Proxy詳解，運用與Mobx

眷你發表於2018-12-17

本文簡單闡述一點超程式設計的知識，然後較為詳細的給出 Proxy 的有關用法（起碼比 MDN 詳細，補充了各種錯誤情況的具體示例，且比上面的機翻準確），再用一些例子講述 Proxy 適合在什麼場景下使用

超程式設計

首先，在程式設計中有以下兩個級別：

基本級別/應用程式級別：程式碼處理使用者輸入
元級別：程式碼處理基本級別的程式碼

元( meta ) 這個詞綴在這裡的意思是：關於某事自身的某事，因此超程式設計( metaprogramming )這個詞意味著 關於程式設計的程式設計，可以在兩種同的語言進行超程式設計，編寫元程式的語言稱之為元語言。被操縱的程式的語言稱之為“目標語言”，在下面這段程式碼中 JavaScript 為元語言，而 Java 為目標語言：

const str = 'Hello' + '!'.repeat(3);
console.log('System.out.println("'+str+'")');
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一門程式語言同時也是自身的元語言的能力稱之為反射(Reflection)，用於發現和調整你的應用程式結構和語義。

超程式設計有三種形式：

自省(Introspection): 暴露出程式執行時的狀態，以只讀的形式獲取程式結構
- 比如使用 Object.keys(obj) 等，ES6 中新出了個 Reflect 對許多獲取內部狀態的介面進行了整合與統一
Self-modification: 可以修改執行時的程式結構/資料
- 比如 delete 或 property descriptors 等
調解(Intercession): 可以重新定義某些語言操作的語義
- 比如本文中的 Proxy

超程式設計與 Reflect

ES6 中也新增了一個全域性物件 Reflect，其中的大多數方法都早已以其他形式存在，這次將其介面統一的目的在於：

在以前各種獲取/修改程式執行時狀態的方法通常是散落在各處的，有的掛在 Object.prototype 上，有的掛在 Function.prototype 上，有的是一個操作符(如 delete / in 等 )
以前的呼叫過於複雜或不夠安全
- 某些情況下呼叫 obj.hasOwnProperty 時物件上可能沒有這個方法（比如這個物件是通過 Object.create(null) 建立的），因此這個時候使用 Object.prototype.hasOwnProperty.call 才是最安全的，但是這樣過於複雜
- call 和 apply 也有上述問題
返回值不科學，如使用 Object.defineProperty ，如果成功返回一個物件，否則丟擲一個 TypeError ，因此不得不使用 try...catch 來捕獲定義屬性時發生的任何錯誤。而 Reflect.defineProperty 返回一個布林值表示的成功狀態，所以在這裡可以只用 if...else

這裡可以參考一篇文章來了解 Reflect 做出了哪些優化

Proxy 的基本內容

終於來到了我們的主角，首先我們來看看 Proxy 的建構函式:

Proxy(target, handler)
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target: 用 Proxy 包裝的目標物件（可以是任何型別的物件，包括原生陣列，函式，甚至另一個代理）。
handler: 處理器物件( proxy's handler)用來自定義代理物件的各種可代理操作。其中包括眾多 traps

不變數(Invariants)

在進一步探究 Proxy 有什麼之前，先回顧一下如何通保護物件：

不可擴充套件(Non-extensible)
- 不可新增屬性且不可改變原型

    'use strict'
    const obj = Object.preventExtensions({});
    console.log(Object.isExtensible(obj)); // false
    obj.foo = 123; // Cannot add property foo, object is not extensible
    Object.setPrototypeOf(obj, null) // #<Object> is not extensible
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不可寫(Non-writable)
- value 不能被賦值運算子改變
不可配置(Non-configurable)
- 不能改變/刪除屬性（除了把 writable 改為 false ）

使用代理以後，很容易違反上述約束（因為上述約束作用在被 Proxy 代理的物件中， Proxy 物件並不受其約束），因此在呼叫/返回的時候 Proxy 會幫我們檢查或者強制做型別轉換等（比如預期是 Boolean 時會把 truish 和 falsish 強制轉換成 Boolean 等）。後文中的約束部分有進一步的解釋與示例。

這裡有一份關於不變數的文件

然後來看看 Proxy 的 handler 提供了哪些東西供我們使用

`handler.get()`

攔截物件的讀取屬性操作。

get: function(target, property, receiver) {}
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target :目標物件。
property :被獲取的屬性名。
receiver :最初被呼叫的物件。通常是 proxy 本身，但 handler 的 get 方法也有可能在原型鏈上或以其他方式被間接地呼叫（因此不一定是 proxy 本身）。
- 這裡的 target 和 property 都很好理解，但是 receiver 需要額外注意，下面使用一個例子幫助理解:

    var obj = {
        myObj: 1
    };
    obj.__proto__ = new Proxy({
        test: 123
    },{
        get:function(target, property, receiver) {
            console.log(target, property, receiver);
            return 1;
        }
    });
    console.log(obj.test);
    // {test: 123}, "test" ,{myObj: 1}
    // 可以看見 receiver 是最初被呼叫的物件
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該方法會攔截目標物件的以下操作:

訪問屬性: proxy[foo] 和 proxy.bar
訪問原型鏈上的屬性: Object.create(proxy)[foo]
Reflect.get()

約束（違反約束會丟擲 Type Error）:

如果要訪問的目標屬性是不可寫以及不可配置的，則返回的值必須與該目標屬性的值相同。

    const obj = {};
    // 不可寫以及不可配置
    Object.defineProperty(obj, "a", { 
        configurable: false,
        enumerable: true, 
        value: 10, 
        writable: false
    });

    const p = new Proxy(obj, {
        get: function(target, prop) {
            return 20;
        }
    });

    console.log(p.a); // 'get' on proxy: property 'a' is a read-only and non-configurable data property on the proxy target but the proxy did not return its actual value (expected '10' but got '20')
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如果目標物件的屬性是不可配置且沒有定義其 get 方法，則其返回值必須為 undefined

    const obj = { a: 10 };
    // 不可配置 且 沒有定義 get
    Object.defineProperty(obj, "a", { 
        configurable: false,
        get: undefined,
    });

    const p = new Proxy(obj, {
        get: function(target, prop) {
            return 20;
        }
    });

    console.log(p.a) // 'get' on proxy: property 'a' is a non-configurable accessor property on the proxy target and does not have a getter function, but the trap did not return 'undefined' (got '20')
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`handler.set()`

攔截設定屬性值的操作

set: function(target, property, value, receiver) {}
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target :目標物件。
property :被設定的屬性名。
value :被設定的新值
receiver :最初被呼叫的物件。同上文 get 中的 receiver

返回值:

set 方法應該返回一個 Boolean :

返回 true 代表此次設定屬性成功了
返回 false 且設定屬性操作發生在嚴格模式下，那麼會丟擲一個 TypeError

注意: Proyx 中大多數方法要求返回 Boolean 時本質上是會幫你把返回值轉換成 Boolean，因此可以在裡面隨便返回啥，到了外面拿到的都是 Boolean；這也是為什麼報錯的時候用詞為: truish 和 falsish

該方法會攔截目標物件的以下操作:

指定屬性值: proxy[foo] = bar 和 proxy.foo = bar
指定繼承者的屬性值: Object.create(proxy)[foo] = bar
Reflect.set()

約束:

若目標屬性是不可寫及不可配置的，則不能改變它的值。

    const obj = {};
    // 不可寫以及不可配置
    Object.defineProperty(obj, "a", {
        configurable: false,
        enumerable: true,
        value: 10,
        writable: false
    });

    const p = new Proxy(obj, {
        set: function(target, prop, value, receiver) {
            console.log("called: " + prop + " = " + value);
            return true;
        }
    });

    p.a = 20; // trap returned truish for property 'a' which exists in the proxy target as a non-configurable and non-writable data property with a different value
    // 注意這裡我們並沒有真正改變 'a' 的值，該錯誤由 return true 引起    
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如果目標物件的屬性是不可配置且沒有定義其 set 方法，則不能設定它的值。

    const obj = {};
    // 不可寫 且 沒有定義 set
    Object.defineProperty(obj, "a", {
        configurable: false,
        set: undefined
    });

    const p = new Proxy(obj, {
        set: function(target, prop, value, receiver) {
            console.log("called: " + prop + " = " + value);
            return true;
        }
    });

    p.a = 20; // trap returned truish for property 'a' which exists in the proxy target as a non-configurable and non-writable accessor property without a setter
    // 注意這裡我們並沒有真正改變 'a' 的值，該錯誤由 return true 引起
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在嚴格模式下，若 set 方法返回 false ，則會丟擲一個 TypeError 異常。

    'use strict'
    const obj = {};
    const p = new Proxy(obj, {
        set: function(target, prop, value, receiver) {
            console.log("called: " + prop + " = " + value);
            return false;
        }
    });
    p.a = 20; // trap returned falsish for property 'a'
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`handler.apply()`

攔截函式的呼叫

apply: function(target, thisArg, argumentsList) {}
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target :目標物件（函式）。
thisArg :被呼叫時的上下文物件。
argumentsList :被呼叫時的引數陣列。

該方法會攔截目標物件的以下操作:

proxy(...args)
Function.prototype.apply() 和 Function.prototype.call()
Reflect.apply()

約束:

target 本身必須是可被呼叫的。也就是說，它必須是一個函式物件。

`handler.construct()`

用於攔截 new 操作符

construct: function(target, argumentsList, newTarget) {}
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target :目標物件。
argumentsList :constructor 的引數列表。
newTarget :最初被呼叫的建構函式。

該方法會攔截目標物件的以下操作:

new proxy(...args)
Reflect.construct()

注意:

為了使 new 操作符在生成的 Proxy 物件上生效，用於初始化代理的目標物件自身必須具有 [[Construct]] 內部方法，即 new target 必須是有效的。比如說 target 是一個 function

約束:

construct 方法必須返回一個物件，否則將會丟擲錯誤 TypeError

    const p = new Proxy(function () {}, {
        construct: function (target, argumentsList, newTarget) {
            return 1;
        }
    });
    new p(); // 'construct' on proxy: trap returned non-object ('1')
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`handler.defineProperty()`

用於攔截 Object.defineProperty() 操作

defineProperty: function(target, property, descriptor) {}
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target :目標物件。
property :待檢索其描述的屬性名。
descriptor :待定義或修改的屬性的描述符。

注意:

defineProperty 方法也必須返回一個布林值，表示定義該屬性的操作是否成功。(嚴格模式下返回 false 會拋 TypeError)
defineProperty 方法只能接受如下標準屬性，其餘的將直接無法獲取（示例程式碼如下）:
- enumerable
- configurable
- writable
- value
- get
- set

var p = new Proxy({}, {
    defineProperty(target, prop, descriptor) {
        console.log(descriptor);
        return Reflect.defineProperty(target, prop, descriptor);
    }
});

Object.defineProperty(p, 'name', {
    value: 'proxy',
    type: 'custom'
}); 
// { value: 'proxy' }
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該方法會攔截目標物件的以下操作 :

Object.defineProperty()
Reflect.defineProperty()

約束:

如果目標物件不可擴充套件，將不能新增屬性。

    const obj = {
        a: 10
    };
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        defineProperty(target, prop, descriptor) {
            return true;
        }
    });
    Object.defineProperty(p, 'name', {
        value: 'proxy'
    }); // 'defineProperty' on proxy: trap returned truish for adding property 'name'  to the non-extensible proxy target
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如果屬性不是作為目標物件的不可配置的屬性存在，則無法將屬性新增或修改為不可配置。

    const obj = {
        a: 10
    };
    const p = new Proxy(obj, {
        defineProperty(target, prop, descriptor) {
            return true;
        }
    });
    Object.defineProperty(p, 'a', {
        value: 'proxy',
        configurable: false,
    }); // trap returned truish for defining non-configurable property 'a' which is either non-existant or configurable in the proxy target
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如果目標物件存在一個對應的可配置屬性，這個屬性可能不會是不可配置的。
如果一個屬性在目標物件中存在對應的屬性，那麼 Object.defineProperty(target, prop, descriptor) 將不會丟擲異常。
在嚴格模式下， false 作為 handler.defineProperty 方法的返回值的話將會丟擲 TypeError 異常.

    const obj = {
        a: 10
    };
    const p = new Proxy(obj, {
        defineProperty(target, prop, descriptor) {
            return false
        }
    });
    Object.defineProperty(p, 'a', {
        value: 'proxy',
    }); // 'defineProperty' on proxy: trap returned falsish for property 'a'
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`handler.deleteProperty()`

用於攔截對物件屬性的 delete 操作

deleteProperty: function(target, property) {}
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target : 目標物件。
property : 待刪除的屬性名。

返回值: 必須返回一個 Boolean 型別的值，表示了該屬性是否被成功刪除。（這次返回 false 不會報錯了）

該方法會攔截以下操作:

刪除屬性: delete proxy[foo] 和 delete proxy.foo
Reflect.deleteProperty()

約束:

如果目標物件的屬性是不可配置的，那麼該屬性不能被刪除。並且嘗試刪除會拋 TypeError

    const obj = {};
    Object.defineProperty(obj, 'a', {
        value: 'proxy',
    });
    const p = new Proxy(obj, {
        deleteProperty: function (target, prop) {
            return true;
        }
    });

    delete p.a; // trap returned truish for property 'a' which is non-configurable in the proxy target
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`handler.getOwnPropertyDescriptor()`

用於攔截對物件屬性的 getOwnPropertyDescriptor() 方法

getOwnPropertyDescriptor: function(target, prop) {}
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target :目標物件。
prop :屬性名。

返回值: 必須返回一個 object 或 undefined。

該方法會攔截以下操作:

Object.getOwnPropertyDescriptor()
Reflect.getOwnPropertyDescriptor()

約束:

getOwnPropertyDescriptor 必須返回一個 object 或 undefined

    const obj = { a: 10 };
    const p = new Proxy(obj, {
        getOwnPropertyDescriptor: function(target, prop) {
            return '';
        }
    });
    Object.getOwnPropertyDescriptor(p, 'a'); // trap returned neither object nor undefined for property 'a'
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如果屬性作為目標物件的不可配置的屬性存在，則該屬性無法報告為不存在。

    const obj = { a: 10 };
    Object.defineProperty(obj, 'b', {
        value: 20
    });
    const p = new Proxy(obj, {
        getOwnPropertyDescriptor: function(target, prop) {
            return undefined;
        }
    });
    Object.getOwnPropertyDescriptor(p, 'b'); // trap returned undefined for property 'b' which is non-configurable in the proxy target
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如果屬性作為目標物件的屬性存在，並且目標物件不可擴充套件，則該屬性無法報告為不存在。

    const obj = { a: 10 };
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        getOwnPropertyDescriptor: function(target, prop) {
            return undefined;
        }
    });
    Object.getOwnPropertyDescriptor(p, 'a'); // trap returned undefined for property 'a' which exists in the non-extensible proxy target
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如果屬性不存在作為目標物件的屬性，並且目標物件不可擴充套件，則不能將其報告為存在。

    const obj = { a: 10 };
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        getOwnPropertyDescriptor: function(target, prop) {
            return Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, prop) || {};
        }
    });
    console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(p, 'a'))
    Object.getOwnPropertyDescriptor(p, 'b'); // trap returned descriptor for property 'b' that is incompatible with the existing property in the proxy target
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如果一個屬性作為目標物件的自身屬性存在，或者作為目標物件的可配置的屬性存在，則它不能被報告為不可配置

    const obj = { a: 10 };
    const p = new Proxy(obj, {
        getOwnPropertyDescriptor: function(target, prop) {
            return { configurable: false };
        }
    });
    Object.getOwnPropertyDescriptor(p, 'a'); // trap reported non-configurability for property 'a' which is either non-existant or configurable in the proxy target
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Object.getOwnPropertyDescriptor(target)的結果可以使用 Object.defineProperty 應用於目標物件，也不會丟擲異常。

`handler.getPrototypeOf()`

用於攔截讀取代理物件的原型的方法

getPrototypeOf(target) {}
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target : 被代理的目標物件。

返回值: 必須返回一個物件值或者返回 null ，不能返回其它型別的原始值。

該方法會攔截以下操作:

Object.getPrototypeOf()
Reflect.getPrototypeOf()
__proto__
Object.prototype.isPrototypeOf()
instanceof

舉例如下:

const obj = {};
const p = new Proxy(obj, {
    getPrototypeOf(target) {
        return Array.prototype;
    }
});
console.log(
    Object.getPrototypeOf(p) === Array.prototype,  // true
    Reflect.getPrototypeOf(p) === Array.prototype, // true
    p.__proto__ === Array.prototype,               // true
    Array.prototype.isPrototypeOf(p),              // true
    p instanceof Array                             // true
);
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約束:

getPrototypeOf() 方法返回的不是物件也不是 null 。

    const obj = {};
    const p = new Proxy(obj, {
        getPrototypeOf(target) {
            return "foo";
        }
    });
    Object.getPrototypeOf(p); // TypeError: trap returned neither object nor null
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目標物件是不可擴充套件的，且 getPrototypeOf() 方法返回的原型不是目標物件本身的原型。

    const obj = {};
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        getPrototypeOf(target) {
            return {};
        }
    });
    Object.getPrototypeOf(p); // proxy target is non-extensible but the trap did not return its actual prototype
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`handler.has()`

主要用於攔截 in 和 with 操作

has: function(target, prop) {}
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target : 目標物件
prop : 需要檢查是否存在的屬性

返回值: Boolean (返回一個可以轉化為 Boolean 的也沒什麼問題)

該方法會攔截以下操作:

屬性查詢: foo in proxy
繼承屬性查詢: foo in Object.create(proxy)
with 檢查: with(proxy) { (foo); }
Reflect.has()

約束:

如果目標物件的某一屬性本身不可被配置，則該屬性不能夠被代理隱藏

    const obj = {};
    Object.defineProperty(obj, 'a', {
        value: 10
    })
    const p = new Proxy(obj, {
        has: function (target, prop) {
            return false;
        }
    });
    'a' in p; // trap returned falsish for property 'a' which exists in the proxy target as non-configurable
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如果目標物件為不可擴充套件物件，則該物件的屬性不能夠被代理隱藏

    const obj = { a: 10 };
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        has: function(target, prop) {
            return false;
        }
    });
    'a' in p; // trap returned falsish for property 'a' but the proxy target is not extensible
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`handler.isExtensible()`

用於攔截對物件的 Object.isExtensible() 操作

isExtensible: function(target) {}
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target : 目標物件。

該方法會攔截目標物件的以下操作:

Object.isExtensible()
Reflect.isExtensible()

返回值: Boolean 值或可轉換成 Boolean 的值。

約束:

Object.isExtensible(proxy) 必須同 Object.isExtensible(target) 返回相同值。
- 如果 Object.isExtensible(target) 返回 ture ，則 Object.isExtensible(proxy) 必須返回 true 或者為 true 的值
- 如果 Object.isExtensible(target) 返回 false ，則 Object.isExtensible(proxy) 必須返回 false 或者為 false 的值

    const p = new Proxy({}, {
        isExtensible: function(target) {
            return false;
        }
    });
    Object.isExtensible(p); // trap result does not reflect extensibility of proxy target (which is 'true')
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`handler.ownKeys()`

用於攔截 Reflect.ownKeys()

ownKeys: function(target) {}
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target : 目標物件

返回值: 一個可列舉物件

該方法會攔截目標物件的以下操作（同時有一些額外的限制）:

Object.getOwnPropertyNames()
- 返回一個由指定物件的所有自身屬性的屬性名（包括不可列舉屬性但不包括Symbol值作為名稱的屬性）
- 返回的結果中只能拿到 String 的，Symbol 型別的將被忽視
Object.keys()
- 返回一個由一個給定物件的自身可列舉屬性組成的陣列，陣列中屬性名的排列順序和使用 for...in 迴圈遍歷該物件時返回的順序一致。可列舉的屬性可以通過 for...in 迴圈進行遍歷（除非該屬性名是一個Symbol）
- 所以返回的結果中只能拿到可列舉的 String 陣列
Object.getOwnPropertySymbols()
- 只返回一個給定物件自身的所有 Symbol 屬性的陣列
- 返回的結果中只能拿到 Symbol ， String 型別的將被忽視
Reflect.ownKeys()
- 返回一個目標物件自身的屬性鍵
- 什麼都返回

    const mySymbel = Symbol('juanni');
    const obj = { a: 10 };
    Object.defineProperty(obj, 'b', { 
        configurable: false, 
        enumerable: false, 
        value: 10 }
    );
    Object.defineProperty(obj, mySymbel, { 
        configurable: true, 
        enumerable: true, 
        value: 10 }
    );
    const p = new Proxy(obj, {
        ownKeys: function (target) {
            return ['a', 'b', mySymbel];
        }
    });
    console.log(Object.getOwnPropertySymbols(p)); // [Symbol(juanni)]

    console.log(Object.getOwnPropertyNames(p)); // ["a", "b"]

    console.log(Object.keys(p)); // ["a"]

    console.log(Reflect.ownKeys(p)); // ["a", "b", Symbol(juanni)]
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約束:

ownKeys 的結果必須是一個陣列

    const obj = {
        a: 10
    };
    const p = new Proxy(obj, {
        ownKeys: function (target) {
            return 123;
        }
    });
    Object.getOwnPropertyNames(p); // CreateListFromArrayLike called on non-object
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陣列的元素型別要麼是一個 String ，要麼是一個 Symbol

    const obj = {
        a: 10
    };
    const p = new Proxy(obj, {
        ownKeys: function (target) {
            return [123];
        }
    });
    Object.getOwnPropertyNames(p); // 123 is not a valid property name
複製程式碼

結果列表必須包含目標物件的所有不可配置（ non-configurable ）、自有（ own ）屬性的 key

    const obj = {
        a: 10
    };
    Object.defineProperty(obj, 'b', { 
        configurable: false, 
        enumerable: true, 
        value: 10 }
    );
    const p = new Proxy(obj, {
        ownKeys: function (target) {
            return [];
        }
    });
    Object.getOwnPropertyNames(p); // trap result did not include 'b'
複製程式碼

如果目標物件不可擴充套件，那麼結果列表必須包含目標物件的所有自有（ own ）屬性的 key ，不能有其它值

    const obj = { a: 10 };
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        ownKeys: function (target) {
            return ['a', 'd'];
        }
    });
    Object.getOwnPropertyNames(p); // trap returned extra keys but proxy target is non-extensible
複製程式碼

`handler.preventExtensions()`

用於攔截對物件的 Object.preventExtensions() 操作

preventExtensions: function(target) {}
複製程式碼

target : 所要攔截的目標物件

該方法會攔截目標物件的以下操作:

Object.preventExtensions()
Reflect.preventExtensions()

返回值: Boolean

約束:

只有當 Object.isExtensible(proxy) 是 false 時 Object.preventExtensions(proxy) 才能 true

    const p = new Proxy({}, {
        preventExtensions: function (target) {
            return true;
        }
    });
    Object.preventExtensions(p); // trap returned truish but the proxy target is extensible
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`handler.setPrototypeOf()`

用於攔截對物件的 Object.setPrototypeOf() 操作

setPrototypeOf: function(target, prototype) {}
複製程式碼

target : 被攔截目標物件
prototype : 物件新原型或為 null

該方法會攔截目標物件的以下操作:

Object.setPrototypeOf()
Reflect.setPrototypeOf()

返回值: Boolean

約束:

如果 target 不可擴充套件, 原型引數必須與 Object.getPrototypeOf(target) 的值相

    const obj = {
        a: 10
    };
    Object.preventExtensions(obj);
    const p = new Proxy(obj, {
        setPrototypeOf(target, prototype) {
            Object.setPrototypeOf(target, prototype)
            return true;
        }
    });
    Object.setPrototypeOf(obj, null); // #<Object> is not extensible
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撤銷 `Proxy`

Proxy.revocable() 方法被用來建立可撤銷的 Proxy 物件。此種代理可以通過revoke函式來撤銷並且關閉代理。關閉代理後，在代理上的任意的操作都會導致 TypeError

const revocable = Proxy.revocable({}, {
    get: function (target, name) {
        return "[[" + name + "]]";
    }
});
const proxy = revocable.proxy;
console.log(proxy.foo); // "[[foo]]"

revocable.revoke();

console.log(proxy.foo); // Cannot perform 'get' on a proxy that has been revoked
proxy.foo = 1 // Cannot perform 'set' on a proxy that has been revoked
delete proxy.foo; // Cannot perform 'deleteProperty' on a proxy that has been revoked
typeof proxy // "object", typeof doesn't trigger any trap
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在 Mobx5 中的運用

在這裡打算用 Vue 和 Mobx 來體現出 Proxy 的優勢

首先看看 Vue2.x 因為使用 defineProperty 帶來的限制：

不能檢測利用索引直接設定一個項: vm.items[indexOfItem] = newValue
不能檢測修改陣列的長度: vm.items.length = newLength
不能檢測物件屬性的新增或刪除
...

隔壁 Mobx4 也是用的 defineProperty ，但是通過一系列 hack 來繞過一些限制：

使用自己擼的類陣列物件來解決上述 1、2 兩個問題。但是也有額外限制：
1. Array.isArray 返回 false
2. 傳遞給外部或者需要使用真正陣列時，必須使用 array.slice() 建立一份淺拷貝的真正陣列
3. sort 和 reverse 不會改變陣列本身，而只是返回一個排序過/反轉過的拷貝
沒能解決不能直接在物件上新增/刪除屬性的問題

因為使用了類陣列物件，所以 length 變成了物件上的屬性而不是陣列的 length ，因此可以被劫持。更多技巧可以檢視 observablearray.ts

    Object.defineProperty(ObservableArray.prototype, "length", {
        enumerable: false,
        configurable: true,
        get: function(): number {
            return this.$mobx.getArrayLength()
        },
        set: function(newLength: number) {
            this.$mobx.setArrayLength(newLength)
        }
    })
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Mobx5 在今年使用 Prxoy 重寫後正式釋出，成功解決了上述問題，接下來簡單看一看它是如何解決的：

攔截修改陣列 length 的操作/直接設定值：

const arrayTraps = {
    get(target, name) {
        if (name === $mobx) return target[$mobx]
        // 成功攔截 length
        if (name === "length") return target[$mobx].getArrayLength()
        if (typeof name === "number") {
            return arrayExtensions.get.call(target, name)
        }
        if (typeof name === "string" && !isNaN(name as any)) {
            return arrayExtensions.get.call(target, parseInt(name))
        }
        if (arrayExtensions.hasOwnProperty(name)) {
            return arrayExtensions[name]
        }
        return target[name]
    },
    set(target, name, value): boolean {
        // 成功攔截 length
        if (name === "length") {
            target[$mobx].setArrayLength(value)
            return true
        }
        // 直接設定陣列值
        if (typeof name === "number") {
            arrayExtensions.set.call(target, name, value)
            return true
        }
        // 直接設定陣列值
        if (!isNaN(name)) {
            arrayExtensions.set.call(target, parseInt(name), value)
            return true
        }
        return false
    },
    preventExtensions(target) {
        fail(`Observable arrays cannot be frozen`)
        return false
    }
}
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直接在物件上新增/刪除屬性
- 這一點本質是因為 defineProperty 是劫持的物件上的屬性引起的，沒有辦法劫持物件上不存在的屬性，而 Prxoy 劫持整個物件自然沒有了這個問題

polyfill

這個東西因為語言本身限制所以 polyfill 並不好搞，但是部分實現還是可以的：

proxy-polyfill 是谷歌基於 defineProperty 擼的，只支援 get , set , apply , construct, 也支援 revocable ，程式碼只有一百多行非常簡單，所以就不多做講解

實際運用

基礎知識瞭解了這麼多，接下來該看看實際運用了

設計模式

正好有個設計模式叫代理模式：為其他物件提供一種代理以控制對這個物件的訪問。在某些情況下，一個物件不適合或者不能直接引用另一個物件，而代理物件可以在客戶端和目標物件之間起到中介的作用。

優點有二：

單一職責原則: 物件導向設計中鼓勵將不同的職責分佈到細粒度的物件中， Proxy 在原物件的基礎上進行了功能的衍生而又不影響原物件，符合鬆耦合高內聚的設計理念。
開放-封閉原則：代理可以隨時從程式中去掉，而不用對其他部分的程式碼進行修改，在實際場景中，隨著版本的迭代可能會有多種原因不再需要代理，那麼就可以容易的將代理物件換成原物件的呼叫

需要注意的 `this`

在熱身之前有一個需要注意的小點 - this ：

    const target = {
        foo() {
            return {
                thisIsTarget: this === target,
                thisIsProxy: this === proxy,
            };
        }
    };
    const handler = {};
    const proxy = new Proxy(target, handler);

    console.log(target.foo()); // {thisIsTarget: true, thisIsProxy: false}
    console.log(proxy.foo()); // {thisIsTarget: false, thisIsProxy: true}
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通常情況下，通過 Proxy 中的 this 來呼叫方法或者獲取/設定屬性沒什麼問題，因為最終還是會被攔截到走到原始物件上，但是如果是本身用 this 進行騷操作或是有些內建方法需要 this 指向正確就需要額外注意了

對 this 使用騷操作需要額外注意

    const _name = new WeakMap();
    class Person {
        constructor(name) {
            _name.set(this, name);
        }
        get name() {
            return _name.get(this);
        }
    }

    const juanni = new Person('Juanni');
    const proxy = new Proxy(juanni, {});
    console.log(juanni.name); // 'juanni'
    console.log(proxy.name); // undefined
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內建方法依賴 this

    const target = new Date();
    const handler = {};
    const proxy = new Proxy(target, handler);

    // 依賴 this 導致報錯
    proxy.getDate(); // this is not a Date object.

    // 修正方案
    const handler = {
        get(target, propKey, receiver) {
            if (propKey === 'getDate') {
                return target.getDate.bind(target);
            }
            return Reflect.get(target, propKey, receiver);
        },
    };
    const proxy = new Proxy(new Date('2020-12-24'), handler);
    proxy.getDate(); // 24
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熱身

首先讓我們簡單熱身一下，看一個簡單的：假設我們有一個函式tracePropAccess(obj, propKeys) ，只要設定或獲得了 obj 的在 propKeys 的屬性，就會被記錄下來。

由於這個是簡單的熱身 demo，因此就直接給出使用 defineProperty 和 Proxy 完成的程式碼來供對比

// ES5
    function tracePropAccess(obj, propKeys) {
        const propData = Object.create(null);
        propKeys.forEach(function (propKey) {
            propData[propKey] = obj[propKey];
            Object.defineProperty(obj, propKey, {
                get: function () {
                    console.log(`GET ${propKey}`);
                    return propData[propKey];
                },
                set: function (value) {
                    console.log(`SET ${propKey} = ${value}`);
                    propData[propKey] = value;
                },
            });
        });
        return obj;
    }

    class Point {
        constructor(x, y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
        toString() {
            return `Point( ${this.x} , ${this.y} )`;
        }
    }
    p = tracePropAccess(new Point(7), ['x', 'y']);
    p.x // GET x
    p.x = 666 // SET x = 666
    p.toString()
    // GET x
    // GET y
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// ES6 with Proxy
    function tracePropAccess(obj, propKeys) {
        const propKeySet = new Set(propKeys);
        return new Proxy(obj, {
            get(target, propKey, receiver) {
                if (propKeySet.has(propKey)) {
                    console.log(`GET ${propKey}`);
                }
                return Reflect.get(target, propKey, receiver);
            },
            set(target, propKey, value, receiver) {
                if (propKeySet.has(propKey)) {
                    console.log(`SET ${propKey} = ${value}`);
                }
                return Reflect.set(target, propKey, value, receiver);
            },
        });
    }

    class Point {
        constructor(x, y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
        toString() {
            return `Point( ${this.x} , ${this.y} )`;
        }
    }
    p = tracePropAccess(new Point(7), ['x', 'y']);
    p.x // GET x
    p.x = 666 // SET x = 666
    p.toString()
    // GET x
    // GET y
複製程式碼

負陣列索引

隔壁 python 等都可以通過負數索引訪問到陣列倒數第 N 個元素，現在我們有了一種新方法直接實現這一特性：

    function createArray(array) {
        if(!Array.isArray(array)) {
            throw Error('must be an array');
        }
        const handler = {
            get(target, propKey, receiver) {
                const index = Number(propKey);
                if (index < 0) {
                    propKey = String(target.length + index);
                }
                return Reflect.get(target, propKey, receiver);
            }
        };
        return new Proxy(array, handler);
    }
    const arr = createArray(['a', 'b', 'c']);
    console.log(arr[-1]); // c
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攔截呼叫

對於方法呼叫沒有單一操作可以進行攔截，因為方法呼叫被視為兩個獨立的操作：首先使用 get 檢索函式，然後呼叫該函式。

const obj = {
    multiply(x, y) {
        return x * y;
    },
    squared(x) {
        return this.multiply(x, x);
    },
};

function traceMethodCalls(obj) {
    const handler = {
        get(target, propKey, receiver) {
            const origMethod = target[propKey];
            return function (...args) {
                const result = origMethod.apply(this, args);
                console.log(propKey + JSON.stringify(args)
                    + ' -> ' + JSON.stringify(result));
                return result;
            };
        }
    };
    return new Proxy(obj, handler);
}
const tracedObj = traceMethodCalls(obj);

console.log(tracedObj.multiply(2,7));
// multiply[2,7] -> 14
// test.js:25 14
console.log(tracedObj.squared(9));
// multiply[9,9] -> 81
// test.js:16 squared[9] -> 81
// test.js:26 81
複製程式碼

我們可以看見即使 this 指向了 Proxy 在原始物件內部的方法呼叫(如 this.multiply(x, x) )也能被攔截到

單例模式

function singleton(func) {
    let instance,
        handler = {
            construct: function (target, args) {
                if (!instance) {
                    instance = new func();
                }
                return instance;
            }
        };
    return new Proxy(func, handler);
}
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讓某個屬性徹底消失

Reflect.has 、Object.hasOwnProperty 、Object.prototype.hasOwnProperty 、 in 運算子全部使用了 [[HasProperty]]，可以通過 has 攔截。
Object.keys 、 Object.getOwnPropertyNames , Object.entrie 都使用了 [[OwnPropertyKeys]]，可以通過 ownKeys 攔截。
Object.getOwnPropertyDescriptor 使用了 [[GetOwnProperty]]可以通過 getOwnPropertyDescriptor 攔截。

因此我們可以寫出如下程式碼徹底讓某個屬性徹底消失掉

function hideProperty(object, ...propertiesToHide) {
    const proxyObject = new Proxy(object, {
        has(object, property) {
            if (propertiesToHide.indexOf(property) != -1) {
                return false;
            }
            return Reflect.has(object, property);
        },
        ownKeys(object) {
            return Reflect.ownKeys(object).filter(
                (property) => propertiesToHide.indexOf(property) == -1
            );
        },
        getOwnPropertyDescriptor(object, property) {
            if (propertiesToHide.indexOf(property) != -1) {
                return undefined;
            }
            return Reflect.getOwnPropertyDescriptor(object, property);
        }
    });
    return proxyObject;
}
複製程式碼

其他

這裡還有很多可以用 Proxy 來實現的，比如：

型別校驗
- 剝離校驗邏輯
私有變數
- 通過使用 has, ownKeys , getOwnPropertyDescriptor 和 get, set 來讓屬性變成私有屬性
資料繫結
快取代理
驗證代理
圖片懶載入
合併請求
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參考

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Proxy使用詳解
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Web
使用 proxy 實現的 mobx - dob 介紹
2017-09-06
MobX詳解（一）：裝飾者模式
2018-01-30
模式
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2021-12-04
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JS
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SSH原理與運用（二）
2018-06-13
AsyncTask的分析與運用
2017-04-11

Proxy詳解，運用與Mobx

超程式設計

超程式設計與 Reflect

Proxy 的基本內容

不變數(Invariants)

handler.get()

handler.set()

handler.apply()

handler.construct()

handler.defineProperty()

handler.deleteProperty()

handler.getOwnPropertyDescriptor()

handler.getPrototypeOf()

handler.has()

handler.isExtensible()

handler.ownKeys()

handler.preventExtensions()

handler.setPrototypeOf()

撤銷 Proxy

在 Mobx5 中的運用

polyfill

實際運用

設計模式

需要注意的 this

熱身

負陣列索引

攔截呼叫

單例模式

讓某個屬性徹底消失

其他

參考

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`handler.set()`

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`handler.construct()`

`handler.defineProperty()`

`handler.deleteProperty()`

`handler.getOwnPropertyDescriptor()`

`handler.getPrototypeOf()`

`handler.has()`

`handler.isExtensible()`

`handler.ownKeys()`

`handler.preventExtensions()`

`handler.setPrototypeOf()`

撤銷 `Proxy`

需要注意的 `this`