面試官:JavaScript 原始數據類型 Symbol 有什麼用?

以前提到 JavaScript 原始數據類型時,我們知道有NumberStringNullBooleanUndefined這幾種。ES6 引入了新的基本數據類型SymbolBigInt。今天我們就來了解下Symbol類型。Symbol類型是為了解決屬性名衝突的問題,順帶還具備模擬私有屬性的功能。

簡介

創建symbol變數最簡單的方法是用Symbol()函數。sysmbol變數有兩點比較特別:

  1. 它可以作為對象屬性名。只有字元串和 symbol 類型才能用作對象屬性名。
  2. 沒有兩個symbol 的值是相等的。
const symbol1 = Symbol();  const symbol2 = Symbol();    symbol1 === symbol2; // false    const obj = {};  obj[symbol1] = 'Hello';  obj[symbol2] = 'World';    obj[symbol1]; // 'Hello'  obj[symbol2]; // 'World'  

儘管調用Symbol() 讓它看起來像是對象,實際上symbol是 JavaScript 原始數據類型。把Symbol當作構造函數來用 new會報錯。

const symbol1 = Symbol();    typeof symbol1; // 'symbol'  symbol1 instanceof Object; // false    // Throws "TypeError: Symbol is not a constructor"  new Symbol();  

描述資訊

Symbol()函數只有一個參數,字元串description。這個字元串參數的唯一作用是輔助調試,也就是它的toString()值。但是請注意,兩個具有相同descriptionsymbol也是不相等的。

const symbol1 = Symbol('my symbol');  const symbol2 = Symbol('my symbol');    symbol1 === symbol2; // false  console.log(symbol1); // 'Symbol(my symbol)'  

有一個全局的symbol註冊中心,用Symbol.for()創建的symbol會添加到這個註冊中心,並用它的 description作為索引鍵。也就是說,如果你用Symbol.for()創建帶有相同 description的兩個 symbol,它們就是相等的。

const symbol1 = Symbol.for('test');  const symbol2 = Symbol.for('test');    symbol1 === symbol2; // true  console.log(symbol1); // 'Symbol(test)'  

通常來說,除非你有非常好的理由,否則不應該使用全局註冊中心,因為這會造成命名衝突。

命名衝突

JavaScript 內置了一個 symbol ,那就是 ES6 中的Symbol.iterator  。擁有Symbol.iterator函數的對象被稱為可迭代對象,就是說你可以在對象上使用for/of 循環

const fibonacci = {    [Symbol.iterator]: function*() {      let a = 1;      let b = 1;      let temp;        yield b;        while (true) {        temp = a;        a = a + b;        b = temp;        yield b;      }    }  };    // Prints every Fibonacci number less than 100  for (const x of fibonacci) {    if (x >= 100) {      break;    }    console.log(x);  }  

為什麼這裡要用Symbol.iterator 而不是字元串?假設不用Symbol.iterator ,可迭代對象需要有一個字元串屬性名'iterator',就像下面這個可迭代對象的類:

class MyClass {    constructor(obj) {      Object.assign(this, obj);    }      iterator() {      const keys = Object.keys(this);      let i = 0;      return (function*() {        if (i >= keys.length) {          return;        }        yield keys[i++];      })();    }  }  

MyClass 的實例是可迭代對象,可以遍歷對象上面的屬性。但是上面的類有個潛在的缺陷,假設有個惡意用戶給 MyClass 構造函數傳了一個帶有iterator屬性的對象:

const obj = new MyClass({ iterator: 'not a function' });  

這樣你在obj上使用for/of的話,JavaScript 會拋出TypeError: obj is not iterable異常。可以看出,傳入對象的 iterator函數覆蓋了類的 iterator屬性。這有點類似原型污染的安全問題,無腦複製用戶數據會對一些特殊屬性,比如__proto__constructor帶來問題。

這裡的核心在於,symbol讓對象的內部數據和用戶數據井水不犯河水。由於sysmbol無法在 JSON 里表示,因此不用擔心給 Express API 傳入帶有不合適的Symbol.iterator屬性的數據。另外,對於那種混合了內置函數和用戶數據的對象,比如 Mongoose model,你可以用symbol來確保用戶數據不會跟內置屬性衝突。

私有屬性

由於任何兩個symbol都是不相等的,在 JavaScript 里可以很方便地用來模擬私有屬性。symbol不會出現在 Object.keys()的結果中,因此除非你明確地export 一個symbol,或者用 Object.getOwnPropertySymbols() 函數獲取,否則其他程式碼無法訪問這個屬性。

function getObj() {    const symbol = Symbol('test');    const obj = {};    obj[symbol] = 'test';    return obj;  }    const obj = getObj();    Object.keys(obj); // []    // 除非有這個 symbol 的引用,否則無法訪問該屬性  obj[Symbol('test')]; // undefined    // 用 getOwnPropertySymbols() 依然可以拿到 symbol 的引用  const [symbol] = Object.getOwnPropertySymbols(obj);  obj[symbol]; // 'test'  

還有一個原因是symbol不會出現在JSON.stringify()的結果里,確切地說是JSON.stringify()會忽略symbol屬性名和屬性值:

const symbol = Symbol('test');  const obj = { [symbol]: 'test', test: symbol };    JSON.stringify(obj); // "{}"  

總結

Symbol 表示對象內部狀態,可以很好地隔離用戶數據和程式狀態。有了它,我們就不再需要某些命名約定了,比如內部屬性用'$'開頭。下次碰到需要定義私有屬性的時候,試試Symbol類型吧!


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