詳細(xì)探究ES6之Proxy代理

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    ES6中提出了一個(gè)新的特性,就是proxy,用來(lái)攔截在一個(gè)對(duì)象上的指定操作,這個(gè)功能非常的有用。本文會(huì)介紹 Proxy的使用方式及列舉具體實(shí)例解釋 Proxy 的使用場(chǎng)景。
    前言
    在ES6中,Proxy構(gòu)造器是一種可訪問(wèn)的全局對(duì)象,使用它你可以在對(duì)象與各種操作對(duì)象的行為之間收集有關(guān)請(qǐng)求操作的各種信息,并返回任何你想做的。ES6中的箭頭函數(shù)、數(shù)組解構(gòu)、rest 參數(shù)等特性一經(jīng)實(shí)現(xiàn)就廣為流傳,但類似 Proxy 這樣的特性卻很少見(jiàn)到有開發(fā)者在使用,一方面在于瀏覽器的兼容性,另一方面也在于要想發(fā)揮這些特性的優(yōu)勢(shì)需要開發(fā)者深入地理解其使用場(chǎng)景。就我個(gè)人而言是非常喜歡 ES6 的 Proxy,因?yàn)樗屛覀円院?jiǎn)潔易懂的方式控制了外部對(duì)對(duì)象的訪問(wèn)。在下文中,首先我會(huì)介紹 Proxy 的使用方式,然后列舉具體實(shí)例解釋 Proxy 的使用場(chǎng)景。
    Proxy,見(jiàn)名知意,其功能非常類似于設(shè)計(jì)模式中的代理模式,該模式常用于三個(gè)方面:
    1.和監(jiān)視外部對(duì)對(duì)象的訪問(wèn)
    2.函數(shù)或類的復(fù)雜度
    3.操作前對(duì)操作進(jìn)行校驗(yàn)或?qū)λ栀Y源進(jìn)行管理
    在支持 Proxy 的瀏覽器環(huán)境中,Proxy 是一個(gè)全局對(duì)象,可以直接使用。Proxy(target, handler) 是一個(gè)構(gòu)造函數(shù),target 是被代理的對(duì)象,handlder 是聲明了各類代理操作的對(duì)象,最終返回一個(gè)代理對(duì)象。外界每次通過(guò)代理對(duì)象訪問(wèn) target 對(duì)象的屬性時(shí),就會(huì)經(jīng)過(guò) handler 對(duì)象,從這個(gè)流程來(lái)看,代理對(duì)象很類似 middleware(中間件)。那么 Proxy 可以攔截什么操作呢?最常見(jiàn)的就是 get(讀?。?、set(修改)對(duì)象屬性等操作,完整的可攔截操作列表請(qǐng)點(diǎn)擊這里。此外,Proxy 對(duì)象還提供了一個(gè) revoke 方法,可以隨時(shí)注銷所有的代理操作。在我們正式介紹 Proxy 之前,建議你對(duì) Reflect 有一定的了解,它也是一個(gè) ES6 新增的全局對(duì)象。
    Basic
    const target = { 
      name: 'Billy Bob',
      age: 15
    };
    const handler = { 
      get(target, key, proxy) {
        const today = new Date();
        console.log(`GET request made for ${key} at ${today}`);
        return Reflect.get(target, key, proxy);
      }
    };
    const proxy = new Proxy(target, handler);
    proxy.name;
    // => "GET request made for name at Thu Jul 21 2016 15:26:20 GMT+0800 (CST)"
    // => "Billy Bob"
    在上面的代碼中,我們首先定義了一個(gè)被代理的目標(biāo)對(duì)象 target,然后聲明了包含所有代理操作的 handler 對(duì)象,接下來(lái)使用 Proxy(target, handler) 創(chuàng)建代理對(duì)象 proxy,此后所有使用 proxy 對(duì) target 屬性的訪問(wèn)都會(huì)經(jīng)過(guò) handler 的處理。
    1. 抽離校驗(yàn)?zāi)K
    讓我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的類型校驗(yàn)開始做起,這個(gè)示例演示了如何使用 Proxy 保障數(shù)據(jù)類型的準(zhǔn)確性:
    let numericDataStore = { 
      count: 0,
      amount: 1234,
      total: 14
    };
    numericDataStore = new Proxy(numericDataStore, { 
      set(target, key, value, proxy) {
        if (typeof value !== 'number') {
          throw Error("Properties in numericDataStore can only be numbers");
        }
        return Reflect.set(target, key, value, proxy);
      }
    });
    // 拋出錯(cuò)誤,因?yàn)?"foo" 不是數(shù)值
    numericDataStore.count = "foo";
    // 賦值成功
    numericDataStore.count = 333;
    如果要直接為對(duì)象的所有屬性開發(fā)一個(gè)校驗(yàn)器可能很快就會(huì)讓代碼結(jié)構(gòu)變得臃腫,使用 Proxy 則可以將校驗(yàn)器從核心邏輯分離出來(lái)自成一體:
    function createValidator(target, validator) { 
      return new Proxy(target, {
        _validator: validator,
        set(target, key, value, proxy) {
          if (target.hasOwnProperty(key)) {
            let validator = this._validator[key];
            if (!!validator(value)) {
              return Reflect.set(target, key, value, proxy);
            } else {
              throw Error(`Cannot set ${key} to ${value}. Invalid.`);
            }
          } else {
            throw Error(`${key} is not a valid property`)
          }
        }
      });
    }
    const personValidators = { 
      name(val) {
        return typeof val === 'string';
      },
      age(val) {
        return typeof age === 'number' && age > 18;
      }
    }
    class Person { 
      constructor(name, age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        return createValidator(this, personValidators);
      }
    }
    const bill = new Person('Bill', 25);
    // 以下操作都會(huì)報(bào)錯(cuò)
    bill.name = 0; 
    bill.age = 'Bill'; 
    bill.age = 15;
    通過(guò)校驗(yàn)器和主邏輯的分離,你可以無(wú)限擴(kuò)展 personValidators 校驗(yàn)器的內(nèi)容,而不會(huì)對(duì)相關(guān)的類或函數(shù)造成直接破壞。更復(fù)雜一點(diǎn),我們還可以使用 Proxy 模擬類型檢查,檢查函數(shù)是否接收了類型和數(shù)量都正確的參數(shù):
    let obj = { 
      pickyMethodOne: function(obj, str, num) { /* ... */ },
      pickyMethodTwo: function(num, obj) { /*... */ }
    };
    const argTypes = { 
      pickyMethodOne: ["object", "string", "number"],
      pickyMethodTwo: ["number", "object"]
    };
    obj = new Proxy(obj, { 
      get: function(target, key, proxy) {
        var value = target[key];
        return function(...args) {
          var checkArgs = argChecker(key, args, argTypes[key]);
          return Reflect.apply(value, target, args);
        };
      }
    });
    function argChecker(name, args, checkers) { 
      for (var idx = 0; idx < args.length; idx++) {
        var arg = args[idx];
        var type = checkers[idx];
        if (!arg || typeof arg !== type) {
          console.warn(`You are incorrectly implementing the signature of ${name}. Check param ${idx + 1}`);
        }
      }
    }
    obj.pickyMethodOne(); 
    // > You are incorrectly implementing the signature of pickyMethodOne. Check param 1
    // > You are incorrectly implementing the signature of pickyMethodOne. Check param 2
    // > You are incorrectly implementing the signature of pickyMethodOne. Check param 3
    obj.pickyMethodTwo("wopdopadoo", {}); 
    // > You are incorrectly implementing the signature of pickyMethodTwo. Check param 1
    // No warnings logged
    obj.pickyMethodOne({}, "a little string", 123); 
    obj.pickyMethodOne(123, {});
    2. 私有屬性
    在 JavaScript 或其他語(yǔ)言中,大家會(huì)約定俗成地在變量名之前添加下劃線 _ 來(lái)表明這是一個(gè)私有屬性(并不是真正的私有),但我們無(wú)法保證真的沒(méi)人會(huì)去訪問(wèn)或修改它。在下面的代碼中,我們聲明了一個(gè)私有的 apiKey,便于 api 這個(gè)對(duì)象內(nèi)部的方法調(diào)用,但不希望從外部也能夠訪問(wèn) api._apiKey:
    var api = { 
      _apiKey: '123abc456def',
      /* mock methods that use this._apiKey */
      getUsers: function(){}, 
      getUser: function(userId){}, 
      setUser: function(userId, config){}
    };
    // logs '123abc456def';
    console.log("An apiKey we want to keep private", api._apiKey);
    // get and mutate _apiKeys as desired
    var apiKey = api._apiKey; 
    api._apiKey = '987654321';
    很顯然,約定俗成是沒(méi)有束縛力的。使用 ES6 Proxy 我們就可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的私有變量了,下面針對(duì)不同的讀取方式演示兩個(gè)不同的私有化方法。
    第一種方法是使用 set / get 攔截讀寫請(qǐng)求并返回 undefined:
    let api = { 
      _apiKey: '123abc456def',
      getUsers: function(){ }, 
      getUser: function(userId){ }, 
      setUser: function(userId, config){ }
    };
    const RESTRICTED = ['_apiKey'];
    api = new Proxy(api, { 
      get(target, key, proxy) {
        if(RESTRICTED.indexOf(key) > -1) {
          throw Error(`${key} is restricted. Please see api documentation for further info.`);
        }
        return Reflect.get(target, key, proxy);
      },
      set(target, key, value, proxy) {
        if(RESTRICTED.indexOf(key) > -1) {
          throw Error(`${key} is restricted. Please see api documentation for further info.`);
        }
        return Reflect.get(target, key, value, proxy);
      }
    });
    // 以下操作都會(huì)拋出錯(cuò)誤
    console.log(api._apiKey);
    api._apiKey = '987654321';
    第二種方法是使用 has 攔截 in 操作:
    var api = { 
      _apiKey: '123abc456def',
      getUsers: function(){ }, 
      getUser: function(userId){ }, 
      setUser: function(userId, config){ }
    };
    const RESTRICTED = ['_apiKey'];
    api = new Proxy(api, { 
      has(target, key) {
        return (RESTRICTED.indexOf(key) > -1) ?
          false :
          Reflect.has(target, key);
      }
    });
    // these log false, and `for in` iterators will ignore _apiKey
    console.log("_apiKey" in api);
    for (var key in api) { 
      if (api.hasOwnProperty(key) && key === "_apiKey") {
        console.log("This will never be logged because the proxy obscures _apiKey...")
      }
    }
    3. 訪問(wèn)日志
    對(duì)于那些調(diào)用頻繁、運(yùn)行緩慢或占用執(zhí)行環(huán)境資源較多的屬性或接口,開發(fā)者會(huì)希望記錄它們的使用情況或性能表現(xiàn),這個(gè)時(shí)候就可以使用 Proxy 充當(dāng)中間件的角色,輕而易舉實(shí)現(xiàn)日志功能:
    let api = { 
      _apiKey: '123abc456def',
      getUsers: function() { /* ... */ },
      getUser: function(userId) { /* ... */ },
      setUser: function(userId, config) { /* ... */ }
    };
    function logMethodAsync(timestamp, method) { 
      setTimeout(function() {
        console.log(`${timestamp} - Logging ${method} request asynchronously.`);
      }, 0)
    }
    api = new Proxy(api, { 
      get: function(target, key, proxy) {
        var value = target[key];
        return function(...arguments) {
          logMethodAsync(new Date(), key);
          return Reflect.apply(value, target, arguments);
        };
      }
    });
    api.getUsers();
    4. 預(yù)警和攔截
    假設(shè)你不想讓其他開發(fā)者刪除 noDelete 屬性,還想讓調(diào)用 oldMethod 的開發(fā)者了解到這個(gè)方法已經(jīng)被廢棄了,或者告訴開發(fā)者不要修改 doNotChange 屬性,那么就可以使用 Proxy 來(lái)實(shí)現(xiàn):
    let dataStore = { 
      noDelete: 1235,
      oldMethod: function() {/*...*/ },
      doNotChange: "tried and true"
    };
    const NODELETE = ['noDelete']; 
    const NOCHANGE = ['doNotChange'];
    const DEPRECATED = ['oldMethod']; 
    dataStore = new Proxy(dataStore, { 
      set(target, key, value, proxy) {
        if (NOCHANGE.includes(key)) {
          throw Error(`Error! ${key} is immutable.`);
        }
        return Reflect.set(target, key, value, proxy);
      },
      deleteProperty(target, key) {
        if (NODELETE.includes(key)) {
          throw Error(`Error! ${key} cannot be deleted.`);
        }
        return Reflect.deleteProperty(target, key);
      },
      get(target, key, proxy) {
        if (DEPRECATED.includes(key)) {
          console.warn(`Warning! ${key} is deprecated.`);
        }
        var val = target[key];
        return typeof val === 'function' ?
          function(...args) {
            Reflect.apply(target[key], target, args);
          } :
          val;
      }
    });
    // these will throw errors or log warnings, respectively
    dataStore.doNotChange = "foo"; 
    delete dataStore.noDelete; 
    dataStore.oldMethod();
    5. 過(guò)濾操作
    某些操作會(huì)非常占用資源,比如傳輸大文件,這個(gè)時(shí)候如果文件已經(jīng)在分塊發(fā)送了,就不需要在對(duì)新的請(qǐng)求作出相應(yīng)(非絕對(duì)),這個(gè)時(shí)候就可以使用 Proxy 對(duì)當(dāng)請(qǐng)求進(jìn)行特征檢測(cè),并根據(jù)特征過(guò)濾出哪些是不需要響應(yīng)的,哪些是需要響應(yīng)的。下面的代碼簡(jiǎn)單演示了過(guò)濾特征的方式,并不是完整代碼,相信大家會(huì)理解其中的妙處:
    let obj = { 
      getGiantFile: function(fileId) {/*...*/ }
    };
    obj = new Proxy(obj, { 
      get(target, key, proxy) {
        return function(...args) {
          const id = args[0];
          let isEnroute = checkEnroute(id);
          let isDownloading = checkStatus(id);   
          let cached = getCached(id);
          if (isEnroute || isDownloading) {
            return false;
          }
          if (cached) {
            return cached;
          }
          return Reflect.apply(target[key], target, args);
        }
      }
    });
    6. 中斷代理
    Proxy 支持隨時(shí)取消對(duì) target 的代理,這一操作常用于完全封閉對(duì)數(shù)據(jù)或接口的訪問(wèn)。在下面的示例中,我們使用了 Proxy.revocable 方法創(chuàng)建了可撤銷代理的代理對(duì)象:
    let sensitiveData = { username: 'devbryce' };
    const {sensitiveData, revokeAccess} = Proxy.revocable(sensitiveData, handler);
    function handleSuspectedHack(){ 
      revokeAccess();
    }
    // logs 'devbryce'
    console.log(sensitiveData.username);
    handleSuspectedHack();
    // TypeError: Revoked
    console.log(sensitiveData.username);
    Decorator
    ES7 中實(shí)現(xiàn)的 Decorator,相當(dāng)于設(shè)計(jì)模式中的裝飾器模式。如果簡(jiǎn)單地區(qū)分 Proxy 和 Decorator 的使用場(chǎng)景,可以概括為:Proxy 的核心作用是控制外界對(duì)被代理者內(nèi)部的訪問(wèn),Decorator 的核心作用是增強(qiáng)被裝飾者的功能。只要在它們核心的使用場(chǎng)景上做好區(qū)別,那么像是訪問(wèn)日志這樣的功能,雖然本文使用了 Proxy 實(shí)現(xiàn),但也可以使用 Decorator 實(shí)現(xiàn),開發(fā)者可以根據(jù)項(xiàng)目的需求、團(tuán)隊(duì)的規(guī)范、自己的偏好自由選擇。
    總結(jié)
    ES6 的 Proxy還是非常實(shí)用的,看似簡(jiǎn)單的特性,卻有極大的用處。希望給大家學(xué)習(xí)ES6有所幫助。