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详解ES6 Symbol 的用途

程序员文章站 2024-01-29 22:18:52
symbol 唯一的用途就是标识对象属性,表明对象支持的功能。 相比于字符属性名,symbol 的区别在于唯一,可避免名字冲突。 这样 symbol 就给出了唯一标识类型信...

symbol 唯一的用途就是标识对象属性,表明对象支持的功能。 相比于字符属性名,symbol 的区别在于唯一,可避免名字冲突。 这样 symbol 就给出了唯一标识类型信息的一种方式,从这个角度看有点类似 c++ 的 traits。

解决了什么问题

在 javascript 中要判断一个对象支持的功能,常常需要做一些 duck test。 比如经常需要判断一个对象是否可以按照数组的方式去迭代,这类对象称为 array-like。 lodash 中是这样判断的:

function isarraylike(value) {
  return value != null && islength(value.length) && !isfunction(value);
}

在 es6 中提出一个 @@iterator 方法,所有支持迭代的对象(比如 array、map、set)都要实现。 @@iterator 方法的属性键为 symbol.iterator 而非字符串。 这样只要对象定义有 symbol.iterator 属性就可以用 for ... of 进行迭代。 比如:

if (symbol.iterator in arr) {
  for(let n of arr) console.log(n)
}

其他用例

上述例子中 symbol 标识了这个对象是可迭代的(iterables),是一个典型的 symbol 用例。 详情可以参考 es6 迭代器 一文。 此外利用 symbol 还可以做很多其他事情,例如:

常量枚举

javascript 没有枚举类型,常量概念也通常用字符串或数字表示。例如:

const color_green = 1
const color_red = 2

function issafe(trafficlight) {
  if (trafficlight === color_red) return false
  if (trafficlight === color_green) return true
  throw new error(`invalid trafficlight: ${trafficlight}`)
}
  • 我们需要认真地排列这些常量的值。如果不小心有两个值重复会很难调试,就像 #define false true 引起的问题一样。
  • 取值可能重复。如果有另一处定义了 busy = 1 并不小心把 busy 传入,干脆 issafe(1),理想的枚举概念应该抛出异常,但上述代码无法检测。

symbol 给出了解决方案:

const color_green = symbol('green')
const color_red = symbol('red')

即使字符串写错或重复也不重要,因为每次调用 symbol() 都会给出独一无二的值。 这样就可以确保所有 issafe() 调用都传入这两个 symbol 之一。

私有属性

由于没有访问限制,javascript 曾经有一个惯例:私有属性以下划线起始来命名。 这样不仅无法隐藏这些名字,而且会搞坏代码风格。 可以利用 symbol 来隐藏这些私有属性:

let speak = symbol('speak')
class person {
  [speak]() {
    console.log('harttle')
  }
}

如下几种访问都获取不到 speak 属性:

let p = new person()

object.keys(p)           // []
object.getownpropertynames(p)    // []
for(let key in p) console.log(key) // <empty>

但 symbol 只能隐藏这些函数,并不能阻止未授权访问。 仍然可以通过 object.getownperpertysymbols(), reflect.ownkeys(p) 来枚举到 speak 属性。

新的基本类型

symbol 是新的基本类型,从此 javascript 有 7 种类型:

  • number
  • boolean
  • string
  • undefined
  • null
  • symbol
  • object

转换为字符串

symbol 支持 symbol.tostring() 方法以及 string(symbol), 但不能通过 + 转换为字符串,也不能直接用于模板字符串输出。 后两种情况都会产生 typeerror,是为了避免把它当做字符串属性名来使用。

转换为数字

不可转换为数字。number(symbol) 或四则运算都会产生 typeerror。

转换为布尔

boolean(symbol) 和取非运算都 ok。这是为了方便判断是否包含属性。

包裹对象

symbol 是基本类型,但不能用 new symbol(sym) 来包裹成对象,需要使用 object(sym)。 除了判等不成立外,包裹对象的使用与原基本类型几乎相同:

let sym = symbol('author')
let obj = {
  [sym]: 'harttle'
}
let wrapped = object(sym)
wrapped instanceof symbol  // true,真的是true!!!
obj[sym]          // 'harttle'
obj[wrapped]        // 'harttle'

常见的 symbol

文章最前面的例子提到的 symbol.iterator 是一个内置 symbol。除此之外常见的内置 symbol 还有:

symbol.match

symbol.match 在 string.prototype.match() 中用于获取 regexp 对象的匹配方法。 我们来改写一下 symbol.match 标识的方法,

观察 string.prototype.match() 的表现, 下面的例子来自 mdn:

// https://developer.mozilla.org/en-us/docs/web/javascript/reference/global_objects/regexp/@@match
class regexp1 extends regexp {
 [symbol.match](str) {
  var result = regexp.prototype[symbol.match].call(this, str);
  return result ? 'valid' : 'invalid';
 }
}

console.log('2012-07-02'.match(new regexp1('([0-9]+)-([0-9]+)-([0-9]+)')));
// expected output: "valid"
symbol.toprimitive

在对象进行运算时经常会变成 "[object object]", 这是对象转换为字符串(基本数据类型)的默认行为,定义在 object.prototype.tostring。 比如这个对象:

var count = {
  value: 3
};
count + 2   // "[object object]2"

这个对象也在表示一个数字,怎么让它可以参加四则运算呢? 给它加一个 symbol.toprimitive 属性,来改变它转换为基本类型的行为:

count[symbol.toprimitive] = function () {
  return this.value
};
count + 2   // 5

更多内置 symbol 请参考 mdn 文档: https://developer.mozilla.org/en-us/docs/web/javascript/reference/global_objects/symbol#well-known_symbols

跨 realm 使用

javascript realm 是指当前代码片段运行的上下文,包括全局变量,比如 array, date 这些全局函数。 在打开新标签页、 加载 iframe 或加载 worker 进程时,都会产生多个 javascript realm。 跨 realm 通信时这些全局变量是不同的,例如从 iframe 中传递给数组 arr 给父窗口, 父窗口中收到的 arr instanceof array 为 false,因为它的原型是 iframe 中的那个 array。

但是一个对象在 iframe 中可以迭代(iterable),那么在父窗口中也应当能被迭代。 这就要求 symbol 可以跨 realm,当然 symbol.iterator 可以。 如果你定义的 symbol 也需要跨 realm,请使用 symbol registry api:

// 在 symbol registry 中注册一个跨 realm symbol
let sym = symbol.for('foo')
// 获取 symbol 的键值字符串
symbol.keyfor(sym)   // 'foo'

内置的跨 realm symbol 其实不在 symbol registry 中:

symbol.keyfor(symbol.iterator)  // undefined

总结

以上所述是小编给大家介绍的es6 symbol 的用途,希望对大家有所帮助