ES6学习笔记(九)
1、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。
ES6引入了一种新的原始数据类型Symbol,表示独一无二的值。它是JavaScript语言的第七种数据类型,前六种是:Undefined、Null、布尔值(Boolean)、字符串(String)、数值(Number)、对象(Object)。
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"
上面代码中,变量s
就是一个独一无二的值。typeof
运算符的结果,表明变量s
是Symbol数据类型,而不是字符串之类的其他类型。
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。
var s1 = Symbol('foo');
var 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。
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
var s1 = Symbol();
var s2 = Symbol(); s1 === s2 // false // 有参数的情况
var s1 = Symbol("foo");
var 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。
var 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。
var 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。
var sym = Symbol();
Boolean(sym) // true
!sym // false if (sym) {
// ...
} Number(sym) // TypeError
sym + 2 // TypeError
2、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。
var mySymbol = Symbol(); // 第一种写法
var a = {};
a[mySymbol] = 'Hello!'; // 第二种写法
var a = {
[mySymbol]: 'Hello!'
}; // 第三种写法
var 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。
var mySymbol = Symbol();
var 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。
log.levels = {
DEBUG: Symbol('debug'),
INFO: Symbol('info'),
WARN: Symbol('warn')
};
log(log.levels.DEBUG, 'debug message');
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。
3、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,该由含义清晰的变量代替。
function getArea(shape, options) {
var 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。
var shapeType = {
triangle: 'Triangle'
};
function getArea(shape, options) {
var 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。
4、属性名的遍历
Symbol作为属性名,该属性不会出现在for...in
、for...of
循环中,也不会被Object.keys()
、Object.getOwnPropertyNames()
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。
Object.getOwnPropertySymbols
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。
var obj = {};
var a = Symbol('a');
var b = Symbol('b');
obj[a] = 'Hello';
obj[b] = 'World';
var objectSymbols = Object.getOwnPropertySymbols(obj);
objectSymbols
// [Symbol(a), Symbol(b)]
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。
var obj = {};
var foo = Symbol("foo");
Object.defineProperty(obj, foo, {
value: "foobar",
});
for (var i in obj) {
console.log(i); // 无输出
}
Object.getOwnPropertyNames(obj)
// []
Object.getOwnPropertySymbols(obj)
// [Symbol(foo)]
上面代码中,使用Object.getOwnPropertyNames
方法得不到Symbol
属性名,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)
// [Symbol(my_key), 'enum', 'nonEnum']
由于以Symbol值作为名称的属性,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。
var size = Symbol('size');
class Collection {
constructor() {
this[size] = 0;
}
add(item) {
this[this[size]] = item;
this[size]++;
}
static sizeOf(instance) {
return instance[size];
}
}
var 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。
5、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,否则就新建并返回一个以该字符串为名称的Symbol值。
var s1 = Symbol.for('foo');
var 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。
var s1 = Symbol.for("foo");
Symbol.keyFor(s1) // "foo"
var 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
。
需要注意的是,Symbol.for
为Symbol值登记的名字,是全局环境的,可以在不同的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。
6、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
。
var 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。
var a = require('./mod.js');
global._foo = 123;
上面的代码,会使得别的脚本加载mod.js
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。
var a = require('./mod.js');
global[Symbol.for('foo')] = 123;
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。
```javascript
// 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,所以也不是完全可靠。
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。
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)
。
class MyClass {
[Symbol.hasInstance](foo) {
return foo instanceof Array;
}
}
[1, 2, 3] instanceof new MyClass() // true
上面代码中,MyClass
是一个类,new MyClass()
会返回一个实例。该实例的Symbol.hasInstance
方法,会在进行instanceof
运算时自动调用,判断左侧的运算子是否为Array
的实例。
下面是另一个例子。
class Even {
static [Symbol.hasInstance](obj) {
return Number(obj) % 2 === 0;
}
}
1 instanceof Even // false
2 instanceof Even // true
12345 instanceof Even // false
Symbol.isConcatSpreadable
对象的Symbol.isConcatSpreadable
属性等于一个布尔值,表示该对象使用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
属性等于true
或undefined
,都有这个效果。
类似数组的对象也可以展开,但它的Symbol.isConcatSpreadable
属性默认为false
,必须手动打开。
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']
对于一个类来说,Symbol.isConcatSpreadable
属性必须写成实例的属性。
class A1 extends Array {
constructor(args) {
super(args);
this[Symbol.isConcatSpreadable] = true;
}
}
class A2 extends Array {
constructor(args) {
super(args);
this[Symbol.isConcatSpreadable] = false;
}
}
let a1 = new A1();
a1[0] = 3;
a1[1] = 4;
let a2 = new A2();
a2[0] = 5;
a2[1] = 6;
[1, 2].concat(a1).concat(a2)
// [1, 2, 3, 4, [5, 6]]
上面代码中,类A1
是可展开的,类A2
是不可展开的,所以使用concat
时有不一样的结果。
Symbol.species
对象的Symbol.species
属性,指向一个方法。该对象作为构造函数创造实例时,会调用这个方法。即如果this.constructor[Symbol.species]
存在,就会使用这个属性作为构造函数,来创造新的实例对象。
Symbol.species
属性默认的读取器如下。
static get [Symbol.species]() {
return this;
}
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。
String.prototype.match(regexp)
// 等同于
regexp[Symbol.match](this)
class MyMatcher {
[Symbol.match](string) {
return 'hello world'.indexOf(string);
}
}
'e'.match(new MyMatcher()) // 1
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。
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)
class MySearch {
constructor(value) {
this.value = value;
}
[Symbol.search](string) {
return string.indexOf(this.value);
}
}
'foobar'.search(new MySearch('foo')) // 0
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。
var 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,返回该对象的默认遍历器,详细介绍参见《Iterator和for...of循环》一章。
class Collection {
*[Symbol.iterator]() {
let i = 0;
while(this[i] !== undefined) {
yield this[i];
++i;
}
}
}
let myCollection = new Collection();
myCollection[0] = 1;
myCollection[1] = 2;
for(let value of myCollection) {
console.log(value);
}
// 1
// 2
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。
({[Symbol.toStringTag]: 'Foo'}.toString())
// "[object Foo]"
class Collection {
get [Symbol.toStringTag]() {
return 'xxx';
}
}
var x = new Collection();
Object.prototype.toString.call(x) // "[object xxx]"
ES6新增内置对象的Symbol.toStringTag
属性值如下。
JSON[Symbol.toStringTag]
:'JSON'Math[Symbol.toStringTag]
:'Math'- Module对象
M[Symbol.toStringTag]
:'Module' ArrayBuffer.prototype[Symbol.toStringTag]
:'ArrayBuffer'DataView.prototype[Symbol.toStringTag]
:'DataView'Map.prototype[Symbol.toStringTag]
:'Map'Promise.prototype[Symbol.toStringTag]
:'Promise'Set.prototype[Symbol.toStringTag]
:'Set'%TypedArray%.prototype[Symbol.toStringTag]
:'Uint8Array'等WeakMap.prototype[Symbol.toStringTag]
:'WeakMap'WeakSet.prototype[Symbol.toStringTag]
:'WeakSet'%MapIteratorPrototype%[Symbol.toStringTag]
:'Map Iterator'%SetIteratorPrototype%[Symbol.toStringTag]
:'Set Iterator'%StringIteratorPrototype%[Symbol.toStringTag]
:'String Iterator'Symbol.prototype[Symbol.toStringTag]
:'Symbol'Generator.prototype[Symbol.toStringTag]
:'Generator'GeneratorFunction.prototype[Symbol.toStringTag]
:'GeneratorFunction'
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。
Array.prototype[Symbol.unscopables]
// {
// copyWithin: true,
// entries: true,
// fill: true,
// find: true,
// findIndex: true,
// keys: true
// }
Object.keys(Array.prototype[Symbol.unscopables])
// ['copyWithin', 'entries', 'fill', 'find', 'findIndex', 'keys']
上面代码说明,数组有6个属性,会被with命令排除。
// 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
}
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