Proxy概述

Proxy用于修改某些操作的默认行为,等同于在语言层面做出修改,所以属于一种“元编程”(meta programming),即对编程语言进行编程。

Proxy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。Proxy这个词的原意是代理,用在这里表示由它来“代理”某些操作,可以译为“代理器”。

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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,重定义了属性的读取(get)和设置(set)行为。这里暂时先不解释具体的语法,只看运行结果。对设置了拦截行为的对象obj,去读写它的属性,就会得到下面的结果。

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

上面代码说明,Proxy实际上重载(overload)了点运算符,即用自己的定义覆盖了语言的原始定义。

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。

下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, property) {
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handeler就等同于访问target

一个技巧是将Proxy对象,设置到object.proxy属性,从而可以在object对象上调用。

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

Proxy实例也可以作为其他对象的原型对象。

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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对象的原型,obj对象本身并没有time属性,所以根据原型链,会在proxy对象上读取该属性,导致被拦截。

同一个拦截器函数,可以设置拦截多个操作。

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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"

下面是Proxy支持的拦截操作一览。

对于可以设置、但没有设置拦截的操作,则直接落在目标对象上,按照原先的方式产生结果。

(1)get(target, propKey, receiver)

拦截对象属性的读取,比如proxy.fooproxy['foo']

最后一个参数receiver是一个对象,可选,参见下面Reflect.get的部分。

(2)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。

(3)has(target, propKey)

拦截propKey in proxy的操作,以及对象的hasOwnProperty方法,返回一个布尔值。

(4)deleteProperty(target, propKey)

拦截delete proxy[propKey]的操作,返回一个布尔值。

(5)ownKeys(target)

拦截Object.getOwnPropertyNames(proxy)Object.getOwnPropertySymbols(proxy)Object.keys(proxy),返回一个数组。该方法返回对象所有自身的属性,而Object.keys()仅返回对象可遍历的属性。

(6)getOwnPropertyDescriptor(target, propKey)

拦截Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, propKey),返回属性的描述对象。

(7)defineProperty(target, propKey, propDesc)

拦截Object.defineProperty(proxy, propKey, propDesc)Object.defineProperties(proxy, propDescs),返回一个布尔值。

(8)preventExtensions(target)

拦截Object.preventExtensions(proxy),返回一个布尔值。

(9)getPrototypeOf(target)

拦截Object.getPrototypeOf(proxy),返回一个对象。

(10)isExtensible(target)

拦截Object.isExtensible(proxy),返回一个布尔值。

(11)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。

(12)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(...)

(13)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实例的方法

下面是上面这些拦截方法的详细介绍。

get()

get方法用于拦截某个属性的读取操作。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, 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

get方法可以继承。

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

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。

下面的例子使用get拦截,实现数组读取负数的索引。

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function createArray(...elements) {
let handler = {
get(target, propKey, receiver) {
let index = Number(propKey);
if (index < 0) {
propKey = String(target.length + index);
}
return Reflect.get(target, propKey, receiver);
}
};
let target = [];
target.push(...elements);
return new Proxy(target, handler);
}
let arr = createArray('a', 'b', 'c');
arr[-1] // c

上面代码中,数组的位置参数是-1,就会输出数组的倒数最后一个成员。

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

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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

上面代码设置Proxy以后,达到了将函数名链式使用的效果。

下面的例子则是利用get拦截,实现一个生成各种DOM节点的通用函数dom

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const dom = new Proxy({}, {
get(target, property) {
return function(attrs = {}, ...children) {
const el = document.createElement(property);
for (let prop of Object.keys(attrs)) {
el.setAttribute(prop, attrs[prop]);
}
for (let child of children) {
if (typeof child === 'string') {
child = document.createTextNode(child);
}
el.appendChild(child);
}
return el;
}
}
});
const el = dom.div({},
'Hello, my name is ',
dom.a({href: '//example.com'}, 'Mark'),
'. I like:',
dom.ul({},
dom.li({}, 'The web'),
dom.li({}, 'Food'),
dom.li({}, '…actually that\'s it')
)
);
document.body.appendChild(el);

set()

set方法用来拦截某个属性的赋值操作。

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age以外的属性,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。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。

有时,我们会在对象上面设置内部属性,属性名的第一个字符使用下划线开头,表示这些属性不应该被外部使用。结合getset方法,就可以做到防止这些内部属性被外部读写。

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var handler = {
get (target, key) {
invariant(key, 'get');
return target[key];
},
set (target, key, value) {
invariant(key, 'set');
return true;
}
};
function invariant (key, action) {
if (key[0] === '_') {
throw new Error(`Invalid attempt to ${action} private "${key}" property`);
}
}
var target = {};
var 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,一律抛错,从而达到禁止读写内部属性的目的。

apply()

apply方法拦截函数的调用、call和apply操作。

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

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。

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。

下面是另外一个例子。

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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callapply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。

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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。

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。

如果原对象不可配置或者禁止扩展,这时has拦截会报错。

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var obj = { a: 10 };
Object.preventExtensions(obj);
var p = new Proxy(obj, {
has: function(target, prop) {
return false;
}
});
'a' in p // TypeError is thrown

上面代码中,obj对象禁止扩展,结果使用has拦截就会报错。

值得注意的是,has方法拦截的是HasProperty操作,而不是HasOwnProperty操作,即has方法不判断一个属性是对象自身的属性,还是继承的属性。由于for...in操作内部也会用到HasProperty操作,所以has方法在for...in循环时也会生效。

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let stu1 = {name: 'Owen', score: 59};
let stu2 = {name: 'Mark', 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);
for (let a in oproxy1) {
console.log(oproxy1[a]);
}
// Owen
// Owen 不及格
for (let b in oproxy2) {
console.log(oproxy2[b]);
}
// Mark
// Mark 99

上面代码中,for...in循环时,has拦截会生效,导致不符合要求的属性被排除在for...in循环之外。

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方法可以接受两个参数。

  • target: 目标对象
  • args:构建函数的参数对象

下面是一个例子。

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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。

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

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');
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。

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'
// TypeError: proxy defineProperty handler returned false for property '"foo"'

上面代码中,defineProperty方法返回false,导致添加新属性会抛出错误。

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Object.getPrototypeOf()运算符,以及其他一些操作。

  • Object.prototype.__proto__
  • Object.prototype.isPrototypeOf()
  • Object.getPrototypeOf()
  • Reflect.getPrototypeOf()
  • instanceof运算符

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。

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

这个方法有一个强限制,如果不能满足下面的条件,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) // 报错

ownKeys()

ownKeys方法用来拦截Object.keys()操作。

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let target = {};
let handler = {
ownKeys(target) {
return ['hello', 'world'];
}
};
let proxy = new Proxy(target, handler);
Object.keys(proxy)
// [ 'hello', 'world' ]

上面代码拦截了对于target对象的Object.keys()操作,返回预先设定的数组。

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"

preventExtensions()

preventExtensions方法拦截Object.preventExtensions()。该方法必须返回一个布尔值。

这个方法有一个限制,只有当Object.isExtensible(proxy)false(即不可扩展)时,proxy.preventExtensions才能返回true,否则会报错。

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

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

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);
proxy.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。

Proxy.revocable()

Proxy.revocable方法返回一个可取消的Proxy实例。

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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,可以取消Proxy实例。上面代码中,当执行revoke函数之后,再访问Proxy实例,就会抛出一个错误。

Reflect概述

Reflect对象与Proxy对象一样,也是ES6为了操作对象而提供的新API。Reflect对象的设计目的有这样几个。

(1) 将Object对象的一些明显属于语言内部的方法(比如Object.defineProperty),放到Reflect对象上。现阶段,某些方法同时在ObjectReflect对象上部署,未来的新方法将只部署在Reflect对象上。

(2) 修改某些Object方法的返回结果,让其变得更合理。比如,Object.defineProperty(obj, name, desc)在无法定义属性时,会抛出一个错误,而Reflect.defineProperty(obj, name, desc)则会返回false

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// 老写法
try {
Object.defineProperty(target, property, attributes);
// success
} catch (e) {
// failure
}
// 新写法
if (Reflect.defineProperty(target, property, attributes)) {
// success
} else {
// failure
}

(3) 让Object操作都变成函数行为。某些Object操作是命令式,比如name in objdelete obj[name],而Reflect.has(obj, name)Reflect.deleteProperty(obj, name)让它们变成了函数行为。

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// 老写法
'assign' in Object // true
// 新写法
Reflect.has(Object, 'assign') // true

(4)Reflect对象的方法与Proxy对象的方法一一对应,只要是Proxy对象的方法,就能在Reflect对象上找到对应的方法。这就让Proxy对象可以方便地调用对应的Reflect方法,完成默认行为,作为修改行为的基础。也就是说,不管Proxy怎么修改默认行为,你总可以在Reflect上获取默认行为。

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Proxy(target, {
set: function(target, name, value, receiver) {
var success = Reflect.set(target,name, value, receiver);
if (success) {
log('property ' + name + ' on ' + target + ' set to ' + value);
}
return success;
}
});

上面代码中,Proxy方法拦截target对象的属性赋值行为。它采用Reflect.set方法将值赋值给对象的属性,然后再部署额外的功能。

下面是另一个例子。

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var loggedObj = new Proxy(obj, {
get(target, name) {
console.log('get', target, name);
return Reflect.get(target, name);
},
deleteProperty(target, name) {
console.log('delete' + name);
return Reflect.deleteProperty(target, name);
},
has(target, name) {
console.log('has' + name);
return Reflect.has(target, name);
}
});

上面代码中,每一个Proxy对象的拦截操作(getdeletehas),内部都调用对应的Reflect方法,保证原生行为能够正常执行。添加的工作,就是将每一个操作输出一行日志。

有了Reflect对象以后,很多操作会更易读。

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// 老写法
Function.prototype.apply.call(Math.floor, undefined, [1.75]) // 1
// 新写法
Reflect.apply(Math.floor, undefined, [1.75]) // 1

Reflect对象的方法

Reflect对象的方法清单如下,共13个。

  • Reflect.apply(target,thisArg,args)
  • Reflect.construct(target,args)
  • Reflect.get(target,name,receiver)
  • Reflect.set(target,name,value,receiver)
  • Reflect.defineProperty(target,name,desc)
  • Reflect.deleteProperty(target,name)
  • Reflect.has(target,name)
  • Reflect.ownKeys(target)
  • Reflect.isExtensible(target)
  • Reflect.preventExtensions(target)
  • Reflect.getOwnPropertyDescriptor(target, name)
  • Reflect.getPrototypeOf(target)
  • Reflect.setPrototypeOf(target, prototype)

上面这些方法的作用,大部分与Object对象的同名方法的作用都是相同的,而且它与Proxy对象的方法是一一对应的。下面是对其中几个方法的解释。

(1)Reflect.get(target, name, receiver)

查找并返回target对象的name属性,如果没有该属性,则返回undefined

如果name属性部署了读取函数,则读取函数的this绑定receiver

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var obj = {
get foo() { return this.bar(); },
bar: function() { ... }
};
// 下面语句会让 this.bar()
// 变成调用 wrapper.bar()
Reflect.get(obj, "foo", wrapper);

(2)Reflect.set(target, name, value, receiver)

设置target对象的name属性等于value。如果name属性设置了赋值函数,则赋值函数的this绑定receiver

(3)Reflect.has(obj, name)

等同于name in obj

(4)Reflect.deleteProperty(obj, name)

等同于delete obj[name]

(5)Reflect.construct(target, args)

等同于new target(...args),这提供了一种不使用new,来调用构造函数的方法。

(6)Reflect.getPrototypeOf(obj)

读取对象的__proto__属性,对应Object.getPrototypeOf(obj)

(7)Reflect.setPrototypeOf(obj, newProto)

设置对象的__proto__属性,对应Object.setPrototypeOf(obj, newProto)

(8)Reflect.apply(fun,thisArg,args)

等同于Function.prototype.apply.call(fun,thisArg,args)。一般来说,如果要绑定一个函数的this对象,可以这样写fn.apply(obj, args),但是如果函数定义了自己的apply方法,就只能写成Function.prototype.apply.call(fn, obj, args),采用Reflect对象可以简化这种操作。

另外,需要注意的是,Reflect.set()Reflect.defineProperty()Reflect.freeze()Reflect.seal()Reflect.preventExtensions()返回一个布尔值,表示操作是否成功。它们对应的Object方法,失败时都会抛出错误。

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// 失败时抛出错误
Object.defineProperty(obj, name, desc);
// 失败时返回false
Reflect.defineProperty(obj, name, desc);

上面代码中,Reflect.defineProperty方法的作用与Object.defineProperty是一样的,都是为对象定义一个属性。但是,Reflect.defineProperty方法失败时,不会抛出错误,只会返回false

本文地址: http://weex-tools.github.io/2016/08/27/proxy/