() // 'Symbol(My symbol)'

Symbol 值也可以转为布尔值，但是不能转为数值。

let sym = Symbol();
Boolean(sym) // true
!sym  // false

ES2019 提供了一个实例属性description，直接返回 Symbol 的描述。

const sym = Symbol('foo');

sym.description // "foo"

2、Symbol.prototype.description

创建 Symbol 的时候，可以添加一个描述。

const sym = Symbol('foo');

String(sym) // "Symbol(foo)"
sym.toString() // "Symbol(foo)"

ES2019 提供了一个实例属性description，直接返回 Symbol 的描述。

const sym = Symbol('foo');

sym.description // "foo"

3、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。

let mySymbol = Symbol();

// 第一种写法
let a = {};
a[mySymbol] = 'Hello!';

// 第二种写法
let a = {
  [mySymbol]: 'Hello!'
};

// 第三种写法
let a = {};
Object.defineProperty(a, mySymbol, { value: 'Hello!' });

// 以上写法都得到同样结果
a[mySymbol] // "Hello!"

Symbol 值作为对象属性名时，不能用点运算符。

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](arg) { ... }
};

obj[s](123);

定义一组常量

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');
    }
}

4、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 });

上面代码中，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()
};

5、属性名的遍历

Symbol 作为属性名，遍历对象的时候，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。该方法返回一个数组，成员是当前对象的所有用作属性名的 Symbol 值。

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)]

另一个新的 API，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。

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

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

6、Symbol.for()，Symbol.keyFor()

有时，我们希望重新使用同一个 Symbol 值，Symbol.for()方法可以做到这一点。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，否则就新建一个以该字符串为名称的 Symbol 值，并将其注册到全局。

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

s1 === s2 // true

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

7、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。

7.1 Symbol.hasInstance

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Foo[Symbol.hasInstance](foo)。

7.2 Symbol.isConcatSpreadable

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']


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']

7.3 Symbol.species

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。

// example-1
class MyArray extends Array {
}

const a = new MyArray(1, 2, 3);
const b = a.map(x => x);
const c = a.filter(x => x > 1);

b instanceof MyArray // true
c instanceof MyArray // true

// example-1
class MyArray extends Array {
  static get [Symbol.species]() { return Array; }
}

const a = new MyArray();
const b = a.map(x => x);

b instanceof MyArray // false
b instanceof Array // true

7.4 Symbol.match

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。

7.5 Symbol.replace

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。

7.6 Symbol.search

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。

7.7 Symbol.split

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。

7.8 Symbol.iterator

对象的Symbol.iterator属性，指向该对象的默认遍历器方法。

const myIterable = {};
myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
};

[...myIterable] // [1, 2, 3]

7.9 Symbol.toPrimitive

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

let obj = {
  [Symbol.toPrimitive](hint) {
    switch (hint) {
      case 'number':
        return 123;
      case 'string':
        return 'str';
      case 'default':
        return 'default';
      default:
        throw new Error();
     }
   }
};

2 * obj // 246
3 + obj // '3default'
obj == 'default' // true
String(obj) // 'str'

7.10 Symbol.toStringTag

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。

// 例一
({[Symbol.toStringTag]: 'Foo'}.toString())
// "[object Foo]"

// 例二
class Collection {
  get [Symbol.toStringTag]() {
    return 'xxx';
  }
}
let x = new Collection();
Object.prototype.toString.call(x) // "[object xxx]"

8、总结

1. 符号是原始值，且符号实例是唯一、不可变的。

2. Symbol 值通过 Symbol 函数生成。

3. Symbol() != Symbol()

4. Symbol 值不能与其他类型的值进行运算

5. Symbol 值也可以转为布尔值，但是不能转为数值 Boolean(Symbol()) // true

6. description 属性返回 Symbol 的描述

7. Symbol 可以作为属性名

8. 属性名的遍历

   • Symbol 作为属性名，遍历对象的时候，该属性不会出现在 for...in、for...of 循环中
   • Object.getOwnPropertySymbols() 方法，可以获取指定对象的所有 Symbol 属性名
   • 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。

9. 两个方法：

   • Symbol.for()，接受一个字符串作为参数，允许共用 Symbol 值
   • Symbol.keyFor() 返回一个已登记的 Symbol 类型值的 key

10. 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

    • Symbol.hasInstance 当其他对象使用 instanceof 运算符时调用
    • Symbol.isConcatSpreadable 表示该对象用于 Array.prototype.concat() 时，是否可以展开
    • Symbol.species 指向一个构造函数 static get [Symbol.species]() { return Array; }
    • Symbol.match 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。
    • Symbol.replace 同上，String.prototype.replace 方法调用时
    • Symbol.search 同上，String.prototype.search 方法调用时
    • Symbol.split 同上，String.prototype.split 方法调用时
    • Symbol.iterator 返回该对象迭代器
    • Symbol.toPrimitive 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
    • Symbol.toStringTag String.prototype.split 方法调用时返回，可以用来定制 [object Object] 或 [object Array] 中 object 后面的那个字符串。