JS `Symbol` 作为常量或私有属性键:避免命名冲突与实现不可枚举属性

大家好!今天咱们聊聊JS中Symbol的骚操作:常量、私有属性和不可枚举的秘密武器

嘿,各位程序猿、媛们,今天咱们不谈人生理想,只聊代码!今天要跟大家伙儿唠唠 JavaScript 里一个挺有意思的东西——Symbol。别看它名字怪怪的,但用对了地方,能让你写出更优雅、更安全的代码。

咱们今天的主题就是:Symbol 作为常量或私有属性键:避免命名冲突与实现不可枚举属性

准备好了吗?咱们开始吧!

1. 啥是 Symbol?别告诉我你只知道它是个数据类型

Symbol,中文翻译过来是“符号”,是 ES6 引入的一种新的原始数据类型。注意,是原始类型,和 numberstringboolean 这些家伙是一个级别的。

但是,Symbol 这玩意儿和它们又不太一样。它最核心的特点就是:唯一性。 每次调用 Symbol() 都会创建一个全新的、唯一的 Symbol 值。

const symbol1 = Symbol();
const symbol2 = Symbol();

console.log(symbol1 === symbol2); // false

看到了吧?即使你用相同的姿势创建两个 Symbol,它们也是不相等的! 这就像世界上没有两片完全相同的树叶一样(虽然这句话有点烂大街)。

那么,Symbol 有啥用呢?

别急,好戏还在后头。咱们先来了解一下 Symbol 的几个常见用法。

2. Symbol 当常量使:告别魔法字符串,拥抱代码可读性

在咱们写代码的时候,经常会遇到一些需要定义的常量。比如,一个状态机的各种状态、一个配置对象的键等等。

以前,我们可能会这么干:

const STATUS_PENDING = 'pending';
const STATUS_RUNNING = 'running';
const STATUS_FINISHED = 'finished';

function processTask(status) {
  if (status === STATUS_PENDING) {
    // ...
  } else if (status === STATUS_RUNNING) {
    // ...
  } else if (status === STATUS_FINISHED) {
    // ...
  } else {
    // ...
  }
}

看起来好像没啥问题,但是仔细想想,'pending''running''finished' 这些字符串,我们称之为“魔法字符串”。 它们散落在代码各处,一旦需要修改,那可就麻烦了,而且还容易出错。

这时候,Symbol 就可以派上用场了!

const STATUS_PENDING = Symbol('pending');
const STATUS_RUNNING = Symbol('running');
const STATUS_FINISHED = Symbol('finished');

function processTask(status) {
  if (status === STATUS_PENDING) {
    // ...
  } else if (status === STATUS_RUNNING) {
    // ...
  } else if (status === STATUS_FINISHED) {
    // ...
  } else {
    // ...
  }
}

看到了没?我们把字符串常量换成了 Symbol。 虽然看起来差不多,但是意义完全不一样了!

  • 避免命名冲突: Symbol 的唯一性保证了即使你在不同的地方定义了相同描述的 Symbol,它们也是不相等的。 这就避免了命名冲突的风险。
  • 增强代码可读性: 虽然 Symbol 看起来像是一堆乱码,但是我们可以给它添加一个描述(就像上面的 'pending''running''finished' 一样),方便我们理解它的含义。
  • 提高代码安全性: 别人很难通过猜测或者篡改字符串来改变你的程序逻辑。

表格总结一下:

特性 字符串常量 Symbol 常量
命名冲突 容易发生 不易发生
代码可读性 较低 (依赖魔法字符串) 较高 (可添加描述)
代码安全性 较低 (容易被篡改) 较高 (唯一性保障)

代码示例:

const COLOR_RED = Symbol('red');
const COLOR_GREEN = Symbol('green');
const COLOR_BLUE = Symbol('blue');

const myObject = {
  [COLOR_RED]: '#FF0000',
  [COLOR_GREEN]: '#00FF00',
  [COLOR_BLUE]: '#0000FF'
};

console.log(myObject[COLOR_RED]); // #FF0000

在这个例子中,我们用 Symbol 定义了颜色常量,并将它们作为对象的键。 这样,即使别人也定义了名为 'red''green''blue' 的变量,也不会和我们的代码产生冲突。

3. Symbol 当私有属性键使:实现“弱私有”属性

在 JavaScript 中,并没有真正的私有属性。 以前我们通常用下划线 _ 来表示一个属性是私有的,但这只是一种约定,并不能阻止别人访问它。

class MyClass {
  constructor() {
    this._privateProperty = '这是一个私有属性';
  }

  getPrivateProperty() {
    return this._privateProperty;
  }
}

const myInstance = new MyClass();
console.log(myInstance._privateProperty); // 这是一个私有属性 (仍然可以访问)

看到了吧? 即使我们用下划线来表示 _privateProperty 是私有的,但是仍然可以从外部访问它。

但是,有了 Symbol,我们就可以实现一种“弱私有”属性。

const _privateProperty = Symbol('privateProperty');

class MyClass {
  constructor() {
    this[_privateProperty] = '这是一个私有属性';
  }

  getPrivateProperty() {
    return this[_privateProperty];
  }
}

const myInstance = new MyClass();
// console.log(myInstance[_privateProperty]); // 报错: Cannot read properties of undefined (reading 'Symbol(privateProperty)')
console.log(myInstance.getPrivateProperty()); // 这是一个私有属性

// 尝试通过 Reflect.ownKeys 获取
console.log(Reflect.ownKeys(myInstance)); // []

在这个例子中,我们用 Symbol 定义了一个私有属性键 _privateProperty。 由于 Symbol 的唯一性,外部无法直接访问这个属性。 只能通过 getPrivateProperty 方法来访问。

注意: 这种方式实现的私有属性并不是真正的私有,因为我们可以通过 Object.getOwnPropertySymbols(myInstance) 方法来获取到所有的 Symbol 属性。 但是,这种方式已经足够防止大部分的意外访问了。

表格总结一下:

特性 下划线 _ 私有属性 Symbol 私有属性
访问性 可以从外部访问 默认无法从外部访问
保护程度 弱保护 较强保护
获取方式 直接访问 需要特殊方法 (例如 Object.getOwnPropertySymbols)
是否真正私有 否 (但更接近)

代码示例:

const _age = Symbol('age');

class Person {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this[_age] = age;
  }

  getAge() {
    return this[_age];
  }
}

const person = new Person('Alice', 30);
console.log(person.name); // Alice
// console.log(person[_age]); // 报错:Cannot read properties of undefined (reading 'Symbol(age)')
console.log(person.getAge()); // 30

const symbols = Object.getOwnPropertySymbols(person);
console.log(symbols); // [ Symbol(age) ]
console.log(person[symbols[0]]); // 30 (可以通过这种方式访问,但是很不方便)

4. Symbol 实现不可枚举属性:让你的对象更干净

在 JavaScript 中,对象的属性默认是可枚举的。 也就是说,我们可以通过 for...in 循环或者 Object.keys() 方法来遍历对象的属性。

但是,有时候我们希望某些属性不被枚举,比如一些内部使用的属性或者一些计算属性。

这时候,我们就可以用 Symbol 作为属性键,来实现不可枚举属性。

const myObject = {
  name: 'Alice',
  age: 30,
  [Symbol('secret')]: '这是一个秘密'
};

for (let key in myObject) {
  console.log(key); // name, age (Symbol 属性不会被枚举)
}

console.log(Object.keys(myObject)); // [ 'name', 'age' ] (Symbol 属性不会被枚举)

console.log(myObject[Symbol('secret')]); // undefined (因为每次创建的 Symbol 都是唯一的)

const secretKey = Object.getOwnPropertySymbols(myObject)[0];
console.log(myObject[secretKey]); // 这是一个秘密 (可以通过这种方式访问)

看到了吧? 虽然我们给对象添加了一个 Symbol 属性 Symbol('secret'),但是它不会被 for...in 循环或者 Object.keys() 方法枚举出来。

表格总结一下:

特性 普通属性 Symbol 属性
可枚举性 默认可枚举 默认不可枚举
遍历方式 for...in, Object.keys() Object.getOwnPropertySymbols()
适用场景 公开属性 内部属性、计算属性

代码示例:

const _cache = Symbol('cache');

class MyComponent {
  constructor() {
    this[_cache] = {};
  }

  getData(key) {
    if (this[_cache][key]) {
      return this[_cache][key];
    }

    // ... 从服务器获取数据 ...
    const data = 'some data';
    this[_cache][key] = data;
    return data;
  }
}

const component = new MyComponent();
component.getData('user');

for (let key in component) {
  console.log(key); // 不会输出 _cache
}

在这个例子中,我们用 Symbol 定义了一个缓存属性 _cache。 这样,当我们遍历组件的属性时,就不会把缓存属性暴露出来。

5. Symbol 的一些坑:别掉进去了!

虽然 Symbol 很好用,但是也有一些需要注意的地方:

  • Symbol 的唯一性: 每次调用 Symbol() 都会创建一个新的 Symbol 值。 这意味着即使你用相同的描述创建两个 Symbol,它们也是不相等的。 所以,在使用 Symbol 作为属性键的时候,一定要保存好 Symbol 的引用。
  • Symbol 的不可枚举性: Symbol 属性不会被 for...in 循环或者 Object.keys() 方法枚举出来。 如果你需要遍历 Symbol 属性,可以使用 Object.getOwnPropertySymbols() 方法。
  • Symbol 的类型转换: Symbol 不能隐式转换为字符串或者数字。 如果你需要将 Symbol 转换为字符串,可以使用 Symbol.prototype.toString() 方法。
  • Symbol 的全局注册表: 你可以使用 Symbol.for() 方法来创建一个全局注册的 Symbol。 全局注册的 Symbol 具有相同的描述,并且是相等的。

6. 总结:Symbol 是个好东西,用好了能让你飞起来!

今天咱们聊了 Symbol 的三个主要用法:

  • 作为常量: 避免命名冲突,增强代码可读性,提高代码安全性。
  • 作为私有属性键: 实现“弱私有”属性,防止意外访问。
  • 实现不可枚举属性: 让你的对象更干净,隐藏内部属性。

希望大家在以后的开发中,能够灵活运用 Symbol,写出更优雅、更安全的代码!

好了,今天的讲座就到这里。 感谢大家的收听! 咱们下次再见!

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