ES2015(ES6) Proxy对象详解

 2020年09月07日 分类:JavaScript/前端设计  评论(0)  阅读(125)

Proxy用于修改某些操作的默认行为,也可以理解为在目标对象之前架设一层拦截,外部所有的访问都必须先通过这层拦截,因此提供了一种机制,可以对外部的访问进行过滤和修改。这个词的原理为代理,在这里可以表示由它来“代理”某些操作,译为“代理器”。

var obj = new Proxy({}, {
  get: function (target, key, receiver) {
    console.log(`getting ${key}!`);
    return Reflect.get(target, key, receiver);
  },
  set: function (target, key, value, receiver) {
    console.log(`setting ${key}!`);
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
});

上面代码对一个空对象架设了一层拦截,重新定义了属性的读取(get)和设置(set)行为。对设置了拦截行为的对象obj,去读写它的属性,用自己的定义覆盖了语言的原始定义,运行得到下面的结果。

obj.count = 1
//  setting count!
++obj.count
//  getting count!
//  setting count!
//  2

ES6原生提供了Proxy构造函数,用来生成Proxy实例。

var proxy = new Proxy(target, handler);

Proxy对象的所有用法,都是上面的这种形式。不同的只是handle参数的写法。其中new Proxy用来生成Proxy实例,target是表示所要拦截的对象,handle是用来定制拦截行为的对象。

var proxy = new Proxy({}, {
  get: function(target, property) {
    return 35;
  }
});

proxy.time // 35
proxy.name // 35
proxy.title // 35

上面是一个拦截读取属性的行为的例子。要使Proxy起作用,必须针对Proxy实例进行操作,而不是针对目标对象(target)进行操作。

如果handler没有设置任何拦截,那就等同于直接通向原对象,如下:

var target = {};
var handler = {};
var proxy = new Proxy(target, handler);
proxy.a = 'b';
target.a // "b"

我们可以将Proxy对象,设置到object.proxy属性,从而可以在object对象上调用。

var object = { proxy: new Proxy(target, handler) };

Proxy对象也可以作为其它对象的原型对象。

var proxy = new Proxy({}, {
  get: function(target, property) {
    return 35;
  }
});

let obj = Object.create(proxy);
obj.time // 35

上面代码中,proxy对象是obj的原型对象,obj本身并没有time属性,所以根据原型链,会在proxy对象上读取属性,从而被拦截。

同一个拦截函数,可以设置多个操作。

var handler = {
  get: function(target, name) {
    if (name === 'prototype') {
      return Object.prototype;
    }
    return 'Hello, ' + name;
  },

  apply: function(target, thisBinding, args) {
    return args[0];
  },

  construct: function(target, args) {
    return {value: args[1]};
  }
};

var fproxy = new Proxy(function(x, y) {
  return x + y;
}, handler);

fproxy(1, 2) // 1
new fproxy(1, 2) // {value: 2}
fproxy.prototype === Object.prototype // true
fproxy.foo === "Hello, foo" // true

Proxy支持拦截的操作,一共有13种:

  • get(target, propKey, receiver):拦截对象属性的读取,比如proxy.fooproxy['foo']
  • set(target, propKey, value, receiver):拦截对象属性的设置,比如proxy.foo = vproxy['foo'] = v,返回一个布尔值。
  • has(target, propKey):拦截propKey in proxy的操作,返回一个布尔值。
  • deleteProperty(target, propKey):拦截delete proxy[propKey]的操作,返回一个布尔值。
  • ownKeys(target):拦截Object.getOwnPropertyNames(proxy)Object.getOwnPropertySymbols(proxy)Object.keys(proxy)for...in循环,返回一个数组。该方法返回目标对象所有自身的属性的属性名,而Object.keys()的返回结果仅包括目标对象自身的可遍历属性。
  • getOwnPropertyDescriptor(target, propKey):拦截Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, propKey),返回属性的描述对象。
  • defineProperty(target, propKey, propDesc):拦截Object.defineProperty(proxy, propKey, propDesc)Object.defineProperties(proxy, propDescs),返回一个布尔值。
  • preventExtensions(target):拦截Object.preventExtensions(proxy),返回一个布尔值。
  • getPrototypeOf(target):拦截Object.getPrototypeOf(proxy),返回一个对象。
  • isExtensible(target):拦截Object.isExtensible(proxy),返回一个布尔值。
  • setPrototypeOf(target, proto):拦截Object.setPrototypeOf(proxy, proto),返回一个布尔值。如果目标对象是函数,那么还有两种额外操作可以拦截。
  • apply(target, object, args):拦截 Proxy 实例作为函数调用的操作,比如proxy(...args)proxy.call(object, ...args)proxy.apply(...)
  • construct(target, args):拦截 Proxy 实例作为构造函数调用的操作,比如new proxy(...args)

Proxy实例方法:

get()

get方法用于拦截某个属性的读取操作,可以接收三个参数,依次为目标对象,属性名和Proxy实例本身(操作行为是针对的对象),其中最后一个参数可选。

var person = {
  name: "张三"
};

var proxy = new Proxy(person, {
  get: function(target, property) {
    if (property in target) {
      return target[property];
    } else {
      throw new ReferenceError("Property \"" + property + "\" does not exist.");
    }
  }
});

proxy.name // "张三"
proxy.age // 抛出一个错误

上面代码表示如果有这个属性则返回属性值,如没有就会报错,如果没有这个拦截,没有属性会返回undefined。

get方法可以继承。

let proto = new Proxy({}, {
  get(target, propertyKey, receiver) {
    console.log('GET ' + propertyKey);
    return target[propertyKey];
  }
});

let obj = Object.create(proto);
obj.foo // "GET foo"

上面代码中,拦截操作定义在prototype对象上面,所以如果读取obj对象继承的属性时,拦截会生效。

利用proxy,可以将读取某个属性的操作(get),转变为执行某个函数,从而实现属性的链式操作。

var pipe = (function () {
  return function (value) {
    var funcStack = [];
    var oproxy = new Proxy({} , {
      get : function (pipeObject, fnName) {
        if (fnName === 'get') {
          return funcStack.reduce(function (val, fn) {
            return fn(val);
          },value);
        }
        funcStack.push(window[fnName]);
        return oproxy;
      }
    });

    return oproxy;
  }
}());

var double = n => n * 2;
var pow    = n => n * n;
var reverseInt = n => n.toString().split("").reverse().join("") | 0;

pipe(3).double.pow.reverseInt.get; // 63

如果一个属性不可配置(configurable)且不可写(writable),则Proxy不能修改该属性,否则通过Proxy对象访问该属性报错。

const target = Object.defineProperties({}, {
  foo: {
    value: 123,
    writable: false,
    configurable: false
  },
});

const handler = {
  get(target, propKey) {
    return 'abc';
  }
};

const proxy = new Proxy(target, handler);

proxy.foo
// TypeError: Invariant check failed

set()

set方法用来拦截某个属性的赋值操作,可以接受4个参数,依次为目标对象,属性名,属性值和Proxy实例本身,其中最后一个参数可选。

假设Person对象有个age属性,该属性是一个不大于200的整数,那么可以使用Proxy来保证age的属性值符合要求。

let validator = {
  set: function(obj, prop, value) {
    if (prop === 'age') {
      if (!Number.isInteger(value)) {
        throw new TypeError('The age is not an integer');
      }
      if (value > 200) {
        throw new RangeError('The age seems invalid');
      }
    }

    // 对于满足条件的 age 属性以及其他属性,直接保存
    obj[prop] = value;
  }
};

let person = new Proxy({}, validator);

person.age = 100;

person.age // 100
person.age = 'young' // 报错
person.age = 300 // 报错

上面代码中,由于设置了存值函数set,任何不符合要求的age属性赋值都会报错,这是数据验证的一种实现方法。利用set方法,还可以数据绑定,每当对象发生变化时,会自动更新DOM。

有时我们可以对一个对象设置内部属性,属性名的第一个字符使用下划线开头,表示这些属性不应被外部使用,如:

const handler = {
  get (target, key) {
    invariant(key, 'get');
    return target[key];
  },
  set (target, key, value) {
    invariant(key, 'set');
    target[key] = value;
    return true;
  }
};
function invariant (key, action) {
  if (key[0] === '_') {
    throw new Error(`Invalid attempt to ${action} private "${key}" property`);
  }
}
const target = {};
const proxy = new Proxy(target, handler);
proxy._prop
// Error: Invalid attempt to get private "_prop" property
proxy._prop = 'c'
// Error: Invalid attempt to set private "_prop" property

上面代码中,只要读写的属性名的第一个字符是下划线,一律报错,从而禁止读写内部属性的目的。

const handler = {
  set: function(obj, prop, value, receiver) {
    obj[prop] = receiver;
  }
};
const proxy = new Proxy({}, handler);
proxy.foo = 'bar';
proxy.foo === proxy // true

上面代码中,set方法的第四个参数receiver,指的是原始的操作行为实在的对象,一般情况下是Proxy实例本身。

如果目标对象的某个属性,不可配置且不可写,那么set方法将不起作用。

const obj = {};
Object.defineProperty(obj, 'foo', {
  value: 'bar',
  writable: false,
});

const handler = {
  set: function(obj, prop, value, receiver) {
    obj[prop] = 'baz';
  }
};

const proxy = new Proxy(obj, handler);
proxy.foo = 'baz';
proxy.foo // "bar"

apply()

apply方法拦截函数的调用,call和apply操作。

apply方法可以接收三个参数,依次是目标对象,目标对象的上下文对象(this)和目标对象的参数数组。

var handler = {
  apply (target, ctx, args) {
    return Reflect.apply(...arguments);
  }
};

下面是一个例子:

var target = function () { return 'I am the target'; };
var handler = {
  apply: function () {
    return 'I am the proxy';
  }
};

var p = new Proxy(target, handler);

p()
// "I am the proxy"

上面代码中,变量p是Proxy的实例,当它作为函数调用时(p()),就会被apply方法拦截,返回一个字符串。

下面另一个例子:

var twice = {
  apply (target, ctx, args) {
    return Reflect.apply(...arguments) * 2;
  }
};
function sum (left, right) {
  return left + right;
};
var proxy = new Proxy(sum, twice);
proxy(1, 2) // 6
proxy.call(null, 5, 6) // 22
proxy.apply(null, [7, 8]) // 30

上面代码中,每当执行proxy函数(直接调用或call和apply调用),就会被apply方法拦截。

另外直接调用Reflect.apply方法,也会被拦截。

Reflect.apply(proxy, null, [9, 10]) // 38

has()

has方法用来拦截Hasproperty操作,即判断对象是否有某个属性时,这个方法会生效。典型的操作就是in操作。

has方法可以接收两个参数,分别是目标对象,需查询的属性名。

var handler = {
  has (target, key) {
    if (key[0] === '_') {
      return false;
    }
    return key in target;
  }
};
var target = { _prop: 'foo', prop: 'foo' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
'_prop' in proxy // false

上面代码中,如原对象的属性名的第一个字符是下划线,则返回false,从而不被in运算符发现,达到隐藏属性的目的。

对象不可配置或禁止扩展时,has拦截会报错。

var obj = { a: 10 };
Object.preventExtensions(obj);

var p = new Proxy(obj, {
  has: function(target, prop) {
    return false;
  }
});

'a' in p // TypeError is thrown

ps:has方法拦截的是hasProperty操作,而不是hasOwnProperty操作,即不判断一个属性是自身的属性还是继承属性。、

has方法只对in运算符生效,而不对for…in循环生效,如下。

let stu1 = {name: '张三', score: 59};
let stu2 = {name: '李四', score: 99};

let handler = {
  has(target, prop) {
    if (prop === 'score' && target[prop] < 60) {
      console.log(`${target.name} 不及格`);
      return false;
    }
    return prop in target;
  }
}

let oproxy1 = new Proxy(stu1, handler);
let oproxy2 = new Proxy(stu2, handler);

'score' in oproxy1
// 张三 不及格
// false

'score' in oproxy2
// true

for (let a in oproxy1) {
  console.log(oproxy1[a]);
}
// 张三
// 59

for (let b in oproxy2) {
  console.log(oproxy2[b]);
}
// 李四
// 99

construct()

construct方法用于拦截new命令,下面是拦截对象的写法。

var handler = {
  construct (target, args, newTarget) {
    return new target(...args);
  }
};

construct方法可以接收三个参数,依次是目标对象,构造函数的参数对象和创造实例对象时,new命令作用的构造函数(可选)

var p = new Proxy(function () {}, {
  construct: function(target, args) {
    console.log('called: ' + args.join(', '));
    return { value: args[0] * 10 };
  }
});

(new p(1)).value
// "called: 1"
// 10

construct方法返回的必须是一个对象,否则会报错。

var p = new Proxy(function() {}, {
  construct: function(target, argumentsList) {
    return 1;
  }
});

new p() // 报错

deleteProperty()

deleteProperty方法拦截的是delete操作,如果这个方法抛出错误或返回false,则当前属性就无法被delete命令删除。

var handler = {
  deleteProperty (target, key) {
    invariant(key, 'delete');
    return true;
  }
};
function invariant (key, action) {
  if (key[0] === '_') {
    throw new Error(`Invalid attempt to ${action} private "${key}" property`);
  }
}

var target = { _prop: 'foo' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
delete proxy._prop
// Error: Invalid attempt to delete private "_prop" property

上面代码中,deleteProperty方法拦截了delete操作,当删除属性的第一个字符为下划线的时候会报错。

当目标对象的不可配置(configruable)的属性时,不能被deleteProperty方法拦截,会报错。

defineProperty()

defineProperty方法拦截的Object.defineProperty操作。

var handler = {
  defineProperty (target, key, descriptor) {
    return false;
  }
};
var target = {};
var proxy = new Proxy(target, handler);
proxy.foo = 'bar' // 不会生效

上面代码中,defineProperty方法返回false,导致添加新属性总是无效。

如果目标对象不可扩展(extensible),则defineProperty不能增加目标对象上不存在的属性,否则会报错。另外,如果目标对象不可配置或不可写,则defineProperty方法不得改变这两个设置。

getOwnPropertyDescriptor()

getOwnPropertyDescriptor方法是拦截Object.getOwnPropertyDescriptor,返回一个属性描述对象或者undefined。

var handler = {
  getOwnPropertyDescriptor (target, key) {
    if (key[0] === '_') {
      return;
    }
    return Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key);
  }
};
var target = { _foo: 'bar', baz: 'tar' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, 'wat')
// undefined
Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, '_foo')
// undefined
Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, 'baz')
// { value: 'tar', writable: true, enumerable: true, configurable: true }

上面代码中,handler的getOwnPropertyDescriptor方法对于第一个字符为下划线的属性名会返回undefined。

getPropertyOf()  

getPropertyOf方法主要用来拦截获取对象原型。具体来说,拦截下面这些操作:

  • Object.prototype.__proto__
  • Object.prototype.isPrototypeOf()
  • Object.getPrototypeOf()
  • Reflect.getPrototypeOf()
  • instanceOf()

下面例子:

var proto = {};
var p = new Proxy({}, {
  getPrototypeOf(target) {
    return proto;
  }
});
Object.getPrototypeOf(p) === proto // true

上面代码中,getPrototypeOf拦截Object.getPrototypeOf(),返回proto对象。

ps:getPrototypeOf必须返回对象或者null,否则报错。另外如果目标对象不可扩展,getPrototypeOf必须返回目标对象的原型对象。

isExtensible()

isExtensible方法拦截Object.isExtensible操作。

var p = new Proxy({}, {
  isExtensible: function(target) {
    console.log("called");
    return true;
  }
});

Object.isExtensible(p)
// "called"
// true

上面代码中设置了isExtensible方法,在调用Object.isExtensible是输出called。

该方法只能返回布尔值,如果不是将会把返回值自动转化为布尔值。

还有一个强限制,它的返回值必须与目标对象的isExtensible属性保持一致,否则就会抛出错误。

Object.isExtensible(proxy) === Object.isExtensible(target)

下面的就会报错:

var p = new Proxy({}, {
  isExtensible: function(target) {
    return false;
  }
});

Object.isExtensible(p) // 报错

ownKeys()

ownKeys方法是用来拦截对象自身属性的读取操作,拦截的操作有:

  • Object.getOwnPropertyNames()
  • Object.getOwnPropertySymbls()
  • Object.keys()
  • for…in循环

下面一个拦截Object.keys()的例子:

let target = {
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
};

let handler = {
  ownKeys(target) {
    return ['a'];
  }
};

let proxy = new Proxy(target, handler);

Object.keys(proxy)
// [ 'a' ]

下面例子拦截第一个字符为下划线的属性名:

let target = {
  _bar: 'foo',
  _prop: 'bar',
  prop: 'baz'
};

let handler = {
  ownKeys (target) {
    return Reflect.ownKeys(target).filter(key => key[0] !== '_');
  }
};

let proxy = new Proxy(target, handler);
for (let key of Object.keys(proxy)) {
  console.log(target[key]);
}
// "baz"

在使用Object.keys()时,以下三类属性会被ownKeys方法自动过滤,不会返回:

  • 目标对象不存在的属性
  • 属性名为Symbol值
  • 不可遍历(enumerable)的属性
let target = {
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3,
  [Symbol.for('secret')]: '4',
};

Object.defineProperty(target, 'key', {
  enumerable: false,
  configurable: true,
  writable: true,
  value: 'static'
});

let handler = {
  ownKeys(target) {
    return ['a', 'd', Symbol.for('secret'), 'key'];
  }
};

let proxy = new Proxy(target, handler);

Object.keys(proxy)
// ['a']

ownKeys方法还可以拦截Object.getOwnPropertyNames()方法。

var p = new Proxy({}, {
  ownKeys: function(target) {
    return ['a', 'b', 'c'];
  }
});

Object.getOwnPropertyNames(p)
// [ 'a', 'b', 'c' ]

for…in循环也受到ownKeys方法的拦截。

const obj = { hello: 'world' };
const proxy = new Proxy(obj, {
  ownKeys: function () {
    return ['a', 'b'];
  }
});

for (let key in proxy) {
  console.log(key); // 没有任何输出
}

ownKeys方法返回的数组成员,只能是字符串或symbol值,如果有其他类型的值,或者返回的不是数组,就会报错。

var obj = {};

var p = new Proxy(obj, {
  ownKeys: function(target) {
    return [123, true, undefined, null, {}, []];
  }
});

Object.getOwnPropertyNames(p)
// Uncaught TypeError: 123 is not a valid property name

如果目标对象自身包含不可配置的属性,则该属性必须被ownKeys方法返回,否则报错。

var obj = {};
Object.defineProperty(obj, 'a', {
  configurable: false,
  enumerable: true,
  value: 10 }
);

var p = new Proxy(obj, {
  ownKeys: function(target) {
    return ['b'];
  }
});

Object.getOwnPropertyNames(p)
// Uncaught TypeError: 'ownKeys' on proxy: trap result did not include 'a'

如果目标对象是不可扩展的,这是ownKeys方法返回的数组之中,必须包含原对象的所有属性,且不能包含多余的属性,否则报错。

var obj = {
  a: 1
};

Object.preventExtensions(obj);

var p = new Proxy(obj, {
  ownKeys: function(target) {
    return ['a', 'b'];
  }
});

Object.getOwnPropertyNames(p)
// Uncaught TypeError: 'ownKeys' on proxy: trap returned extra keys but proxy target is non-extensible

preventExtensions()

preventExtensions方法拦截Object.preventExtensions(),该方法必须返回布尔值,否则自动转化为布尔值。

该方法还有一个限制,只有目标对象不可扩展(即Object.isExtensible(proxy)为false时),Proxy.preventExtensions才能返回true,否则报错。

var p = new Proxy({}, {
  preventExtensions: function(target) {
    return true;
  }
});

Object.preventExtensions(p) // 报错

为了防止这问题出现,通常要在proxy.preventExtensions方法里面,调用一次Object.preventExtensions.

var p = new Proxy({}, {
  preventExtensions: function(target) {
    console.log('called');
    Object.preventExtensions(target);
    return true;
  }
});

Object.preventExtensions(p)
// "called"
// true

setPrototypeOf()

setPrototypeOf方法只要用来拦截Object.setPrototypeOf方法。

var handler = {
  setPrototypeOf (target, proto) {
    throw new Error('Changing the prototype is forbidden');
  }
};
var proto = {};
var target = function () {};
var proxy = new Proxy(target, handler);
Object.setPrototypeOf(proxy, proto);
// Error: Changing the prototype is forbidden

上面代码中,只要修改target的原型对象,就会报错。

注意,该方法只能返回布尔值,否则会自动转化为布尔值。另外如果目标对象不可扩展。setPrototypeOf方法不得改变目标对象的原型。


Proxy.revocable()

Proxy.revocable方法返回一个可取消的proxy实例。

let target = {};
let handler = {};

let {proxy, revoke} = Proxy.revocable(target, handler);

proxy.foo = 123;
proxy.foo // 123

revoke();
proxy.foo // TypeError: Revoked

proxy.revocable方法返回一个对象,该对象的proxy属性是proxy实例,revoke属性是一个函数,可取消proxy实例。上面代码中,当执行revoke函数后,在访问proxy实例,就会报错。

proxy.revocable使用的一个场景,目标对象不允许直接访问,必须通过代理访问,一旦访问结束就收回代理权,不允许再次访问。


this问题

虽然 Proxy 可以代理针对目标对象的访问,但它不是目标对象的透明代理,即不做任何拦截的情况下,也无法保证与目标对象的行为一致。主要原因就是在 Proxy 代理的情况下,目标对象内部的this关键字会指向 Proxy 代理。

const target = {
  m: function () {
    console.log(this === proxy);
  }
};
const handler = {};

const proxy = new Proxy(target, handler);

target.m() // false
proxy.m()  // true

上面代码中,一旦proxy代理了target.m,后者内部的this则指向了proxy,而不是target。

而有些原生对象的内部属性,只有通过正确的this才能拿到,所以proxy也无法代理这些原生对象的属性。

const target = new Date();
const handler = {};
const proxy = new Proxy(target, handler);

proxy.getDate();
// TypeError: this is not a Date object.

上面代码,getDate方法只能在Date对象的实例上面拿到,如果this不是Date就会报错。如果this绑定原始对象,就可以解决这个问题。

const target = new Date('2015-01-01');
const handler = {
  get(target, prop) {
    if (prop === 'getDate') {
      return target.getDate.bind(target);
    }
    return Reflect.get(target, prop);
  }
};
const proxy = new Proxy(target, handler);

proxy.getDate() // 1

实例:Web 服务的客户端

Proxy 对象可以拦截目标对象的任意属性,这使得它很合适用来写 Web 服务的客户端。

const service = createWebService('http://example.com/data');

service.employees().then(json => {
  const employees = JSON.parse(json);
  // ···
});

上面代码新建了一个 Web 服务的接口,这个接口返回各种数据。Proxy 可以拦截这个对象的任意属性,所以不用为每一种数据写一个适配方法,只要写一个 Proxy 拦截就可以了。

function createWebService(baseUrl) {
  return new Proxy({}, {
    get(target, propKey, receiver) {
      return () => httpGet(baseUrl+'/' + propKey);
    }
  });
}

同理,Proxy 也可以用来实现数据库的 ORM 层。

转载至:https://es6.ruanyifeng.com/#docs/proxy

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