ES6 Proxy和Reflect (上)

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。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。

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，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。

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 args[1]; }
};

var fproxy = new Proxy(function(x,y) {
  return x+y;
},  handler);

fproxy(1,2); // 1
new fproxy(1,2); // 2
fproxy.prototype; // Object.prototype
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。

• 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。

• 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。

• 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。

• enumerate(target)

拦截for (var x in proxy)，返回一个遍历器。

• 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。

• 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, proxy)

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。+

下面的例子使用get拦截，实现数组读取负数的索引。

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。

var pipe = (function () {
  var pipe;
  return function (value) {
    pipe = [];
    return new Proxy({}, {
      get: function (pipeObject, fnName) {
        if (fnName == "get") {
          return pipe.reduce(function (val, fn) {
            return fn(val);
          }, value);
        }
        pipe.push(window[fnName]);
        return pipeObject;
      }
    });
  }
}());

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。

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);

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;
    }
  }
});

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。

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。

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。

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。

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。

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call和apply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。

Reflect.apply(proxy, null, [9, 10]) // 38

has()

has方法可以隐藏某些属性，不被in操作符发现。

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