Symbol

一.概述

1.基本概念

ES6引进一种新的原始数据类型Symbol,表示独一无二的值。 Symbol 值通过Symbol函数生成,也就是对象的属性名可以有两种类型，原有的字符串和新增的 Symbol 类型。

let s = Symbol();

typeof s
// "symbol"

注意：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。

2.参数

（1）字符串：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)"

（2）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：相同参数的Symbol函数的返回值是不相等的理由：Symbol函数的参数只是表示对当前 Symbol 值的描述

// 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

3.转换

只可以转换为以下两种类型（1）转为字符串

let sym = Symbol('My symbol');

String(sym) // 'Symbol(My symbol)'
sym.toString() // 'Symbol(My symbol)'

（2）转为布尔值

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)"

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"

作为属性名的 Symbol

能保证不会出现同名的属性 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!"

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);

四.实例：消除魔术字符串

魔术字符串定义：在代码中多次出现，与代码形成强耦合的字符串或数值。（风格良好的代码，应该消除魔术字符串，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

//上述代码 Triangle为魔术字符串，不利于将来的维护和修改
变为变量 后的代码
onst 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 });

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。

//除了将shapeType.triangle的值设为一个 Symbol，其他地方都不用修改。
const shapeType = {
  triangle: Symbol()
};

五.属性名的遍历

Symble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()（返回指定对象的可枚举属性组成的数组）、Object.getOwnPropertyNames()(返回指定对象的所有自身属性组成的数组，包括不可枚举属性)、JSON.stringify()（JSON对象-->JSON字符串）返回。

Object.getOwnPropertySymbols():获取指定对象的所有 Symbol 属性名组成的数组

Reflect.ownKeys():返回所有类型的属性名（包括常规键名和 Symbol 键名）

//例1：Object.getOwnPropertySymbols()
const obj = {
    [Symbol('a')]:'Hello',
    [Symbol('b')]:'world'
}
const a = Object.getOwnPropertySymbols(obj);
a 
//[Symbol(a), Symbol(b)]



//例2：Reflect.ownKeys()
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()

1、Symbol.for()

需求：希望重新使用同一个 Symbol 值

Symbol.for()：接受一个字符串作为参数，搜索有没有以该参数作为名称的 Symbol 值 ---> （1）有：就返回这个 Symbol 值. （2）没有：新建一个以该名称为参数的 Symbol 值，并将其注册到全局

//以下s1 和 s2 实际上为同一个值

let s1 = Symbol.for('foo');
let s2 = Symbol.for('foo');

s1 === s2 // true

2、Symbol.keyFor()

Symbol.keyFor():方法返回一个已登记的 Symbol 类型值的key 注意：Symbol()写法没有登记机制

let s1 = Symbol.for("foo");
Symbol.keyFor(s1) // "foo"

let s2 = Symbol("foo");
Symbol.keyFor(s2) // undefined

解析：上面代码中，变量s2属于未登记的 Symbol 值，所以返回undefined

3、Symbol.for()与Symbol()异同

相同点：都会生成新的 Symbol 区别：（1）Symbol.for()会被登记在全局环境中,Symbol()不会（2）Symbol.for()不会每次调用都返回一个新的Symbol类型的值，会先检查给定的key是否存在。Symbol()每次返回新的

示例1：
Symbol.for("bar") === Symbol.for("bar")
// true

Symbol("bar") === Symbol("bar")
// false

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。

示例2：
function foo() {
  return Symbol.for('bar');
}

const x = foo();
const y = Symbol.for('bar');
console.log(x === y); // true
//解析：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。

示例3：
iframe = document.createElement('iframe');
iframe.src = String(window.location);
document.body.appendChild(iframe);

iframe.contentWindow.Symbol.for('foo') === Symbol.for('foo')
// true
解析：上面代码中，iframe 窗口生成的 Symbol 值，可以在主页面得到。

七、模块的 Singleton 模式

Singleton 模式概念：指调用一个类，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。

Symbol.hasInstance
Symbol.isConcatSpreadable
Symbol.species
Symbol.match
Symbol.replace
Symbol.search
Symbol.split
Symbol.iterator
Symbol.toPrimitive
Symbol.toStringTag
Symbol.unscopables

Set数据结构

Set

定义：类似于数组的数据结构，成员值是唯一的且没有重复的值
声明：const set = new Set(arr)
参数：具有Iterator接口的数据结构

// 例一
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5


// 例二
const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
set.size // 56

//解析：例一是数组作为参数，例二是类似数组的对象作为参数

属性：
- constructor：构造函数，默认就是Set函数
- size：返回实例成员总数

方法： 1). 操作方法

add()：添加值，返回set实例本身
delete()：删除值，返回成功或失败的布尔
has()：检查值，返回布尔
clear()：清除所有成员，无返回值

2). 操作方法

keys()：返回以属性值为遍历器的对象
values()：返回以属性值为遍历器的对象
entries()：返回以属性值和属性值为遍历器的对象
forEach()：使用回调函数遍历每个成员

  let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
  for (let item of set.keys()) {
  console.log(item);
  }
  // red
  // green
  // blue

  for (let item of set.values()) {
  console.log(item);
  }
  // red
  // green
  // blue

  for (let item of set.entries()) {
  console.log(item);
  }
  // ["red", "red"]
  // ["green", "green"]
  // ["blue", "blue"]

  let set = new Set([1, 4, 9]);
  set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
  // 1 : 1
  // 4 : 4
  // 9 : 9

应用场景

去重数组：[...new Set(arr)]或Array.from(new Set(arr))

去重字符串： [...new Set(str)].join('')

var str = 'kkkaaa222'
[...new Set(str)]..join('')
//"ka2"

集合数组
- 声明：const a = new Set(arr1)、const b = new Set(arr2)
- 并集：new Set([...a, ...b])
- 交集：new Set([...a].filter(v => b.has(v)))
- 差集：new Set([...a].filter(v => !b.has(v)))（有问题，待更新）
映射集合
- 声明：let set = new Set(arr)
- 映射：set = new Set([...set].map(v => v * 2))或set = new Set(Array.from(set, v => v * 2))

重点难点

遍历顺序：插入顺序
没有键只有值，可认为键和值两值相等
添加多个NaN时，只会存在一个NaN
添加相同的对象时，会认为是不同的对象
添加值时不会发生类型转换(5 !== "5")
keys()和values()的行为完全一致，entries()返回的遍历器同时包括键和值且两值相等

WeakSet

定义：和Set结构类似，成员值只能是对象

const ws = new WeakSet();
ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set

声明：new WeakSet()
入参：具有 Iterable 接口的对象

示例1.
const a = [[1, 2], [3, 4]];
const ws = new WeakSet(a);
// WeakSet {[1, 2], [3, 4]}
解析：注意，是a数组的成员成为 WeakSet 的成员，而不是a数组本身。这意味着，数组的成员只能是对象。

示例2.
const b = [3, 4];
const ws = new WeakSet(b);
// Uncaught TypeError: Invalid value used in weak set(…)
解析：上面代码中，数组b的成员不是对象，加入 WeakSet 就会报错。

属性：
- constructor：构造函数，返回WeakSet
方法：
- add()：添加值，返回set实例本身
- delete()：删除值，返回成功或失败的布尔
- has()：检查值，返回布尔

WeakSet 不能遍历，是因为成员都是弱引用，随时可能消失

应用场景

储存DOM节点：DOM节点被移除时自动释放此成员，不用担心这些节点从文档移除时会引发内存泄漏
临时存放一组对象或存放跟对象绑定的信息：只要这些对象在外部消失，它在WeakSet结构中的引用就会自动消

重点难点

成员都是弱引用，垃圾回收机制不考虑WeakSet结构对此成员的引用
成员不适合引用，它会随时消失，因此ES6规定WeakSet结构不可遍历
其他对象不再引用成员时，垃圾回收机制会自动回收此成员所占用的内存，不考虑此成员是否还存在于WeakSet结构中