带你重学ES6 | Symbol(不仅仅只是一个新的数据类型)

番茄先森
1,545 阅读10分钟

前言

这篇文章说实话，在写完的那一刻真的对Symbol这个类型肃然起敬，平时真的不用这个数据类型，也没有想过会用它，之前还是停留在只是知道这个单词的阶段，在写完后才发觉它的强大。

Symbol，ES6 中新增的数据类型，为什么要增加这么一个数据类型？当初一个面试官这么问的我，当时年少轻狂的我，内心的 os 是，我哪知道 🤣！其实还是对 Symbol 这个数据类型不熟悉。

在 ES6 之前，对象的键只能是字符串类型，但是这样有个问题，就是会造成键名命名冲突，后者覆盖前者，这个时候就需要一个唯一值来充当键名，Symbol 横空出世。

1、概念

symbol 是一种基本数据类型，Symbol()函数会返回 symbol 类型的值，该类型具有静态属性和静态方法。但是它不是构造函数，不能用 new Symbol()来创建。

let symbol = Symbol();
typeof symbol; // "symbol"

Symbol 作为对象属性时，当在对象内部时，必须要用方括号括起来，不用方括号括起来代表的是字符串。

let s = Symbol();
let obj = {
  [s]: "Jack",
};
obj[s]; // "Jack"
obj.s; // undefined

而且当要取该属性的值时，不能用点运算符，因为点运算符后面同样是字符串类型。

创建 Symbol 数据类型时，都是 Symbol()这么创建的，当打印出来时，都为 Symbol()，这样很难区别各个 Symbol 类型的变量是什么意思。所以在 Symbol 函数内可以接收一个字符串的参数，表示该定义 Symbol 类型变量的描述。

let s1 = Symbol("a");
console.log(s1); // Symbol(a)
s1.toString(); // "Symbol(a)"

如果 Symbol 类型接收的一个对象类型的话，那就会先调用其内部的 toString 方法，将其变为一个字符串，然后才生成一个 Symbol 值。

let arr = [1, 2, 3];
let s1 = Symbol(arr);
console.log(s1); // Symbol(1,2,3)
let obj = {
  toString: () => "abc",
};
let s2 = Symbol(obj);
console.log(s2); // Symbol(abc)

Symbol 类型的变量是不能和其他变量参与运算的，而且其只能转为 String 类型和 Boolean 类型。

let s = Symbol();
console.log("1" + s); // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a string
s.toString(); // "Symbol()"
Boolean(s); // true
Number(s); // TypeError: Cannot convert a Symbol value to a number

2、Symbol.prototype.description

当给 Symbol 添加描述时，可以通过 Symbol.prototype.description 来获取该描述。

let s = Symbol("Jack");
s.description; // 'Jack'

3、Symbol.for(key)和 Symbol.keyFor(sym)

最开始看到这两个方法时，我以为是两个遍历的方法 😅。

  1. Symbol.for(key)：使用给定的 key 搜索现有的 symbol，如果找到则返回该 symbol。否则将使用给定的 key 在全局 symbol 注册表中创建一个新的 symbol。
  2. Symbol.keyFor(sym)：从全局 symbol 注册表中，为给定的 symbol 检索一个 key。
let s1 = Symbol.for("foo");
let s2 = Symbol.for("foo");
s1 === s2; // true

Symbol.for 会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。所以由其创建的两个相同描述的值会相等。这种创建就和普通的 Symbol()有着截然不同的结果了：

let s1 = Symbol("foo");
let s2 = Symbol("foo");
s1 === s2; // false

因为不管怎样 Symbol()返回的都是一个全新的值，换句话说 Symbol()生成的值没有注册在全局中，所以返回的值都是全新的，而 Symbol.for()会在先在全局中查找，有就返回这个值，没有则创建新的值，但新的值也是挂载在全局中的。

Symbol.keyFor(sym)是在全局中查找是否有该 Symbol 值，有则返回该描述。

let s1 = Symbol.for("Jack");
Symbol.keyFor(s1); // 'Jack'
let s2 = Symbol("Rose");
Symbol.keyFor(s2); // undefined

因为 s2 没有挂载在全局中，所以 Symbol.keyFor()找不到它，故返回 undefined。

4、内置的 Symbol 属性

除了定义自己使用的 Symbol 值以外，ES6 还提供了 13（有可能今后会更多 😛） 个内置的 Symbol 值，指向语言内部使用的方法。

4.1 Symbol.asyncIterator

Symbol.asyncIterator 符号指定了一个对象的默认异步迭代器。如果一个对象设置了这个属性，它就是异步可迭代对象，可用于 for await...of 循环。换句话说一个异步可迭代对象内部必须有 Symbol.asyncIterator 属性。

const myAsyncIterable = new Object();
myAsyncIterable[Symbol.asyncIterator] = async function* () {
  yield "hello";
  yield "async";
  yield "iteration!";
};

(async () => {
  for await (const x of myAsyncIterable) {
    console.log(x);
    // expected output:
    //    "hello"
    //    "async"
    //    "iteration!"
  }
})();

当执行 for await...of 时，就会执行该变量中 Symbol.asyncIterator 属性值。

4.2、Symbol.hasInstance

Symbol.hasInstance 用于判断某对象是否为某构造器的实例。因此你可以用它自定义 instanceof 操作符在某个类上的行为。换句话说当判断一个实例是否为一个类的实例时，其实就是执行该类里面的 Symbol.hasInstance 属性。

class Fu {
  [Symbol.hasInstance](num) {
    return num === 1;
  }
}
1 instanceof new Fu(); // true
2 instanceof new Fu(); // false

4.3、Symbol.isConcatSpreadable

内置的 Symbol.isConcatSpreadable 符号用于配置某对象作为 Array.prototype.concat()方法的参数时是否展开其数组元素。

// 默认情况下
let arr = [1, 2, 3];
let brr = [4, 5, 6];
arr.concat(brr); // [1, 2, 3, 4, 5, 6]
// 设置了Symbol.isConcatSpreadable后
let arr = [1, 2, 3];
let brr = [4, 5, 6];
brr[Symbol.isConcatSpreadable] = false;
arr.concat(brr); // [1, 2, 3, [4, 5, 6]]

将数组的 Symbol.isConcatSpreadable 属性设置为 false 后，使用 concat 方法时该数据就不会展开。

对于类数组而言，默认数组使用 concat 方法该类数组是不展开的，我们可以给类数组的 Symbol.isConcatSpreadable 设置为 true，这样就可以展开了，并且完成了类数组转换为数组，这样类数组转数组又多了一个方法。

// 默认情况下
function foo(x, y) {
  let arr = [].concat(arguments);
  console.log(arr); //[Arguments(2)]
}
foo(1, 2);
// 设置了Symbol.isConcatSpreadable为true后
function foo(x, y) {
  arguments[Symbol.isConcatSpreadable] = true;
  let arr = [].concat(arguments);
  console.log(arr); //[1, 2]
}
foo(1, 2);

4.4、Symbol.iterator

Symbol.iterator 为每一个对象定义了默认的迭代器。该迭代器可以被 for...of 循环使用。

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

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

对象进行 for...of 循环时，会调用 Symbol.iterator 方法，

4.5、Symbol.match

Symbol.match 指定了匹配的是正则表达式而不是字符串。String.prototype.match() 方法会调用此函数。换句话说就是当 str.match()执行时如果该属性存在，就会返回该方法的返回值。

class foo {
  [Symbol.match](string) {
    return string;
  }
}
"Jack".match(new foo()); // 'Jack'

除上述之外，MDN 还提出了该属性另外一个功能：此函数还用于标识对象是否具有正则表达式的行为。比如， String.prototype.startsWith()，String.prototype.endsWith() 和 String.prototype.includes() 这些方法会检查其第一个参数是否是正则表达式，是正则表达式就抛出一个 TypeError。现在，如果 match symbol 设置为 false（或者一个 假值），就表示该对象不打算用作正则表达式对象。

"/bar/".startsWith(/bar/); // TypeError: First argument to String.prototype.startsWith must not be a regular expression
// 当设置为false之后
var re = /foo/;
re[Symbol.match] = false;
"/foo/".startsWith(re); // true
"/baz/".endsWith(re); // false

4.6、Symbol.matchAll

Symbol.matchAll 返回一个迭代器，该迭代器根据字符串生成正则表达式的匹配项。此函数可以被 String.prototype.matchAll() 方法调用。

"abc".matchAll(/a/);
// 等价于
/a/[Symbol.matchAll]("abc");

4.7、Symbol.replace

Symbol.replace 这个属性指定了当一个字符串替换所匹配字符串时所调用的方法。String.prototype.replace() 方法会调用此方法。

String.prototype.replace(searchValue, replaceValue);
// 等同于
searchValue[Symbol.replace](this, replaceValue);
// 例子
class Replace1 {
  constructor(value) {
    this.value = value;
  }
  [Symbol.replace](string) {
    return `s/${string}/${this.value}/g`;
  }
}

console.log("foo".replace(new Replace1("bar"))); // "s/foo/bar/g"

4.8、Symbol.search

Symbol.search 指定了一个搜索方法，这个方法接受用户输入的正则表达式，返回该正则表达式在字符串中匹配到的下标，这个方法由以下的方法来调用 String.prototype.search()。

String.prototype.search(regexp);
// 等价于
regexp[Symbol.search](this);
// 例子
class Search1 {
  [Symbol.search](str) {
    return `${str} Word`;
  }
}
"Hello".search(new Search1()); // Hello Word

4.9、Symbol.species

Symbol.species 是个函数值属性，其被构造函数用以创建派生对象，换句话说 species 访问器属性允许子类覆盖对象的默认构造函数。

我们举个例子：

// 默认情况下
class MyArray extends Array {}
let arr = new MyArray(1, 2, 3);
let brr = arr.map((item) => item);
brr instanceof MyArray; // true
brr instanceof Array; // true

类 MyArray 继承于 Array，arr 为 MyArray 的实例，brr 为 arr 的衍生物，所以 brr 是 MyArray 的实例，并且由于原型链的缘故，brr 也是 Array 的实例。如果此时，我们只想让 brr 为 Array 的实例，那 Symbol.species 属性值就派上用场了。

class MyArray extends Array {
  static get [Symbol.species]() {
    return Array;
  }
}
let arr = new MyArray(1, 2, 3);
let brr = arr.map((item) => item);
brr instanceof MyArray; // false
brr instanceof Array; // true
// 默认情况下
class MyArray extends Array {
  static get [Symbol.species]() {
    return this;
  }
}

值得注意的是，定义 Symbol.species 属性时，前面必须声明是静态的 static 并且要运用 get 取值器。

4.10、Symbol.split

Symbol.split 指向 一个正则表达式的索引处分割字符串的方法。 这个方法通过 String.prototype.split() 调用。

String.prototype.split(separator, limit);
// 等价于
separator[Symbol.split](this, limit);
// 例子
class Split1 {
  [Symbol.split](str) {
    return `${str} Word`;
  }
}
"Hello".split(new Split1()); // Hello Word

4.11、Symbol.toPrimitive

Symbol.toPrimitive 是一个内置的 Symbol 值，它是作为对象的函数值属性存在的，当一个对象转换为对应的原始值时，会调用此函数。该函数在调用时，会传递一个字符串参数 hint，表示要转换到的原始值的预期类型。字符串 hint 的类型有三种：'number', 'string', 'default'。

let obj =
  {
    [Symbol.toPrimitive](hint) {
      switch (hint) {
        case "number":
          return 123;
        case "string":
          return "123";
        case "default":
          return "default";
        default:
          throw new Error();
      }
    },
  } + obj; // 123
`${obj}`; // '123'
obj + ""; // "default"

4.12、Symbol.toStringTag

Symbol.toStringTag 是一个内置 symbol，它通常作为对象的属性键使用，对应的属性值应该为字符串类型，这个字符串用来表示该对象的自定义类型标签，通常只有内置的 Object.prototype.toString() 方法会去读取这个标签并把它包含在自己的返回值里。通俗点讲就是在 Object.prototype.toString()去判断自定义对象的数据类型时，返回的都是 object，可以通过这个属性来给自定义对象添加类型标签。 在我之前写的【重学 JS 之路】js 基础类型和引用类型写到最精确判断数据类型的方法就是 Object.prototype.toString()，至于是为什么，在这就不过多阐述了，可以看这篇文章。

Object.prototype.toString.call('123'); // [object String]
...more

另外一些对象类型则不然，toString() 方法能识别它们是因为引擎为它们设置好了 toStringTag 标签：

Object.prototype.toString.call(new Map()); // "[object Map]"
Object.prototype.toString.call(function* () {}); // "[object GeneratorFunction]"
Object.prototype.toString.call(Promise.resolve()); // "[object Promise]"
...more

当我们自己定义一个类时，调用 Object.prototype.toString()时，由于没有内部定义 toStringTag 标签，所以只能返回"[object Object]"

class Foo {}
Object.prototype.toString.call(new Foo()); // "[object Object]"
// 设置Symbol.toStringTag
class Foo {
  get [Symbol.toStringTag]() {
    return "Foo";
  }
}
Object.prototype.toString.call(new Foo()); // "[object Foo]"

4.13、Symbol.unscopabless

Symbol.unscopables 指用于指定对象值，其对象自身和继承的从关联对象的 with 环境绑定中排除的属性名称。说白了其属性就是控制，在 with 词法环境中哪些属性会被 with 删除。

Array.prototype[Symbol.unscopabless];
// {
//   copyWithin: true,
//   entries: true,
//   fill: true,
//   find: true,
//   findIndex: true,
//   includes: true,
//   keys: true
// }

这里简单的讲解一下 with 函数，with 主要是用来对对象取值的，举个简单的例子：

let obj = {};
with (obj) {
  let newa = a;
  let newb = b;
  console.log(newa + newb);
}
// 等价于
let newa = obj.a;
let newb = obj.b;
console.log(newa + newb);

with 的 优点： 当 with 传入的值非常复杂时，即当 object 为非常复杂的嵌套结构时，with 就使得代码显得非常简洁。 with 的缺点： js 的编译器会检测 with 块中的变量是否属于 with 传入的对象， 上述例子为例，js 会检测 a 和 b 是否属于 obj 对象，这样就会的导致 with 语句的执行速度大大下降，性能比较差。

回归正题，我们举个例子看一下 Symbol.unscopables 属性的作用。

let obj = {
  foo() {
    return 1;
  }
}
with(obj) {
  foo(); // 1
}
// 设置了Symbol.unscopables
let obj = {
  foo() {
    return 1;
  },
  get [Symbol.unscopables]() {
    return {
      foo: true
    }
  }
}
with(obj) {
  foo(); // Uncaught ReferenceError: foo is not defined
}

设置后报错的原因是因为with已经将obj中的foo方法删除了。

此次也是对Symbol有了个重新的认识，也希望对你有所帮助。 点个赞吧！💥🧡💖

参考

阮一峰《ECMAScript 6 入门——Symbol》

后语

觉得还可以的，麻烦走的时候能给点个赞，大家一起学习和探讨！

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