ES6学习笔记之Proxy && Reflect

Proxy

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。

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。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。

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。

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。

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

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

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。

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。

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

Proxy实例也可以作为其他对象的原型对象。

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。

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.foo和proxy['foo']，返回类型不限。最后一个参数receiver可选，当target对象设置了propKey属性的get函数时，receiver对象会绑定get函数的this对象。

• （2）set(target, propKey, value, receiver)

拦截对象属性的设置，比如proxy.foo = v或proxy[‘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。

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。

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。

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。

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

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get和set方法，就可以做到防止这些内部属性被外部读写。

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。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。

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"

// 另外，直接调用Reflect.apply方法，也会被拦截。
Reflect.apply(proxy, null, [9, 10]) // 38

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。下面的例子使用has方法隐藏某些属性，不被in运算符发现。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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

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。

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。

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

下面是一个例子。

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。

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。

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)为false（即不可扩展）时，proxy.preventExtensions才能返回true，否则会报错。

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。

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。

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。

et 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Object和Reflect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。

// 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 obj和delete obj[name]，而Reflect.has(obj, name)和Reflect.deleteProperty(obj, name)让它们变成了函数行为。

// 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。

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。

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get、delete、has，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。

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

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

文章参考ECMAScript 6 入门