阮一峰ES6学习-Symbol
一.Symbol概述：
ES5 的对象属性名都是字符串，这容易造成属性名的冲突。比如，你使用了一个他人提供的对象，但又想为这个对象添加新的方法（mixin 模式），新方法的名字就有可能与现有方法产生冲突。如果有一种机制，保证每个属性的名字都是独一无二的就好了，这样就从根本上防止属性名的冲突。这就是 ES6 引入Symbol的原因。
Symbol 值通过Symbol函数生成。这就是说，对象的属性名现在可以有两种类型，一种是原来就有的字符串，另一种就是新增的 Symbol 类型。凡是属性名属于 Symbol 类型，就都是独一无二的，可以保证不会与其他属性名产生冲突。
let s = Symbol();
typeof s
// "symbol"
注意，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，主要是为了在控制台显示，或者转为字符串时，比较容易区分。
let s1 = Symbol('foo');
let s2 = Symbol('bar');
s1 // Symbol(foo)
s2 // Symbol(bar)
s1.toString() // "Symbol(foo)"
s2.toString() // "Symbol(bar)"
上面代码中，s1和s2是两个 Symbol 值。如果不加参数，它们在控制台的输出都是Symbol()，不利于区分。有了参数以后，就等于为它们加上了描述，输出的时候就能够分清，到底是哪一个值。
如果 Symbol 的参数是一个对象，就会调用该对象的toString方法，将其转为字符串，然后才生成一个 Symbol 值。
const obj = {
toString() {
return 'abc';
}
};
const sym = Symbol(obj);
sym // Symbol(abc)
注意，Symbol函数的参数只是表示对当前 Symbol 值的描述，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
上面代码中，s1和s2都是Symbol函数的返回值，而且参数相同，但是它们是不相等的。
Symbol 值不能与其他类型的值进行运算，会报错。
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
但是，Symbol 值可以显式转为字符串。
let sym = Symbol('My symbol');
String(sym) // 'Symbol(My symbol)'
sym.toString() // 'Symbol(My symbol)'
另外，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
if (sym) {
// ...
}
Number(sym) // TypeError
sym + 2 // TypeError
二.Symbol.prototype.description
创建 Symbol 的时候，可以添加一个描述。
const sym = Symbol('foo');
上面代码中，sym的描述就是字符串foo。
但是，读取这个描述需要将 Symbol 显式转为字符串，即下面的写法。
const sym = Symbol('foo');
String(sym) // "Symbol(foo)"
sym.toString() // "Symbol(foo)"
上面的用法不是很方便。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"
三.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。这对于一个对象由多个模块构成的情况非常有用，能防止某一个键被不小心改写或覆盖。
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!"
上面代码通过方括号结构和Object.defineProperty，将对象的属性名指定为一个 Symbol 值。
注意，Symbol 值作为对象属性名时，不能用点运算符。
const mySymbol = Symbol();
const a = {};
a.mySymbol = 'Hello!';
a[mySymbol] // undefined
a['mySymbol'] // "Hello!"
上面代码中，因为点运算符后面总是字符串，所以不会读取mySymbol作为标识名所指代的那个值，导致a的属性名实际上是一个字符串，而不是一个 Symbol 值。
同理，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]: function (arg) { ... }
};
obj[s](123);
上面代码中，如果s不放在方括号中，该属性的键名就是字符串s，而不是s所代表的那个 Symbol 值。
采用增强的对象写法，上面代码的obj对象可以写得更简洁一些。
let obj = {
[s](arg) { ... }
};
Symbol 类型还可以用于定义一组常量，保证这组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');
下面是另外一个例子。
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');
}
}
常量使用 Symbol 值最大的好处，就是其他任何值都不可能有相同的值了，因此可以保证上面的switch语句会按设计的方式工作。
还有一点需要注意，Symbol 值作为属性名时，该属性还是公开属性，不是私有属性。
四.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()
};
上面代码中，除了将shapeType.triangle的值设为一个 Symbol，其他地方都不用修改。
五.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)]
上面代码是Object.getOwnPropertySymbols()方法的示例，可以获取所有 Symbol 属性名。
下面是另一个例子，Object.getOwnPropertySymbols()方法与for…in循环、Object.getOwnPropertyNames方法进行对比的例子。
const obj = {};
const foo = Symbol('foo');
obj[foo] = 'bar';
for (let i in obj) {
console.log(i); // 无输出
}
Object.getOwnPropertyNames(obj) // []
Object.getOwnPropertySymbols(obj) // [Symbol(foo)]
上面代码中，使用for…in循环和Object.getOwnPropertyNames()方法都得不到 Symbol 键名，需要使用Object.getOwnPropertySymbols()方法。
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)]
由于以 Symbol 值作为键名，不会被常规方法遍历得到。我们可以利用这个特性，为对象定义一些非私有的、但又希望只用于内部的方法。
let size = Symbol('size');
class Collection {
constructor() {
this[size] = 0;
}
add(item) {
this[this[size]] = item;
this[size]++;
}
static sizeOf(instance) {
return instance[size];
}
}
let x = new Collection();
Collection.sizeOf(x) // 0
x.add('foo');
Collection.sizeOf(x) // 1
Object.keys(x) // ['0']
Object.getOwnPropertyNames(x) // ['0']
Object.getOwnPropertySymbols(x) // [Symbol(size)]
上面代码中，对象x的size属性是一个 Symbol 值，所以Object.keys(x)、Object.getOwnPropertyNames(x)都无法获取它。这就造成了一种非私有的内部方法的效果。
六.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
上面代码中，s1和s2都是 Symbol 值，但是它们都是由同样参数的Symbol.for方法生成的，所以实际上是同一个值。
Symbol.for()与Symbol()这两种写法，都会生成新的 Symbol。它们的区别是，前者会被登记在全局环境中供搜索，后者不会。Symbol.for()不会每次调用就返回一个新的 Symbol 类型的值，而是会先检查给定的key是否已经存在，如果不存在才会新建一个值。比如，如果你调用Symbol.for(“cat”)30 次，每次都会返回同一个 Symbol 值，但是调用Symbol(“cat”)30 次，会返回 30 个不同的 Symbol 值。
Symbol.for("bar") === Symbol.for("bar")
// true
Symbol("bar") === Symbol("bar")
// false
上面代码中，由于Symbol()写法没有登记机制，所以每次调用都会返回一个不同的值。
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
上面代码中，变量s2属于未登记的 Symbol 值，所以返回undefined。
注意，Symbol.for()为 Symbol 值登记的名字，是全局环境的，不管有没有在全局环境运行。
function foo() {
return Symbol.for('bar');
}
const x = foo();
const y = Symbol.for('bar');
console.log(x === y); // true
上面代码中，Symbol.for(‘bar’)是函数内部运行的，但是生成的 Symbol 值是登记在全局环境的。所以，第二次运行Symbol.for(‘bar’)可以取到这个 Symbol 值。
Symbol.for()的这个全局登记特性，可以用在不同的 iframe 或 service worker 中取到同一个值。
iframe = document.createElement('iframe');
iframe.src = String(window.location);
document.body.appendChild(iframe);
iframe.contentWindow.Symbol.for('foo') === Symbol.for('foo')
// true
上面代码中，iframe 窗口生成的 Symbol 值，可以在主页面得到。
七.实例：模块的 Singleton 模式
Singleton 模式指的是调用一个类，任何时候返回的都是同一个实例。
对于 Node 来说，模块文件可以看成是一个类。怎么保证每次执行这个模块文件，返回的都是同一个实例呢？
很容易想到，可以把实例放到顶层对象global。
// mod.js
function A() {
this.foo = 'hello';
}
if (!global._foo) {
global._foo = new A();
}
module.exports = global._foo;
然后，加载上面的mod.js。
const a = require('./mod.js');
console.log(a.foo);
上面代码中，变量a任何时候加载的都是A的同一个实例。
但是，这里有一个问题，全局变量global._foo是可写的，任何文件都可以修改。
global._foo = { foo: 'world' };
const a = require('./mod.js');
console.log(a.foo);
上面的代码，会使得加载mod.js的脚本都失真。
为了防止这种情况出现，我们就可以使用 Symbol。
// mod.js
const FOO_KEY = Symbol.for('foo');
function A() {
this.foo = 'hello';
}
if (!global[FOO_KEY]) {
global[FOO_KEY] = new A();
}
module.exports = global[FOO_KEY];
上面代码中，可以保证global[FOO_KEY]不会被无意间覆盖，但还是可以被改写。
global[Symbol.for('foo')] = { foo: 'world' };
const a = require('./mod.js');
如果键名使用Symbol方法生成，那么外部将无法引用这个值，当然也就无法改写。
// mod.js
const FOO_KEY = Symbol('foo');
// 后面代码相同 ……
上面代码将导致其他脚本都无法引用FOO_KEY。但这样也有一个问题，就是如果多次执行这个脚本，每次得到的FOO_KEY都是不一样的。虽然 Node 会将脚本的执行结果缓存，一般情况下，不会多次执行同一个脚本，但是用户可以手动清除缓存，所以也不是绝对可靠。
八.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。
使用举例——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']
上面代码说明，数组的默认行为是可以展开，Symbol.isConcatSpreadable默认等于undefined。该属性等于true时，也有展开的效果。
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