JavaScript中的四种枚举方式

字符串和数字具有无数个值，而其他类型如布尔值则是有限的集合。

一周的日子（星期一，星期二，...，星期日），一年的季节（冬季，春季，夏季，秋季）和基本方向（北，东，南，西）都是具有有限值集合的例子。

当一个变量有一个来自有限的预定义常量的值时，使用枚举是很方便的。枚举使你不必使用魔法数字和字符串（这被认为是一种反模式）。

让我们看看在JavaScript中创建枚举的四种好方法（及其优缺点）。

基于对象的枚举

枚举是一种数据结构，它定义了一个有限的具名常量集。每个常量都可以通过其名称来访问。

让我们来考虑一件T恤衫的尺寸：Small，Medium，和Large。

在JavaScript中创建枚举的一个简单方法（虽然不是最理想的）是使用一个普通的JavaScript对象。

const Sizes = {
  Small: 'small',
  Medium: 'medium',
  Large: 'large',
}

const mySize = Sizes.Medium

console.log(mySize === Sizes.Medium) // logs true

Sizes是一个基于JavaScript对象的枚举，它有三个具名常量：Sizes.Small、Sizes.Medium以及Sizes.Large。

Sizes也是一个字符串枚举，因为具名常量的值是字符串：'small' ，'medium'，以及 'large'。

要访问具名常量值，请使用属性访问器。例如，Sizes.Medium的值是'medium'。

枚举的可读性更强，更明确，并消除了对魔法字符串或数字的使用。

优缺点

普通的对象枚举之所以吸引人，是因为它很简单：只要定义一个带有键和值的对象，枚举就可以了。

但是在一个大的代码库中，有人可能会意外地修改枚举对象，这将影响应用程序的运行。

const Sizes = {
  Small: 'small',
  Medium: 'medium',
  Large: 'large',
}

const size1 = Sizes.Medium
const size2 = Sizes.Medium = 'foo' // Changed!

console.log(size1 === Sizes.Medium) // logs false

Sizes.Medium 枚举值被意外地改变。

size1，虽然被初始化为Sizes.Medium，但不再等同于Sizes.Medium！

普通对象的实现没有受到保护，因此无法避免这种意外的改变。

让我们仔细看看字符串和symbol枚举。以及如何冻结枚举对象以避免意外改变的问题。

枚举值类型

除了字符串类型，枚举值可以是一个数字：

const Sizes = {
  Small: 0,
  Medium: 1,
  Large: 2
}

const mySize = Sizes.Medium

console.log(mySize === Sizes.Medium) // logs true

上述例子中，Sizes枚举是数值枚举，因为值都是数字：0，1，2。

你也可以创建symbol枚举：

const Sizes = {
  Small: Symbol('small'),
  Medium: Symbol('medium'),
  Large: Symbol('large')
}

const mySize = Sizes.Medium

console.log(mySize === Sizes.Medium) // logs true

使用symbol的好处是，每个symbol都是唯一的。这意味着，你总是要通过使用枚举本身来比较枚举：

const Sizes = {
  Small: Symbol('small'),
  Medium: Symbol('medium'),
  Large: Symbol('large')
}

const mySize = Sizes.Medium

console.log(mySize === Sizes.Medium)     // logs true
console.log(mySize === Symbol('medium')) // logs false

使用symbol枚举的缺点是JSON.stringify()将symbol字符串化为null、undefined，或者跳过有symbol作为值的属性：

const Sizes = {
  Small: Symbol('small'),
  Medium: Symbol('medium'),
  Large: Symbol('large')
}

const str1 = JSON.stringify(Sizes.Small)
console.log(str1) // logs undefined

const str2 = JSON.stringify([Sizes.Small])
console.log(str2) // logs '[null]'

const str3 = JSON.stringify({ size: Sizes.Small })
console.log(str3) // logs '{}'

在下面的例子中，我将使用字符串枚举。但是你可以自由地使用你需要的任何值类型。

如果你可以自由选择枚举值类型，就用字符串吧。字符串比数字和symbol更容易进行调试。

基于Object.freeze()枚举

保护枚举对象不被修改的一个好方法是冻结它。当一个对象被冻结时，你不能修改或向该对象添加新的属性。换句话说，这个对象变成了只读。

在JavaScript中，Object.freeze()工具函数可以冻结一个对象。让我们来冻结Sizes枚举：

const Sizes = Object.freeze({
  Small: 'small',
  Medium: 'medium',
  Large: 'large',
})

const mySize = Sizes.Medium

console.log(mySize === Sizes.Medium) // logs true

const Sizes = Object.freeze({ ... }) 创建一个冻结的对象。即使被冻结，你也可以自由地访问枚举值： const mySize = Sizes.Medium。

优缺点

如果一个枚举属性被意外地改变了，JavaScript会抛出一个错误（在严格模式下）：

const Sizes = Object.freeze({
  Small: 'Small',
  Medium: 'Medium',
  Large: 'Large',
})

const size1 = Sizes.Medium
const size2 = Sizes.Medium = 'foo' // throws TypeError

语句const size2 = Sizes.Medium = 'foo' 对 Sizes.Medium 属性进行了意外的赋值。

因为Sizes是一个冻结的对象，JavaScript（在严格模式下）会抛出错误：

TypeError: Cannot assign to read only property 'Medium' of object <Object>

冻结的对象枚举被保护起来，不会被意外地改变。

不过，还有一个问题。如果你不小心把枚举常量拼错了，那么结果将是未undefined：

const Sizes = Object.freeze({
  Small: 'small',
  Medium: 'medium',
  Large: 'large',
})

console.log(Sizes.Med1um) // logs undefined

Sizes.Med1um表达式（Med1um是Medium的错误拼写版本）结果为未定义，而不是抛出一个关于不存在的枚举常量的错误。

让我们看看基于代理的枚举如何解决这个问题。

基于proxy枚举

一个有趣的，也是我最喜欢的实现，是基于代理的枚举。

代理是一个特殊的对象，它包裹着一个对象，以修改对原始对象的操作行为。代理并不改变原始对象的结构。

枚举代理拦截对枚举对象的读和写操作，并且：

• 当访问一个不存在的枚举值时，会抛出一个错误。
• 当一个枚举对象的属性被改变时抛出一个错误

下面是一个工厂函数的实现，它接受一个普通枚举对象，并返回一个代理对象：

// enum.js
export function Enum(baseEnum) {
  return new Proxy(baseEnum, {
    get(target, name) {
      if (!baseEnum.hasOwnProperty(name)) {
        throw new Error(`"${name}" value does not exist in the enum`)
      }
      return baseEnum[name]
    },
    set(target, name, value) {
      throw new Error('Cannot add a new value to the enum')
    }
  })
}

代理的get()方法拦截读取操作，如果属性名称不存在，则抛出一个错误。

set()方法拦截写操作，但只是抛出一个错误。这是为保护枚举对象不被写入操作而设计的。

让我们把sizes对象枚举包装成一个代理：

import { Enum } from './enum'

const Sizes = Enum({
  Small: 'small',
  Medium: 'medium',
  Large: 'large',
})

const mySize = Sizes.Medium

console.log(mySize === Sizes.Medium) // logs true

代理枚举的工作方式与普通对象枚举完全一样。

优缺点

然而，代理枚举受到保护，以防止意外覆盖或访问不存在的枚举常量：

import { Enum } from './enum'

const Sizes = Enum({
  Small: 'small',
  Medium: 'medium',
  Large: 'large',
})

const size1 = Sizes.Med1um         // throws Error: non-existing constant
const size2 = Sizes.Medium = 'foo' // throws Error: changing the enum

Sizes.Med1um抛出一个错误，因为Med1um常量名称在枚举中不存在。

Sizes.Medium = 'foo' 抛出一个错误，因为枚举属性已被改变。

代理枚举的缺点是，你总是要导入枚举工厂函数，并将你的枚举对象包裹在其中。

基于类的枚举

另一种有趣的创建枚举的方法是使用一个JavaScript类。

一个基于类的枚举包含一组静态字段，其中每个静态字段代表一个枚举的常量。每个枚举常量的值本身就是该类的一个实例。

让我们用一个Sizes类来实现sizes枚举：

class Sizes {
  static Small = new Sizes('small')
  static Medium = new Sizes('medium')
  static Large = new Sizes('large')
  #value

  constructor(value) {
    this.#value = value
  }

  toString() {
    return this.#value
  }
}

const mySize = Sizes.Small

console.log(mySize === Sizes.Small)  // logs true
console.log(mySize instanceof Sizes) // logs true

Sizes是一个代表枚举的类。枚举常量是该类的静态字段，例如，static Small = new Sizes('small')。

Sizes类的每个实例也有一个私有字段#value，它代表枚举的原始值。

基于类的枚举的一个很好的优点是能够在运行时使用instanceof操作来确定值是否是枚举。例如，mySize instanceof Sizes结果为真，因为mySize是一个枚举值。

基于类的枚举比较是基于实例的（而不是在普通、冻结或代理枚举的情况下的原始比较）：

class Sizes {
  static Small = new Sizes('small')
  static Medium = new Sizes('medium')
  static Large = new Sizes('large')
  #value

  constructor(value) {
    this.#value = value
  }

  toString() {
    return this.#value
  }
}

const mySize = Sizes.Small

console.log(mySize === new Sizes('small')) // logs false

mySize（即Sizes.Small）不等于new Sizes('small')。

Sizes.Small和new Sizes('small')，即使具有相同的#value，也是不同的对象实例。

优缺点

基于类的枚举不能受到保护，以防止覆盖或访问不存在的枚举具名常量。

class Sizes {
  static Small = new Sizes('small')
  static Medium = new Sizes('medium')
  static Large = new Sizes('large')
  #value

  constructor(value) {
    this.#value = value
  }

  toString() {
    return this.#value
  }
}

const size1 = Sizes.medium         // a non-existing enum value can be accessed
const size2 = Sizes.Medium = 'foo' // enum value can be overwritten accidentally

但你可以控制新实例的创建，例如，通过计算在构造函数内创建了多少个实例。然后在创建超过3个实例时抛出一个错误。

当然，最好让你的枚举实现尽可能的简单。枚举的目的是为了成为普通的数据结构。

总结

在JavaScript中，有4种创建枚举的好方法。

最简单的方法是使用一个普通的JavaScript对象：

const MyEnum = {
  Option1: 'option1',
  Option2: 'option2',
  Option3: 'option3'
}

普通的对象枚举适合小型项目或快速演示。

第二种选择，如果你想保护枚举对象不被意外覆盖，则可以使用冻结的对象：

const MyEnum = Object.freeze({
  Option1: 'option1',
  Option2: 'option2',
  Option3: 'option3'
})

冻结的对象枚举适合于中型或大型项目，你要确保枚举不会被意外地改变。

第三种选择是代理方法：

export function Enum(baseEnum) {
  return new Proxy(baseEnum, {
    get(target, name) {
      if (!baseEnum.hasOwnProperty(name)) {
        throw new Error(`"${name}" value does not exist in the enum`)
      }
      return baseEnum[name]
    },
    set(target, name, value) {
      throw new Error('Cannot add a new value to the enum')
    }
  })
}

import { Enum } from './enum'

const MyEnum = Enum({
  Option1: 'option1',
  Option2: 'option2',
  Option3: 'option3'
})

代理枚举适用于中型或大型项目，以更好地保护你的枚举不被覆盖或访问不存在的命名常量。

代理的枚举是我个人的偏好。

第四种选择是使用基于类的枚举，其中每个命名的常量都是类的实例，并作为类的静态属性被存储：

class MyEnum {
  static Option1 = new MyEnum('option1')
  static Option2 = new MyEnum('option2')
  static Option3 = new MyEnum('option3')
  #value

  constructor(value) {
    this.#value = value
  }

  toString() {
    return this.#value
  }
}

如果你喜欢类的话，基于类的枚举是可行的。然而，基于类的枚举比冻结的或代理的枚举保护得更少。

你还知道哪些在JavaScript中创建枚举的方法？

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