defineProperty和Proxy基础功能及性能对比

前言

最近公司项目从vue2迁移到vue3，感觉自己对Object.defineProperty和Proxy的了解还是在浅尝辄止的地步，所以今天抽空整体对二者进行了深入（基础）的了解，主要是二者的基础用法，性能对比，在vue中的应用进行了探索，希望能够帮助到想了解的小伙伴。

Object.defineProperty简介

首先，来看看MDN上的定义：

Object.defineProperty() 方法会直接在一个对象上定义一个新属性，或者修改一个对象的现有属性，并返回此对象。

备注： 应当直接在 Object 构造器对象上调用此方法，而不是在任意一个 Object 类型的实例上调用。

语法

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

参数说明：

obj：要定义属性的对象。

prop：要定义或修改的属性的名称或Symbol。

descriptor：要定义或修改的属性描述符。

简单示例

let person = {};
let name = 'yuanwill';
Object.defineProperty(person, 'name', {
   get() {
       return name === 'yuanwill' ? 'zhangsan' : 'lisi'
   },
   set(newVal) {
       name = newVal
   }
});
console.log(person.name); // zhangsan
person.name = 'haha';
console.log(person.name); // lisi

• 读取person的name属性时，访问了get方法，第一次name是yuanwill，所以返回了zhangsan

• 修改person的name属性时，访问了set方法，修改了name变量的值

• 第二次读取person的name属性，同理，返回了lisi。

仿vue使用

在vue2中，使用了Object.defineProperty来实现数据双向绑定的基础（具体的observe,watcher,dep等等balabala就不细说了）,我们主要仿造vue来看看怎么通过Object.defineProperty来实现一个对象或数组（不扯对数组方法的拦截AOP）的属性拦截和监听。

对象的拦截

准备一个对象如下：

let person = {
   name: 'yuanwill',
   age: 26,
   address: {
       home: 'guangzhou',
       now: 'shenzhen'
   }
};

很容易想到，我们需要遍历person中的key，然后对每一个key进行转换即可，于是很自然的写出了下面的错误示例：

Object.keys(person).forEach(key => {
   Object.defineProperty(person, key, {
       get() {
           console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
           return person[key]; // ①
       },
       set(val) {
           console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
           person[key] = val; // ②
       }
   })
})
console.log(person.name)

运行代码发现栈溢出了，错误有两处，代码已经标明：

• 在get中，直接使用person[key] 会继续调用get，导致死循环

• 在set中同理。

所以，需要使用一个方法，来传递person[key] 的值。

const defineReactive = (obj, key, val) => {
   Object.defineProperty(obj, key, {
       get() {
           console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
           return val;
       },
       set(newVal) {
           console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
           val = newVal;
       }
   })
}
const observer = obj => {
   // 如果obj不是一个对象，就没必要包装了
   if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
       return;
   }
   Object.keys(obj).forEach(key => {
       defineReactive(obj, key, obj[key])
   })
}

实验一下：

observer(person);
person.name = 'haha'; // 拦截到正在修改属性：name
console.log(person.name); // 拦截到正在获取属性：name, haha

可是，还有瑕疵，比如：

person.name = {
   firstName: 'yuan',
   lastName: 'will'
}; // 拦截到正在修改属性：name
person.name.firstName = 'haha'; // 拦截到正在获取属性：name
console.log(person.name); // 拦截到正在获取属性：name

可以看到，person.name.firstName并没有拦截到正在修改firstName属性。原因是我们在set的时候，newVal可能也是一个object，所以也需要进行observer。

修改set如下：

set(newVal) {
           if(typeof newVal === 'object') {
               observer(newVal);
           }
           console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
           val = newVal;
       }

当然，还有瑕疵，比如访问深层对象：

console.log(person.address.home) // 拦截到正在获取属性：address

并没有拦截到访问属性home，所以我们还需要判断val如果是对象也应该再一次observer。优化后的完整代码如下：

const defineReactive = (obj, key, val) => {
   if(typeof val === 'object') {
       observer(val);
   }
   Object.defineProperty(obj, key, {
       get() {
           console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
           return val;
       },
       set(newVal) {
           if(typeof newVal === 'object') {
               observer(newVal);
           }
           console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
           val = newVal;
       }
   })
}
const observer = obj => {
   // 如果obj不是一个对象，就没必要包装了
   if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
       return;
   }
   Object.keys(obj).forEach(key => {
       defineReactive(obj, key, obj[key])
   })
}

数组的拦截

我们总说，Object.defineProperty不能拦截数组，这种说法不太准确，看示例：

let list = [1,2,3,4];
observer(list);
console.log(list[0]) // 拦截到正在获取属性：0
list[0] = 2; // 拦截到正在修改属性：0
list[6] = 6; // 无法拦截...
list.push(3); // 无法拦截...

可以看到，通过索引去访问或修改已经存在的元素，是可以拦截到的。如果是不存在的元素，或者是通过push等方法去修改数组，则无法拦截。

正因为如此，vue2在实现的时候，通过重写了数组原型上的七个方法（push、pop、shift、unshift、splice、sort、reverse）来解决（具体可以看vue/src/core/observer/array.js），就不展开了。

Proxy简介

同样，来看看MDN上的定义：

Proxy 对象用于创建一个对象的代理，从而实现基本操作的拦截和自定义（如属性查找、赋值、枚举、函数调用等）。

语法

const p = new Proxy(target, handler)

参数说明：

• target：要使用 Proxy 包装的目标对象（可以是任何类型的对象，包括原生数组，函数，甚至另一个代理）。

• handler：一个通常以函数作为属性的对象，各属性中的函数分别定义了在执行各种操作时代理 p 的行为。

handler对象总共有13个属性方法，具体的可以参考MDN，就不一一列举了。

简单示例

let person = {
   name: 'yuanwill'
}
let personProxy = new Proxy(person, {
   get(target, key) {
       return target[key] === 'yuanwill' ? 'zhangsan': 'lisi'
   },
   set(target, key, val) {
       target[key] = val;
       return true;
   }
});
console.log(personProxy.name); // zhangsan
personProxy.name = 'haha';
console.log(personProxy.name); // lisi

案例及其简单，就不介绍了。

拦截的本质

proxy的拦截，并不是“万事万物”都拦截，看MDN上面的定义，是对基本操作的拦截和自定义，那么何为基本操作呢，看下面的例子：

const person = {
   name: 'yuanwill',
   say() {
       console.log('你好呀')
   }
}
let personProxy = new Proxy(person, {
   get(target, key) {
       console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
       return target[key]
   },
   set(target, key, val) {
       console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
       target[key] = val;
   },
   apply(target, thisArg, arguments) {
       console.log('拦截到了正在执行的方法：' + target);
       return target.call(thisArg, ...arguments)
   }
})
console.log(personProxy.name); // 拦截到正在获取属性：name
personProxy.name = 'haha'; // 拦截到正在修改属性：name
personProxy.say(); // 拦截到正在获取属性：say

重点在最后一句代码，发现personProxy.say()并没有走入apply方法中，原因就在于只拦截基本操作。

那么到底什么是基本操作呢？像上面的personProxy.name这种属性的读取，personProxy.name = 'haha'这种属性的赋值就是基本操作，而personProxy.say()是由两个基本操作（personProxy.say的读取以及函数的调用）组成的复合操作，我们代理的对象是person，而不是person.say，所以，我们只拦截到了person.say的读取操作。

孪生兄弟Reflect

来看看MDN上的定义：

Reflect 是一个内置的对象，它提供拦截 JavaScript 操作的方法。这些方法与proxy handlers (en-US)的方法相同。Reflect不是一个函数对象，因此它是不可构造的。

换句话说，Reflet对象的方法和proxy的 * （第二个入参handler）的方法完全一致，因此也有13个方法，就不一一列举了。

Reflect的作用也及其简单，可以参考MDN上。

那么，为什么我们需要Reflect呢，来看下面的例子：

const person = {
   name: 'yuanwill',
   get firstName() {
       return this.name;
   }
};
const personProxy = new Proxy(person, {
   get(target, key) {
       console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
       return target[key]
   },
   set(target, key, val) {
       console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
       target[key] = val;
   }
});
console.log(personProxy.firstName); // 拦截到正在获取属性：firstName

按照我们的理解，应该还需要拦截到name属性，因为我们在firstName中返回的是name属性，那么为什么没有拦截到呢？关键在于this指向问题，personProxy.firstName会被get拦截，然后返回target[key]，这里的target就是person，key就是firstName，所以这个时候的this.name就是person.name，而我们的代理对象是personProxy，所以访问name属性就不会被拦截了。

那这个时候，Reflect就派上用场了：

const personProxy = new Proxy(person, {
   get(target, key, receiver) {
       console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
       return Reflect.get(target, key, receiver);
   },
   set(target, key, val, receiver) {
       console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
       return Reflect.set(target, key, val, receiver);
   }
});

这个时候，就能拦截到了。原因在于，Reflect.get中的第三个参数receiver作用就是改变this的指向，MDN描述如下：

如果target对象中指定了getter，receiver则为getter调用时的this值。

仿vue使用

对象的拦截

还是使用上面的对象：

let person = {
   name: 'yuanwill',
   age: 26,
   address: {
       home: 'guangzhou',
       now: 'shenzhen'
   }
};

我们很自然就能写出如下代码：

const observer = obj => {
   // 如果obj不是一个对象，就没必要包装了
   if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
       return obj;
   }
   const proxyConfig = {
       get(target, key, receiver) {
           console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
           return Reflect.get(target, key, receiver)
       },
       set(target, key, val, receiver) {
           console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
           return Reflect.set(target, key, val, receiver);;
       }
   };
   const observed = new Proxy(obj, proxyConfig);
   return observed;
}

测试一下：

const personProxy = observer(person);
personProxy.name = 'haha'; // 拦截到正在修改属性：name
console.log(personProxy.name); // 拦截到正在获取属性：name

当然，也有瑕疵：

personProxy.name = {
   firstName: 'yuan',
   lastName: 'will'
}; // 拦截到正在修改属性：name
personProxy.name.firstName = 'haha'; // 拦截到正在获取属性：name
console.log(personProxy.name); // 拦截到正在获取属性：name

可以看到，person.name.firstName依然没有拦截到正在修改firstName属性。原因在于，get返回的可能是个对象，我们需要对这个对象再次代理，所以修改如下：

const observer = obj => {
   // 如果obj不是一个对象，就没必要包装了
   if(typeof obj !== 'object' || !obj) {
       return obj;
   }
   const proxyConfig = {
       get(target, key, receiver) {
           console.log('拦截到正在获取属性：' + key);
           const result = Reflect.get(target, key, receiver);
           return observer(result);
       },
       set(target, key, val, receiver) {
           console.log('拦截到正在修改属性：' + key);
           return Reflect.set(target, key, val, receiver);;
       }
   };
   const observed = new Proxy(obj, proxyConfig);
   return observed;
}

仔细分析上面的代码，我们在get的时候，才去判断了获取的值是不是一个对象，而Object.defineProperty是最开始就循环遍历，对每个属性进行代理，所以，这样性能就提升了。同时，我们获取personProxy.address.home也能拦截到home属性了（想想就知道为啥了）。

数组的拦截

let list = [1,2,3,4];
let listProxy = observer(list);
console.log(listProxy[0]) // 拦截到正在获取属性：0
listProxy[0] = 2; // 拦截到正在修改属性：0
listProxy[6] = 6; // 拦截到正在修改属性：6
/**
* 拦截到正在获取属性：push
* 拦截到正在获取属性：length
* 拦截到正在修改属性：7
* 拦截到正在修改属性：length
*/
listProxy.push(3);

可以看到，proxy天然的解决了数组的相关问题。

最后

Object.defineProperty和Proxy的相关基础就介绍完了，文章只是讲解了比较基础的功能，学无止境，没办法了，慢慢来把~~~

来源：https://juejin.cn/post/7127596136348516359