前言

最近公司项目从vue2迁移到vue3,感觉自己对Object.defineProperty和Proxy的了解还是在浅尝辄止的地步,所以今天抽空整体对二者进行了深入(基础)的了解,主要是二者的基础用法,性能对比,在vue中的应用进行了探索,希望能够帮助到想了解的小伙伴。

Object.defineProperty简介

首先,来看看MDN上的定义:

Object.defineProperty() 方法会直接在一个对象上定义一个新属性,或者修改一个对象的现有属性,并返回此对象。

备注: 应当直接在 Object 构造器对象上调用此方法,而不是在任意一个 Object 类型的实例上调用。

语法

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

参数说明:

obj:要定义属性的对象。

prop:要定义或修改的属性的名称或Symbol

descriptor:要定义或修改的属性描述符。

简单示例

let person = {};
let name = 'yuanwill';
Object.defineProperty(person, 'name', {
    get() {
        return name === 'yuanwill' ? 'zhangsan' : 'lisi'
    },
    set(newVal) {
        name = newVal
    }
});
console.log(person.name); // zhangsan
person.name = 'haha';
console.log(person.name); // lisi
  • 读取personname属性时,访问了get方法,第一次nameyuanwill,所以返回了zhangsan
  • 修改personname属性时,访问了set方法,修改了name变量的值
  • 第二次读取personname属性,同理,返回了lisi

仿vue使用

在vue2中,使用了Object.defineProperty来实现数据双向绑定的基础(具体的observe,watcher,dep等等balabala就不细说了),我们主要仿造vue来看看怎么通过Object.defineProperty来实现一个对象或数组(不扯对数组方法的拦截AOP)的属性拦截和监听。

对象的拦截

准备一个对象如下:

let person = {
    name: 'yuanwill',
    age: 26,
    address: {
        home: 'guangzhou',
        now: 'shenzhen'
    }
};

很容易想到,我们需要遍历person中的key,然后对每一个key进行转换即可,于是很自然的写出了下面的错误示例:

Object.keys(person).forEach(key => {
    Object.defineProperty(person, key, {
        get() {
            console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
            return person[key]; // ①
        },
        set(val) {
            console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
            person[key] = val; // ②
        }
    })
})
console.log(person.name)

运行代码发现栈溢出了,错误有两处,代码已经标明:

  • get中,直接使用person[key] 会继续调用get,导致死循环
  • set中同理。

所以,需要使用一个方法,来传递person[key] 的值。

const defineReactive = (obj, key, val) => {
    Object.defineProperty(obj, key, {
        get() {
            console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
            return val;
        },
        set(newVal) {
            console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
            val = newVal;
        }
    })
}
const observer = obj => {
    // 如果obj不是一个对象,就没必要包装了
    if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
        return;
    }
    Object.keys(obj).forEach(key => {
        defineReactive(obj, key, obj[key])
    })
}

实验一下:

observer(person);
person.name = 'haha'; // 拦截到正在修改属性:name
console.log(person.name); // 拦截到正在获取属性:name, haha

可是,还有瑕疵,比如:

person.name = {
    firstName: 'yuan',
    lastName: 'will'
}; // 拦截到正在修改属性:name
person.name.firstName = 'haha'; // 拦截到正在获取属性:name
console.log(person.name); // 拦截到正在获取属性:name

可以看到,person.name.firstName并没有拦截到正在修改firstName属性。原因是我们在set的时候,newVal可能也是一个object,所以也需要进行observer

修改set如下:

set(newVal) {
            if(typeof newVal === 'object') {
                observer(newVal);
            }
            console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
            val = newVal;
        }

当然,还有瑕疵,比如访问深层对象:

console.log(person.address.home) // 拦截到正在获取属性:address

并没有拦截到访问属性home,所以我们还需要判断val如果是对象也应该再一次observer。优化后的完整代码如下:

const defineReactive = (obj, key, val) => {
    if(typeof val === 'object') {
        observer(val);
    }
    Object.defineProperty(obj, key, {
        get() {
            console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
            return val;
        },
        set(newVal) {
            if(typeof newVal === 'object') {
                observer(newVal);
            }
            console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
            val = newVal;
        }
    })
}
const observer = obj => {
    // 如果obj不是一个对象,就没必要包装了
    if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
        return;
    }
    Object.keys(obj).forEach(key => {
        defineReactive(obj, key, obj[key])
    })
}

数组的拦截

我们总说,Object.defineProperty不能拦截数组,这种说法不太准确,看示例:

let list = [1,2,3,4];
observer(list);
console.log(list[0]) // 拦截到正在获取属性:0
list[0] = 2; // 拦截到正在修改属性:0
list[6] = 6; // 无法拦截...
list.push(3); // 无法拦截...

可以看到,通过索引去访问或修改已经存在的元素,是可以拦截到的。如果是不存在的元素,或者是通过push等方法去修改数组,则无法拦截。

正因为如此,vue2在实现的时候,通过重写了数组原型上的七个方法(push、pop、shift、unshift、splice、sort、reverse)来解决(具体可以看vue/src/core/observer/array.js),就不展开了。

Proxy简介

同样,来看看MDN上的定义:

Proxy 对象用于创建一个对象的代理,从而实现基本操作的拦截和自定义(如属性查找、赋值、枚举、函数调用等)。

语法

const p = new Proxy(target, handler)

参数说明:

  • target:要使用 Proxy 包装的目标对象(可以是任何类型的对象,包括原生数组,函数,甚至另一个代理)。
  • handler:一个通常以函数作为属性的对象,各属性中的函数分别定义了在执行各种操作时代理 p 的行为。

handler对象总共有13个属性方法,具体的可以参考MDN,就不一一列举了。

简单示例

let person = {
    name: 'yuanwill'
}
let personProxy = new Proxy(person, {
    get(target, key) {
        return target[key] === 'yuanwill' ? 'zhangsan': 'lisi'
    },
    set(target, key, val) {
        target[key] = val;
        return true;
    }
});
console.log(personProxy.name); // zhangsan
personProxy.name = 'haha';
console.log(personProxy.name); // lisi

案例及其简单,就不介绍了。

拦截的本质

proxy的拦截,并不是“万事万物”都拦截,看MDN上面的定义,是对基本操作的拦截和自定义,那么何为基本操作呢,看下面的例子:

const person = {
    name: 'yuanwill',
    say() {
        console.log('你好呀')
    }
}
let personProxy = new Proxy(person, {
    get(target, key) {
        console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
        return target[key]
    },
    set(target, key, val) {
        console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
        target[key] = val;
    },
    apply(target, thisArg, arguments) {
        console.log('拦截到了正在执行的方法:' + target);
        return target.call(thisArg, ...arguments)
    }
})
console.log(personProxy.name); // 拦截到正在获取属性:name
personProxy.name = 'haha'; // 拦截到正在修改属性:name
personProxy.say(); // 拦截到正在获取属性:say

重点在最后一句代码,发现personProxy.say()并没有走入apply方法中,原因就在于只拦截基本操作。

那么到底什么是基本操作呢?像上面的personProxy.name这种属性的读取,personProxy.name = 'haha'这种属性的赋值就是基本操作,而personProxy.say()是由两个基本操作(personProxy.say的读取以及函数的调用)组成的复合操作,我们代理的对象是person,而不是person.say,所以,我们只拦截到了person.say的读取操作。

孪生兄弟Reflect

来看看MDN上的定义:

Reflect 是一个内置的对象,它提供拦截 JavaScript 操作的方法。这些方法与proxy handlers (en-US)的方法相同。Reflect不是一个函数对象,因此它是不可构造的。

换句话说,Reflet对象的方法和proxy的拦截器(第二个入参handler)的方法完全一致,因此也有13个方法,就不一一列举了。

Reflect的作用也及其简单,可以参考MDN上。

那么,为什么我们需要Reflect呢,来看下面的例子:

const person = {
    name: 'yuanwill',
    get firstName() {
        return this.name;
    }
};
const personProxy = new Proxy(person, {
    get(target, key) {
        console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
        return target[key]
    },
    set(target, key, val) {
        console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
        target[key] = val;
    }
});
console.log(personProxy.firstName); // 拦截到正在获取属性:firstName

按照我们的理解,应该还需要拦截到name属性,因为我们在firstName中返回的是name属性,那么为什么没有拦截到呢?关键在于this指向问题,personProxy.firstName会被get拦截,然后返回target[key],这里的target就是personkey就是firstName,所以这个时候的this.name就是person.name,而我们的代理对象是personProxy,所以访问name属性就不会被拦截了。

那这个时候,Reflect就派上用场了:

const personProxy = new Proxy(person, {
    get(target, key, receiver) {
        console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
        return Reflect.get(target, key, receiver);
    },
    set(target, key, val, receiver) {
        console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
        return Reflect.set(target, key, val, receiver);
    }
});

这个时候,就能拦截到了。原因在于,Reflect.get中的第三个参数receiver作用就是改变this的指向,MDN描述如下:

如果target对象中指定了getter,receiver则为getter调用时的this值。

仿vue使用

对象的拦截

还是使用上面的对象:

let person = {
    name: 'yuanwill',
    age: 26,
    address: {
        home: 'guangzhou',
        now: 'shenzhen'
    }
};

我们很自然就能写出如下代码:

const observer = obj => {
    // 如果obj不是一个对象,就没必要包装了
    if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
        return obj;
    }
    const proxyConfig = {
        get(target, key, receiver) {
            console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
            return Reflect.get(target, key, receiver)
        },
        set(target, key, val, receiver) {
            console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
            return Reflect.set(target, key, val, receiver);;
        }
    };
    const observed = new Proxy(obj, proxyConfig);
    return observed;
}

测试一下:

const personProxy = observer(person);
personProxy.name = 'haha'; // 拦截到正在修改属性:name
console.log(personProxy.name); // 拦截到正在获取属性:name

当然,也有瑕疵:

personProxy.name = {
    firstName: 'yuan',
    lastName: 'will'
}; // 拦截到正在修改属性:name
personProxy.name.firstName = 'haha'; // 拦截到正在获取属性:name
console.log(personProxy.name); // 拦截到正在获取属性:name

可以看到,person.name.firstName依然没有拦截到正在修改firstName属性。原因在于,get返回的可能是个对象,我们需要对这个对象再次代理,所以修改如下:

const observer = obj => {
    // 如果obj不是一个对象,就没必要包装了
    if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
        return obj;
    }
    const proxyConfig = {
        get(target, key, receiver) {
            console.log('拦截到正在获取属性:' + key);
            const result = Reflect.get(target, key, receiver);
            return observer(result);
        },
        set(target, key, val, receiver) {
            console.log('拦截到正在修改属性:' + key);
            return Reflect.set(target, key, val, receiver);;
        }
    };
    const observed = new Proxy(obj, proxyConfig);
    return observed;
}

仔细分析上面的代码,我们在get的时候,才去判断了获取的值是不是一个对象,而Object.defineProperty是最开始就循环遍历,对每个属性进行代理,所以,这样性能就提升了。同时,我们获取personProxy.address.home也能拦截到home属性了(想想就知道为啥了)。

数组的拦截

let list = [1,2,3,4];
let listProxy = observer(list);
console.log(listProxy[0]) // 拦截到正在获取属性:0
listProxy[0] = 2; // 拦截到正在修改属性:0
listProxy[6] = 6; // 拦截到正在修改属性:6
/**
 * 拦截到正在获取属性:push
 * 拦截到正在获取属性:length
 * 拦截到正在修改属性:7
 * 拦截到正在修改属性:length
 */
listProxy.push(3);

可以看到,proxy天然的解决了数组的相关问题。

最后

Object.definePropertyProxy的相关基础就介绍完了,文章只是讲解了比较基础的功能,学无止境,没办法了,慢慢来把~~~

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