ES6标准入门(九):Proxy

概述

Proxy 用于修改某些操作的默认行为,可以理解成,在目标对象之前架设一层“拦截”,外界对该对象的访问,都必须先通过这层拦截,因此提供了一种机制,可以对外界的访问进行过滤和改写。

ES6 原生提供 Proxy 构造函数,用来生成 Proxy 实例。

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var proxy = new Proxy(target, handler);

Proxy 对象的所有用法,都是上面这种形式,不同的只是handler参数的写法。其中,new Proxy()表示生成一个Proxy实例,target参数表示所要拦截的目标对象,handler参数也是一个对象,用来定制拦截行为。

面是另一个拦截读取属性行为的例子。

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

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

上面代码中,作为构造函数,Proxy接受两个参数。第一个参数是所要代理的目标对象(上例是一个空对象),即如果没有Proxy的介入,操作原来要访问的就是这个对象;第二个参数是一个配置对象,对于每一个被代理的操作,需要提供一个对应的处理函数,该函数将拦截对应的操作。比如,上面代码中,配置对象有一个get方法,用来拦截对目标对象属性的访问请求。get方法的两个参数分别是目标对象和所要访问的属性。可以看到,由于拦截函数总是返回35,所以访问任何属性都得到35

注意,要使得Proxy起作用,必须针对Proxy实例(上例是proxy对象)进行操作,而不是针对目标对象(上例是空对象)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。

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

上面代码中,handler是一个空对象,没有任何拦截效果,访问proxy就等同于访问target

Proxy 实例的方法

Proxy 支持的拦截操作一览,一共 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)

get()

get方法用于拦截某个属性的读取操作,可以接受三个参数,依次为目标对象、属性名和 proxy 实例本身(严格地说,是操作行为所针对的对象),其中最后一个参数可选。

get方法的用法,上文已经有一个例子,下面是另一个拦截读取操作的例子。

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var person = {
name: "张三"
};

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

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

上面代码表示,如果访问目标对象不存在的属性,会抛出一个错误。如果没有这个拦截函数,访问不存在的属性,只会返回undefined

set()

set方法用来拦截某个属性的赋值操作,可以接受四个参数,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。

假定Person对象有一个age属性,该属性应该是一个不大于 200 的整数,那么可以使用Proxy保证age的属性值符合要求。

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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,都会抛出一个错误,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,即每当对象发生变化时,会自动更新 DOM。

apply()

apply方法拦截函数的调用、callapply操作。

apply方法可以接受三个参数,分别是目标对象、目标对象的上下文对象(this)和目标对象的参数数组。

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

下面是一个例子。

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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。

has()

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

has方法可以接受两个参数,分别是目标对象、需查询的属性名。

下面的例子使用has方法隐藏某些属性,不被in运算符发现。

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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,如果原对象的属性名的第一个字符是下划线,proxy.has就会返回false,从而不会被in运算符发现。

construct()

construct方法用于拦截new命令,下面是拦截对象的写法。

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

construct方法可以接受三个参数。

  • target:目标对象
  • args:构造函数的参数对象
  • newTarget:创造实例对象时,new命令作用的构造函数(下面例子的p

deleteProperty()

deleteProperty方法用于拦截delete操作,如果这个方法抛出错误或者返回false,当前属性就无法被delete命令删除。

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var handler = {
deleteProperty (target, key) {
invariant(key, 'delete');
delete target[key];
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操作符,删除第一个字符为下划线的属性会报错。

注意,目标对象自身的不可配置(configurable)的属性,不能被deleteProperty方法删除,否则报错。

defineProperty()

defineProperty方法拦截了Object.defineProperty操作。

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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。

注意,如果目标对象不可扩展(non-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,如果目标对象的某个属性不可写(writable)或不可配置(configurable),则defineProperty方法不得改变这两个设置。

getOwnPropertyDescriptor()

getOwnPropertyDescriptor方法拦截Object.getOwnPropertyDescriptor(),返回一个属性描述对象或者undefined

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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.getOwnPropertyDescriptor方法对于第一个字符为下划线的属性名会返回undefined

getPrototypeOf()

getPrototypeOf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

下面是一个例子。

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

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

注意,getPrototypeOf方法的返回值必须是对象或者null,否则报错。另外,如果目标对象不可扩展(non-extensible), getPrototypeOf方法必须返回目标对象的原型对象。

isExtensible()

isExtensible方法拦截Object.isExtensible操作。

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

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

上面代码设置了isExtensible方法,在调用Object.isExtensible时会输出called

注意,该方法只能返回布尔值,否则返回值会被自动转为布尔值。

这个方法有一个强限制,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。

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

下面是一个例子。

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

Object.isExtensible(p)
// Uncaught TypeError: 'isExtensible' on proxy: trap result does not reflect extensibility of proxy target (which is 'true')

ownKeys()

ownKeys方法用来拦截对象自身属性的读取操作。具体来说,拦截以下操作。

  • Object.getOwnPropertyNames()
  • Object.getOwnPropertySymbols()
  • Object.keys()
  • for...in循环

下面是拦截Object.keys()的例子。

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

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

let proxy = new Proxy(target, handler);

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

上面代码拦截了对于target对象的Object.keys()操作,只返回abc三个属性之中的a属性。

下面的例子是拦截第一个字符为下划线的属性名。

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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"

注意,使用Object.keys方法时,有三类属性会被ownKeys方法自动过滤,不会返回。

  • 目标对象上不存在的属性
  • 属性名为 Symbol 值
  • 不可遍历(enumerable)的属性
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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']

上面代码中,ownKeys方法之中,显式返回不存在的属性(d)、Symbol 值(Symbol.for('secret'))、不可遍历的属性(key),结果都被自动过滤掉。

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

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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。

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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
}

上面代码中,ownkeys指定只返回ab属性,由于obj没有这两个属性,因此for...in循环不会有任何输出。

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,或者返回的根本不是数组,就会报错。

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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

上面代码中,ownKeys方法虽然返回一个数组,但是每一个数组成员都不是字符串或 Symbol 值,因此就报错了。

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。

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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'

上面代码中,obj对象的a属性是不可配置的,这时ownKeys方法返回的数组之中,必须包含a,否则会报错。

另外,如果目标对象是不可扩展的(non-extensible),这时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。

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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

上面代码中,obj对象是不可扩展的,这时ownKeys方法返回的数组之中,包含了obj对象的多余属性b,所以导致了报错。

preventExtensions()

preventExtensions方法拦截Object.preventExtensions()。该方法必须返回一个布尔值,否则会被自动转为布尔值。

这个方法有一个限制,只有目标对象不可扩展时(即Object.isExtensible(proxy)false),proxy.preventExtensions才能返回true,否则会报错。

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

Object.preventExtensions(proxy)
// Uncaught TypeError: 'preventExtensions' on proxy: trap returned truish but the proxy target is extensible

上面代码中,proxy.preventExtensions方法返回true,但这时Object.isExtensible(proxy)会返回true,因此报错。

为了防止出现这个问题,通常要在proxy.preventExtensions方法里面,调用一次Object.preventExtensions

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

Object.preventExtensions(proxy)
// "called"
// Proxy {}

setPrototypeOf()

setPrototypeOf方法主要用来拦截Object.setPrototypeOf方法。

下面是一个例子。

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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,否则会被自动转为布尔值。另外,如果目标对象不可扩展(non-extensible),setPrototypeOf方法不得改变目标对象的原型。

参考资料:

《ES6标准入门》(第3版) 阮一峰著

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