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1. 什么是代码域

代码域（realm）是代码片段所在的上下文，其包含全局变量、已加载的模块等等。即使代码只存在于一个域中，其也可能访问其他域中的代码。

例如，浏览器中的每个框架 (frame) 都有自己独立的域，并且代码执行可以从一个框架跳转到另一个框架，如以下 HTML 所示。

<head>
    <script>
        function test(arr) {
            var iframe = frames[0];
            // 此代码与 iframe 的代码存在于
            // 不同的领域。因此，全局变量
            // 例如 Array 是不同的
            console.log(Array === iframe.Array);
            // false
            console.log(arr instanceof Array);
            // false
            console.log(arr instanceof iframe.Array);
            // true
            // 但是: Symbols 是相同的
            console.log(Symbol.iterator ===
                        iframe.Symbol.iterator); // true
        }
    </script>
</head>
<body>
    <iframe srcdoc="<script>window.parent.test([])</script>">
</iframe>
</body>

理解以上代码的核心在于，每个代码域都有独立的数组副本，而且由于对象具有独立的标识，本地副本即使本质上是同一对象也会被视为不同。同样，外部库和用户代码都会加载一次，并且每个代码域都有同一对象的不同副本。

相比之下，布尔值、数字和字符串等原始类型由于没有独立的标识，因此相同值的多个副本不会造成问题，因为副本会 “按值” 比较从而视为相等。而 Symbol 具有独立的标识，因此无法像原始值跨代码域传输，最终影响 Symbol.iterator 跨代码域工作。

同时，如果一个对象在一个代码域中可迭代，那么在其他代码域中也应该可迭代。如果 JavaScript 引擎提供了跨代码域 Symbol，引擎就可以确保在每个代码域中使用相同的值。而对于外部库来说则需要额外的支持，其以全局 Symbol 注册表 (Global Symbol Registry) 的形式出现，即该注册表对所有代码域都是全局的，并将字符串映射到 Symbol。

因此对于每个 Symbol，库需要提供一个尽可能唯一的字符串。为了创建 Symbol，其不使用 Symbol() 方法，而是向全局注册表请求获取该字符串映射到的 Symbol。如果注册表中已经有该字符串的条目，则返回关联的 Symbol，否则先创建再返回。

例如：开发者可以通过 Symbol.for() 向注册表请求一个 Symbol，并通过 Symbol.keyFor() 检索与该 Symbol 关联的字符串：

let sym = Symbol.for('Hello everybody!');
Symbol.keyFor(sym)
// 输出'Hello everybody!'

2. 什么是全局 Symbol

const sym = Symbol("foo");
typeof sym; // "symbol"

使用 Symbol() 语法将创建一个在程序的整个生命周期内保持唯一的值，而要创建跨文件甚至跨代码域可用的 Symbol，开发者需要使用 Symbol.for() 和 Symbol.keyFor() 从全局 Symbol 注册表中设置和检索 Symbol，此时就不得不提到全局 Symbol 注册表（Global Symbol Registry）：

全局 Symbol 注册表可以通过字符串键访问，其 “全局” 的含义比全局作用域更全局，全局 Symbol 注册表涵盖了引擎的所有代码域。在浏览器中，网页、iframe 和 Web Worker 都有各自的代码域和全局对象，但都可以通过全局 Symbol 注册表共享 Symbol。

不过实际上，全局 Symbol 注册表只是一个虚构的概念，可能与 JavaScript 引擎中任何内部数据结构都不对应，而且即使存在这样的注册表，其内容也无法供 JavaScript 代码使用，除非通过 for() 和 keyFor() 方法。

Symbol.keyFor(Symbol.for("tokenString")) === "tokenString";
// 输出 true

由于全局 Symbol (Registered Symbols) 可以在任何地方任意创建，行为几乎与包装的字符串基础类型完全相同。因此，不能保证唯一且不可被垃圾回收（非常容易伪造）。因此，WeakMap、WeakSet、WeakRef 和 FinalizationRegistry 对象中不允许使用全局 Symbol。

// 通过 Symbol.for("key") 创建的全局 Symbol 容易伪造，无法被垃圾回收
// 需要注意的是 Symbol 本身是基础类型，Symbol.for 更像基础类型
// 而 Symbol() 更像引用类型，不容易伪造
const sym1 = Symbol.for("myKey");
let sym1Ref = sym1;
sym1Ref = null;
// 注意：原始值 (Symbol) 是直接拷贝，而非引用赋值
// 再次通过相同的 key 获取这个 Symbol
const sym2 = Symbol.for("myKey");
console.log(sym1 === sym2);
// 输出 true，证明 sym1 仍然存在，未被垃圾回收

值得一提的是，除了开发者通过 Symbol.for() 手动创建的全局 Symbol，JavaScript 标准库中也定义了一些内置的全局 Symbol，例如：

Symbol.iterator
Symbol.asyncIterator
Symbol.hasInstance
Symbol.toPrimitive
Symbol.toStringTag
Symbol.replace 等等

不过，这些内置 Symbol 是由 JavaScript 引擎预定义，开发者可以在不同代码域间共享，但由于不是通过 Symbol.for() 创建，所以不会出现在全局 Symbol 注册表中，用 Symbol.keyFor() 也无法查到。

const sym = Symbol.iterator;
typeof sym;
// 输出'symbol'，表明是 Symbol 基础类型
console.log(Symbol.keyFor(sym));
console.log(Symbol.keyFor(Symbol.hasInstance));
// 都输出 undefined，即内置全局 Symbol 不在全局 Symbol 注册表中

开发者可以把内置 Symbol 看作是 JavaScript 的 “系统级常量”，而 Symbol.for() 创建的是开发者级别的 “自定义全局 Symbol”。

3. 全局 Symbol 和全局对象有什么区别

从前文大致可以得出以下结论：

关于代码域的概念再做一个说明：

一个应用程序可能由多个 JavaScript 环境组成，每个环境都有各自的全局作用域和全局对象，而环境被称为一个代码域 (Realm)。从代码内部打开的窗口、网页中的 \<iframe> 以及 Web Worker 都是代码域。一个代码域中的代码可以访问其他关联代码域中的代码，但并不共享同一个全局作用域。

参考资料

https://2ality.com/2014/12/es6-symbols.html#crossing-realms-with-symbols

https://stackoverflow.com/questions/31897015/what-is-global-symbol-registry

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Symbol

https://shoes-web.ru/has/js/kartinka_77/

和光教程网

为何 90% 开发者对全局 Symbol 和全局对象傻傻分不清?

1. 什么是代码域

2. 什么是全局 Symbol

3. 全局 Symbol 和全局对象有什么区别

参考资料