一起聊聊Javascript之Proxy與Reflect

這篇文章為大家帶來了關於JavaScript中Proxy與Reflect的相關知識，希望對大家有幫助。

ECMAScript 在ES6 規格中加入了Proxy 與Reflect 兩個新特性，這兩個新特性增強了JavaScript 中物件存取的可控性，使得JS 模組、類別的封裝能夠更加嚴密與簡單，也讓操作物件時的報錯變得更可控。

Proxy

Proxy，如其名，代理。這個介面可以為指定的對象創建一個代理對象，對代理對象的任何操作，如：訪問屬性、對屬性賦值、函數調用，都會被攔截，然後交由我們定義的函數來處理相應的操作，
JavaScript 的特性讓對像有很大的操作空間，同時JavaScript 也提供了很多方法讓我們去改造對象，可以隨意添加屬性、隨意刪除屬性、隨意更改對象的原型……但是此前Object 類提供的API 有許多缺點：

• 如果要用Object.defineProperty 定義某個名稱集合內的全部屬性，只能透過列舉的方式為全部屬性設定getter 和setter，而且由於只能每個屬性創造一個函數，集合太大會造成效能問題。
• Object.defineProperty 定義後的屬性，如果仍想擁有正常的存取功能，只能將資料存放在物件的另一個屬性名稱上或需要另一個物件來存放數據，對於只想監聽屬性的場合尤為不便。
• Object.defineProperty 無法修改類別中不可重新定義的屬性，例如陣列的 length 屬性。
• 對於那些尚未存在且名稱不好預測的屬性，Object.defineProperty 愛莫能助。
• 無法修改或封鎖某些行為，如：列舉屬性名、修改物件原型。

Proxy 介面的出現很好地解決了這些問題：

• Proxy 介面將對物件的所有操作歸類到數個類別中，透過Proxy 提供的陷阱攔截特定的操作，再在我們定義的處理函數中進行邏輯判斷就可以實現複雜的功能，並且還能控制比以前更多的行為。
• Proxy 創造的代理對像以中間人形式存在，其本身並不負責存放數據，我們只需要提供代理對象給外部使用者，讓外部用戶在代理對象的控制下訪問我們的原始對象即可。

Proxy 介面在JS 環境中是一個建構子：

ƒ Proxy ( target: Object, handlers: Object ) : Proxy

這個建構子有兩個參數，第一個是我們要代理的對象，第二個是包含處理各種操作的函數的物件。
下面是呼叫範例：

//需要代理的目标
var target = { msg: "I wish I was a bird!" }; 
//包含处理各种操作的函数的对象
var handler = {
	//处理其中一种操作的函数，此处是访问属性的操作
	get(target, property) {
		//在控制台打印访问了哪个属性
		console.log(`你访问了 ${property} 属性`);
		//实现操作的功能
		return target[property];
	}
}
//构造代理对象
var proxy = new Proxy( target , handler);
//访问代理对象
proxy.msg
//控制台： 你访问了 msg 属性
//← I wish I was a bird!

在上面的範例中，先建立了一個對象，賦值給 target ，然後再以 target 為目標建立了一個代理對象，賦值為 proxy。在作為第二個參數提供給Proxy 建構函數的物件裡有屬性名為「get」的屬性，是一個函數，「get」是Proxy 介面一個陷阱的名稱，Proxy 會參考我們作為第二個參數所提供的物件裡的屬性，找出那些屬性名稱與陷阱名稱相同的屬性，自動設定對應的陷阱並把屬性上的函數當作陷阱的處理函數。陷阱能夠攔截對代理物件的特定操作，把操作的細節轉換成參數傳遞給我們的處理函數，讓處理函數去完成這項操作，這樣我們就可以透過處理函數來控制物件的各種行為。
在上面的例子裡，建構代理物件時提供的get 函數就是處理存取物件屬性操作的函數，代理物件攔截存取物件屬性的操作並給get 函數傳遞目標物件和請求存取的屬性名稱兩個參數，並將函數的傳回值作為存取的結果。

Proxy 的陷阱總共有13種：

#target.property# target.property = 值判斷物件屬性是否存在#判斷物件可否新增屬性使物件無法新增屬性定義物件的屬性或delete target[property]# 取得物件自有屬性的描述子Object.getOwnPropertyNames(target).#取得物件的原型#設定物件的原型##target(...arguments)或#建構子呼叫

陷阱名稱與對應的函數參數	被攔截的動作	操作範例
		##get(target, property) 存取物件屬性
或target[property ]		set(target, property, value, receiver) 賦值物件屬性
或target[property] = value		##has(target, property)
property in target		#isExtensible(target)
Object.isExtensible(target)		#preventExtensions(target)
Object.preventExtensions(target)		defineProperty(target, property, descriptor)
Object.defineProperty(target, property, descriptor)		# deleteProperty(target, property) 刪除物件的屬性 delete target.property
或Object.deleteProperty(target, property)		#getOwnPropertyDescriptor(target, property)
Object.getOwnPropertyDescriptor(target, property)		ownKeys(target) 枚舉物件全部自有屬性
concat(Object.getOwnPropertySymbols(target))		getPrototypeOf(target)
Object.getPrototypeOf(target)		setPrototypeOf(target)
Object.setPrototypeOf(target)		apply(target, thisArg, argumentsList) 函式呼叫
target.apply(target, thisArg, argumentsList)		construct(target, argumentsList, newTarget)

new target(...arguments)################

在上面列出的陷阱里是有拦截函数调用一类操作的，但是只限代理的对象是函数的情况下有效，Proxy 在真正调用我们提供的接管函数前是会进行类型检查的，所以通过代理让普通的对象拥有函数一样的功能这种事就不要想啦。
某一些陷阱对处理函数的返回值有要求，如果不符合要求则会抛出 TypeError 错误。限于篇幅问题，本文不深入阐述，需要了解可自行查找资料。

除了直接 new Proxy 对象外，Proxy 构造函数上还有一个静态函数 revocable，可以构造一个能被销毁的代理对象。

Proxy.revocable( target: Object, handlers: Object ) : Object

Proxy.revocable( target, handlers ) → {
	proxy: Proxy,
	revoke: ƒ ()
}

这个静态函数接收和构造函数一样的参数，不过它的返回值和构造函数稍有不同，会返回一个包含代理对象和销毁函数的对象，销毁函数不需要任何参数，我们可以随时调用销毁函数将代理对象和目标对象的代理关系断开。断开代理后，再对代理对象执行任何操作都会抛出 TypeError 错误。

//创建代理对象
var temp1 = Proxy.revocable({a:1}, {});
//← {proxy: Proxy, revoke: ƒ}
//访问代理对象
temp1.proxy.a
//← 1
//销毁代理对象
temp1.revoke();
//再次访问代理对象
temp1.proxy.a
//未捕获的错误： TypeError: Cannot perform 'get' on a proxy that has been revoked

弄清楚了具体的原理后，下面举例一个应用场景。
假设某个需要对外暴露的对象上有你不希望被别人访问的属性，就可以找代理对象作替身，在外部访问代理对象的属性时，针对不想被别人访问的属性返回空值或者报错：

//目标对象
var target = {
	msg: "我是鲜嫩的美少女！",
	secret: "其实我是800岁的老太婆！" //不想被别人访问的属性
};
//创建代理对象
var proxy = new Proxy( target , {
	get(target, property) {
		//如果访问 secret 就报错
		if (property == "secret") throw new Error("不允许访问属性 secret！");
		return target[property];
	}
});
//访问 msg 属性
proxy.msg
//← 我是鲜嫩的美少女！
//访问 secret 属性
proxy.secret
//未捕获的错误： 不允许访问属性 secret！

在上面的例子中，我针对对 secret 属性的访问进行了报错，守护住了“美少女”的秘密，让我们歌颂 Proxy 的伟大！
只不过，Proxy 只是在程序逻辑上进行了接管，上帝视角的控制台依然能打印代理对象完整的内容，真是遗憾……（不不不，这挺好的！）

proxy//控制台： Proxy {msg: '我是鲜嫩的美少女！', secret: '其实我是800岁的老太婆！'}

以下是关于 Proxy 的一些细节问题：

• Proxy 在处理属性名的时候会把除 Symbol 类型外的所有属性名都转化成字符串，所以处理函数在判断属性名时需要尤其注意。
• 对代理对象的任何操作都会被拦截，一旦代理对象被创建就没有办法再修改它本身。
• Proxy 的代理是非常底层的，在没有主动暴露原始目标对象的情况下，没有任何办法越过代理对象访问目标对象（在控制台搞骚操作除外）。
• Proxy 代理的目标只能是对象，不能是 JavaScript 中的原始类型。

Reflect

学过其他语言的人看到 Reflect 这个词可能会首先联想到“反射”这个概念，但 JavaScript 由于语言特性是不需要反射的，所以这里的 Reflect 其实和反射无关，是 JavaScript 给 Proxy 配套的一系列函数。
Reflect 在 JS 环境里是一个全局对象，包含了与 Proxy 各种陷阱配套的函数。

Reflect: Object
Reflect → {
	apply: ƒ apply(),
	construct: ƒ construct(),
	defineProperty: ƒ defineProperty(),
	deleteProperty: ƒ deleteProperty(),
	get: ƒ (),
	getOwnPropertyDescriptor: ƒ getOwnPropertyDescriptor(),
	getPrototypeOf: ƒ getPrototypeOf(),
	has: ƒ has(),
	isExtensible: ƒ isExtensible(),
	ownKeys: ƒ ownKeys(),
	preventExtensions: ƒ preventExtensions(),
	set: ƒ (),
	setPrototypeOf: ƒ setPrototypeOf(),
	Symbol(Symbol.toStringTag): "Reflect"
}

可以看到，Reflect 上的所有函数都对应一个 Proxy 的陷阱。这些函数接受的参数，返回值的类型，都和 Proxy 上的别无二致，可以说 Reflect 就是 Proxy 拦截的那些操作的原本实现。

那 Reflect 存在的意义是什么呢？
上文提到过，Proxy 上某一些陷阱对处理函数的返回值有要求。如果想让代理对象能正常工作，那就不得不按照 Proxy 的要求去写处理函数。或许会有人觉得只要用 Object 提供的方法不就好了，然而不能这么想当然，因为某些陷阱要求的返回值和 Object 提供的方法拿到的返回值是不同的，而且有些陷阱还会有逻辑上的要求，和 Object 提供的方法的细节也有所出入。举个简单的例子：Proxy 的 defineProperty 陷阱要求的返回值是布尔类型，成功就是 true，失败就是 false。而 Object.defineProperty 在成功的时候会返回定义的对象，失败则会报错。如此应该能够看出为陷阱编写实现的难点，如果要求简单那自然是轻松，但是要求一旦复杂起来那真是想想都头大，大多数时候我们其实只想过滤掉一部分操作而已。Reflect 就是专门为了解决这个问题而提供的，因为 Reflect 里的函数都和 Proxy 的陷阱配套，返回值的类型也和 Proxy 要求的相同，所以如果我们要实现原本的功能，直接调用 Reflect 里对应的函数就好了。

//需要代理的对象
var target = {
	get me() {return "我是鲜嫩的美少女！"} //定义 me 属性的 getter
};
//创建代理对象
var proxy = new Proxy( target , {
	//拦截定义属性的操作
	defineProperty(target, property, descriptor) {
		//如果定义的属性是 me 就返回 false 阻止
		if (property == "me") return false;
		//使用 Reflect 提供的函数实现原本的功能
		return Reflect.defineProperty(target, property, descriptor);
	}
});
//尝试重新定义 me 属性
Object.defineProperty(proxy , "me", {value: "我是800岁的老太婆！"})
//未捕获的错误： TypeError: 'defineProperty' on proxy: trap returned falsish for property 'me'
//尝试定义 age 属性
Object.defineProperty(proxy , "age", {value: 17})
//← Proxy {age: 17}

//使用 Reflect 提供的函数来定义属性
Reflect.defineProperty(proxy , "me", {value: "我是800岁的老太婆！"})
//← false
Reflect.defineProperty(proxy , "age", {value: 17})
//← true

在上面的例子里，由于我很懒，所以我在接管定义属性功能的地方“偷工减料”用了 Reflect 提供的 defineProperty 函数。用 Object.defineProperty 在代理对象上定义 me 属性时报了错，表示失败，而定义 age 属性则成功完成了。可以看到，除了被报错的 me 属性，对其他属性的定义是可以成功完成的。我还使用 Reflect 提供的函数执行了同样的操作，可以看到 Reflect 也无法越过 Proxy 的代理，同时也显示出了 Reflect 和传统方法返回值的区别。

虽然 Reflect 的好处很多，但是它也有一个问题：JS 全局上的 Reflect 对象是可以被修改的，可以替换掉里面的方法，甚至还能把 Reflect 删掉。

//备份原本的 Reflect.get
var originGet = Reflect.get;
//修改 Reflect.get
Reflect.get = function get(target ,property) {
	console.log("哈哈，你的 get 已经是我的形状了！");
	return originGet(target ,property);
};
//调用 Reflect.get
Reflect.get({a:1}, "a")
//控制台： 哈哈，你的 get 已经是我的形状了！
//← 1
//删除 Reflect 变量
delete Reflect
//← true
//访问 Reflect 变量
Reflect
//未捕获的错误： ReferenceError: Reflect is not defined

基于上面的演示，不难想到，可以通过修改 Reflect 以欺骗的方式越过 Proxy 的代理。所以如果你对安全性有要求，建议在使用 Reflect 时，第一时间将全局上的 Reflect 深度复制到你的闭包作用域并且只使用你的备份，或者将全局上的 Reflect 冻结并锁定引用。

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