理解JavaScript基本数据类型symbol

朱雀 2022-11-29 11:23 194阅读 0赞

# symbol #

## 概念 ##

symbol是一个ES6标准种新增的一种基本数据类型，在JavaScript中，共有七种基本数据类型：string、number、bigint、boolean、null、undefined、symbol。并且除了null和undefined之外，每个基本类型都有其包装对象。

symbol 的值是通过 Symbol() 函数生成，每一个 symbol 的值都是唯一的，并且 symbol 类型的值可以作为对象的属性标识符使用，这也是 symbol 类型设计的目的。  
所以现在对象属性名可以为两种类型：一种就是原本的字符串类型，一种即为新增的 symbol 类型。凡是使用 symbol 命名的属性都是独一无二的，保证不与其他属性名产生冲突。

JavaScript 中大多数的数值都支持隐式转换为字符串，但 symbol 不会转换：

let s1 = Symbol('sym');
    alert(s1); // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a string

symbol 也不能与其他类型的值进行运算：

console.log('symbol is' + s1); // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a string

但是如果有必要，可以手动将 symbol 转换成字符串

alert(s1.toString());

或者获得定义 symbol 时的描述：

alert(s1.description);

symbol 转换为其他类型：

Boolean(s1); // true
    Number(s1); // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a number
    parseInt(s1); // NaN

## 用法 ##

创建一个 symbol 的值需要使用 Symbol() 函数，而不能使用 new 命令。

let s1 = Symbol('sym');

由于生成的 symbol 是一个值而不是对象，所以不能为其添加属性。

Symbol() 函数可以接受一个字符串作为参数，表示对该值的描述，因此即使定义 symbol 使用相同的参数互相之间也不是相同的：

let s1 = Symbol('sym');
    let s2 = Symbol('sym');
    s1 === s2 ; // false

## Symbol.for() 、 Symbol.keyFor() ##

如果我们要重复使用一个 symbol 时，可以用到 Symbol.for() 方法。Symbol.for() 方法接受一个字符串参数，会在全局中搜索有没有以该参数命名的 symbol 的值，如果查找到就返回这个值。如果没有查到则重新生成一个值，并将该值以参数名称注册到全局。

let s1 = Symbol.for('sym'); // 创建
    let s2 = Symbol.for('sym'); // 查找
    s1 === s2; // true

Symbol.for() 和 Symbol() 方法都会生成新的 symbol 类型的值，不同的是 Symbol.for() 方法会查找命名参数是否在全局中注册过，如果注册过的就不会创建新的值，而是会直接返回，所以我们可以使用到相同的 symbol 值。但使用 Symbol() 方法每次都会创建一个新的值，且不会注册到全局。

Symbol.keyFor() 方法表示获取一个 symbol 的值在全局中注册的命名参数 key，只有使用 Symbol.for() 创建的值才会有注册的命名参数，使用 Symbol() 生成的值则没有：

let s4 = Symbol('sym');
    let s5 = Symbol.for('sym');
    Symbol.keyFor(s4); // undefined
    Symbol.keyFor(s5); // sym

注意使用 Symbol.for() 注册的全局命名参数是真正意义上的全局，而不管是否运行在全局环境。

let iframe = document.createElement('iframe');
    iframe.src = 'http://www.baidu.com';
    document.body.append(iframe);
    iframe.contentWindow.Symbol.for('sym') === Symbol.for('sym'); // true

## 内置的 symbol 值 ##

除了自定义 symbol 的值，ES6 还提供了 11 个内置的 symbol 值，指向语言内部使用的方法。

### Symbol.hasInstance ###

Symbol.hasInstance 指向一个内部方法，当使用 instanceof 运算符时，判断一个实例是否为某种类型时，会调用这个内部方法。

例如在调用：foo instanceof Foo 时，实际是调用 FooSymbol.hasInstance;

class Foo {
      [Symbol.hasInstance](foo){
        return foo instanceof Array;
      }
    }
    [1,2,3] instanceof new Foo(); // true

### Symbol.isConcatSpreadable ###

该属性的值是一个布尔型，表示当调用 Array.prototype.concat() 方法时，是否可以展开。  
Symbol.isConcatSpreadable的默认值为undefined

例：

let arr = [1,2,3];
    arr.concat([4,5]); // [1, 2, 3, 4, 5]

数组默认可以展开，当设置了 Symbol.isConcatSpreadable = false

let arr = [1,2,3];
    arr[Symbol.isConcatSpreadable] = false;
    arr.concat([4,5]); // [Array(3), 4, 5]

### Symbol.species ###

对象的 Symbol.species 属性指向一个构造函数，在创建衍生对象可以更改构造函数指向。

例：

class MyArr extends Array{}
    let a = new MyArr(1,2,3);
    let b = a.filter(e => e >= 2);
    a instanceof MyArr; // true
    b instanceof MyArr; // true

其中变量 b 是变量 a 的衍生对象，变量 b 也是 MyArr 的实例，而通过设置 Symbol.species 可以更改这个衍生对象的构造函数：

class MyArr extends Array{
        static get [Symbol.species](){
            return Array;
        }
    }
    let a = new MyArr(1,2,3);
    let b = a.filter(e => e >= 2);
    a instanceof MyArr; // true
    b instanceof MyArr; // false

实际上，默认的 Symbol.species 属性等同：

static get [Symbol.species]() {
      return this;
    }

总之该属性实在实例运行过程中，需要再次调用自身构造函数时，可以使用指定的构造函数。

### Symbol.match ###

该属性指向一个函数，当执行 str.match(object) 时，如果该属性存在，会调用该属性指向的方法：

let str = 'e';
    class StrObj {
      [Symbol.match](string){
          return 'hello'.indexOf(string);
      }
    }
    str.match(new StrObj()); // 1
    // 等同于
    new StrObj()[Symbol.match](str); // 1

### Symbol.replace ###

该属性指向一个方法，当对象被 String.prototype.replace 方法调用时，会执行该方法：

String.prototype.replace(searchValue, replaceValue)
    // 等同于
    searchValue[Symbol.replace](this, replaceValue)

### 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。

String.prototype.search(regexp)
    // 等同于
    regexp[Symbol.search](this)

### 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。

String.prototype.split(separator, limit)
    // 等同于
    separator[Symbol.split](this, limit)

### 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]

### 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'

### 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]"

### Symbol.unscopables ###

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。  
即使用 Symbol.unscopables 指定的对象，在使用 with 语法块时，不在当前作用域中寻找特定属性，而是从外层作用域开始查找。

// 没有 unscopables 时
    class MyClass {
      foo() { return 1; }
    }
    
    var foo = function () { return 2; };
    
    with (MyClass.prototype) {
      foo(); // 1
    }
    
    // 有 unscopables 时
    class MyClass {
      foo() { return 1; }
      get [Symbol.unscopables]() {
        return { foo: true };
      }
    }
    
    var foo = function () { return 2; };
    
    with (MyClass.prototype) {
      foo(); // 2
    }

## 应用场景 ##

*  使用 symbol 作为对象的属性名  
    由于每一个 symbol 的值都是不相同的，所以使用 symbol 作为属性名可以保证不会出现同名属性。防止某一个属性被改写覆盖：
    
    let s1 = Symbol(‘sym’);  
    let obj = \{  
    name: ‘test obj’,  
    \[s1\]: ‘this is symbol’  
    \}  
    obj\[s1\]; // this is symbol

注意使用 symbol 作为对象的属性名时，是无法通过 Object.keys() 和 for…in 来遍历对象的属性的：

Object.keys(obj); // ["name"]
    
    for(let name in obj){
        console.log(name); // name
    }

因此，在将对象进行 JSON 转换时: JSON.stringify() ，symbol 的属性也会被排除：

JSON.stringify(obj); // "{"name":"test obj"}"

需要注意的是，使用 symbol 定义的属性，还是公有的属性，不是私有属性。

*  使用 symbol 定义常量  
    使用 symbol 定义的常量能保证常量的值都是不相等的。
    
        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');
              }
          }

Refer: https://es6.ruanyifeng.com/\#docs/symbol