深入了解 Object.defineProperty

沫俱宏
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属性的操作

在 JavaScript 中，给对象增加一个属性是非常简单的，直接调用属性并赋值即可。

const obj = {};
obj.name = 'Tom';
console.log(obj);
/**
 * 输出：
 * {name: 'Tom'}
 */

通过这种方式添加的属性，可以随意操作：

  • 可修改
  • 可枚举
  • 可删除

可修改：

  // 可修改
+ obj.name = 'Jim';
+ console.log(obj.name);
  /**
  * 输出：
  * 'Jim'
  */

可枚举：

  // 可枚举
+ for (let key in obj) {
+   console.log(`${key} : ${obj[key]}`);
+ }
  /**
  * 输出：
  * name : Jim
  */

可删除：

  // 可删除
+ delete obj.name;
+ console.log(obj);
  /**
  * 输出：
  * {}
  */

如果想通过 Object.defineProperty 实现上面的功能，可以使用下面的代码：

- obj.name = 'Tom';
+ Object.defineProperty(obj, 'name', {
+   value: 'Tom',
+   writable: true,
+   enumerable: true,
+   configurable: true,
+ });

函数签名

在对 Object.defineProperty 深入学习之前，先对这个方法签名有一个认识：

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor);

从函数签名中可以看出，defineProperty 是 Object 上的一个静态方法，可以传递三个参数：

  • obj 要定义属性的对象
  • prop 要定义或修改的属性名称
  • descriptor 要定义或修改属性的描述符

返回值是被传递给函数的对象，也就是第一个参数 obj。

描述符可以有以下几个可选值：

  • configurable
  • enumerable
  • value
  • writable
  • get
  • set

描述符

通过 Object.defineProperty 来为对象定义一个属性。

const obj = {};
Object.defineProperty(obj, 'name', {});
console.log(obj);
/**
 * 输出：
 * {name: undefined}
 */

从输出的结果可以看出，在对象 obj 上增加一个属性 name，但是它的值是 undefined。

value

如果想给属性赋值，可以使用描述符中的 value 属性。

- Object.defineProperty(obj, 'name', {});
+ Object.defineProperty(obj, 'name', {
+   value: 'Tom',
+ });
  /**
  * 输出：
  * {name: 'Tom'}
  */

writable

一般情况下，修改一个对象中的属性值，可以使用 obj.name = 'Jim' 的形式。

+ obj.name = 'Jim';
+ console.log(obj);
  /**
  * 输出：
  * {name: 'Tom'}
  */

从输出结果可以看出，并没有修改成功。如果想修改属性值，可以把描述符中的 writable 设置为 true。

  Object.defineProperty(obj, 'name', {
    value: 'Tom',
+   writable: true,
  });

enumerable

枚举对象的属性，可以使用 for...in。

+ for (let key in obj) {
+   console.log(`${key} : ${obj[key]}`);
+ }

比较奇怪的是，执行上面的代码没有输出任何信息。

如果想正常枚举对象的属性，可以将描述符中的 enumerable 值设置为 true。

  Object.defineProperty(obj, 'name', {
    value: 'Tom',
    writable: true,
+   enumerable: true,
  });

configurable

当这个属性不需要时，可以通过 delete 来删除。

+ delete obj.name;
+ console.log(obj);
  /**
  * 输出：
  * {name: 'Jim'}
  */

从输出结果可以看出，并没有达到预期的效果。如果想从对象上正常删除属性，可以将描述符中的 configurable 设置为 true。

  Object.defineProperty(obj, 'name', {
    value: 'Tom',
    writable: true,
    enumerable: true,
+   configurable: true,
  });

get

如果需要获取对象的值，可以使用描述符中的 get。

const obj = {};
let _tmpName = 'Tom';
Object.defineProperty(obj, 'name', {
  get() {
    return _tmpName;
  },
});
console.log(obj.name);
/**
 * 输出：
 * {name: 'Tom'}
 */

set

如果需要设置对象的值，可以使用描述符中的 set，它需要传递一个参数，就是修改后的值。

  Object.defineProperty(obj, 'name', {
    get() {
      return _tmpName;
    },
+   set(newVal) {
+     _tmpName = newVal;
+   },
  });

+ obj.name = 'Jim';
+ console.log(obj.name);
  /**
  * 输出：
  * {name: 'Jim'}
  */

注意事项

在操作符对象中，如果存在了 value 或 writable 中的任意一个或多个，就不能存在 get 或 set 了。

const obj = {};
Object.defineProperty(obj, 'name', {
  value: 1,
  get() {
    return 2;
  },
});

报错信息如下：

Uncaught TypeError: Invalid property descriptor. Cannot both specify accessors and a value or writable attribute

为了方便后期查阅，总结一下互斥的情况：

  • value 和 get 互斥
  • value 和 set 互斥
  • value 和 set + get 互斥
  • writable 和 get 互斥
  • writable 和 set 互斥
  • writable 和 set + get 互斥

使用场景

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。该方法允许精确地添加或修改对象的属性。

这个方法是 JavaScript 的一个比较底层的方法，主要用于在对象上添加或修改对象的属性。

简单应用

基础修饰符的使用

假设现在有一个需求，实现下面的效果：

const obj = { a: 1, b: 2, c: 3 };
for (let key in obj) {
  obj[key] += 1;
}
console.log(obj);
/*
输出：
{ a: 3, b: 3, c: 5 }
*/

Object.defineProperty() 不仅可以定义属性，也可以修改属性。这个时候就可以使用修改属性的方式来实现上面的需求。

for (let key in obj) {
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    value: ++obj[key],
    writable: key !== 'b',
  });
}

get 的使用

使用 Object.defineProperty 中的 get 将 console.log 中的信息正常输出。

if (num === 1 && num === 2 && num === 3) {
  console.log('you win ...');
}

从题目中可以看出，num 不可能即等于 1，又等于 2，还等于 3。如果想实现这样的效果，必然需要在 num 取值的同时自增。

要实现一个变量取值并自增，就需要使用 Object.defineProperty 中的 get。num 是直接使用的，在浏览器中，只有挂载到 window 对象上的属性可以直接使用。

let _tmpNum = 0;
Object.defineProperty(window, 'num', {
  get() {
    return ++_tmpNum;
  },
});

假设现在有一个需求，实现如下效果：

_ // a
_ + _ // ab
_ + _ + _ // abc

这个需求其实就是需要在 window 对象上挂载一个 _ 属性，每调用一次 _ 就会自增一次 ASCII 码。

Object.defineProperty(window, '_', {
  get() {
    // 获取字母 a 的 ASCII 码
    const aAsciiCode = 'a'.charCodeAt(0);
    // 获取字母 z 的 ASCII 码
    const zAsciiCode = 'z'.charCodeAt(0);
    // 如果 _code 不存在，将其赋值为 a 的 ASCII 码
    this._code = this._code || aAsciiCode;
    // 如果 _code 的范围超出了小写字母的范围，直接返回
    if (this._code > zAsciiCode) return;
    // 获取当前 ASCII 码对应的字母
    const _char = String.fromCharCode(this._code);
    // 每调用一次自增一次
    this._code++;
    // 返回
    return _char;
  },
});

如果想打印输出 26 个字母的组合，可以通过遍历的方式。

let resStr = '';
for (let i = 0; i < 26; i++) {
  resStr += _;
}
console.log(resStr);

set 的使用

如果将一个字符串赋值为 'Object'，打印这个字符串输出 {type: 'Object', length: 6}；如果将一个字符串赋值为 'Object'，打印这个字符串输出 {type: 'Array', length: 5}；如果将字符串赋值成其他值，程序报错 TypeError: This type is invalid.。

分析这个题目，打印的时候其实就是取值的过程，需要用到 get 操作符，type 是当前字符串的值，length 是当前字符串的长度。

let _tmpStr = '';
Object.defineProperty(window, 'str', {
  get() {
    return { type: _tmpStr, length: _tmpStr.length };
  },
});

在给字符串赋值的时候，当字符串的值是 'Object' 或 'Array' 的时候正常赋值，其余情况直接抛出错误。这个操作就需要在操作符的 set 中实现。

  Object.defineProperty(window, 'str', {
    get() {
      return { type: _tmpStr, length: _tmpStr.length };
    },
    set(newVal) {
+     if (newVal === 'Object' || newVal === 'Array') {
+       _tmpStr = newVal;
+     } else {
+       throw new TypeError('This type is invalid.');
+     }
    },
  });

验证代码的执行效果：

str = 'Object';
console.log(str);
/*
输出：
{type: 'Object', length: 6}
*/

str = 'Array';
console.log(str);
/*
输出：
{type: 'Array', length: 5}
*/

str = '123';
console.log(str);
/*
输出：
TypeError: This type is invalid.
*/

复杂应用

需求：在页面中有一个输入框，下面有一个显示区域，当输入框中的内容发生变化时，显示区中的内容同步变化。当刷新页面时，页面中的信息保持和刷新前一致。

首先，在 index.html 中绘制页面信息：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <div><input type="text" placeholder="输入信息" id="idInfo" /></div>
    <div id="idShowInfo"></div>
    <script type="module" src="./js/index.js"></script>
  </body>
</html>

简单实现

最简单的实现方式就是进入页面的时候从缓存中获取数据，能够获取到就给输入框和显示区域赋值；同时监听输入框的输入事件，向缓存和显示区域中写入对应的信息。

function init() {
  const eleInfo = document.getElementById('idInfo');
  const eleShowInfo = document.getElementById('idShowInfo');

  const _storageInfo = JSON.parse(localStorage.getItem('storageInfo') || '{}');
  if (_storageInfo.info) {
    eleInfo.value = _storageInfo.info;
  }
  eleShowInfo.innerHTML = eleInfo.value;

  eleInfo.addEventListener(
    'input',
    function () {
      localStorage.setItem(
        'storageInfo',
        JSON.stringify({ info: eleInfo.value || '' }),
      );
      eleShowInfo.innerHTML = eleInfo.value;
    },
    false,
  );
}

init();

Object.defineProperty 实现

上面的实现方式相对而言比较直接且比较简单，但是代码的封装性比较差，并且数据耦合性比较高。如果使用 Object.defineProperty 就可以更好的组织代码。

首先书写入口文件的代码 js/index.js：

import { observer } from './observer.js';

const eleInfo = document.getElementById('idInfo');
const eleShowInfo = document.getElementById('idShowInfo');
const infoObj = observer({ info: '' }, eleInfo, eleShowInfo);

function init() {
  bindEvent(eleInfo);
}

function bindEvent(ele) {
  ele.addEventListener('input', handleInput, false);
}

function handleInput(event) {
  const _info = event.target.value || '';
  infoObj.info = _info;
}

init();

其次书写 js/observer.js 中的代码：

export function observer(infoObj, inputDom, viewDom) {
  const _storageInfo = JSON.parse(localStorage.getItem('storageInfo') || '{}');
  const _resInfo = {};
  init(_storageInfo, infoObj, _resInfo, inputDom, viewDom);
  return _resInfo;
}

function init(storageInfo, infoObj, resInfo, inputDom, viewDom) {
  initData(storageInfo, infoObj, resInfo, inputDom, viewDom);
  initDom(resInfo, inputDom, viewDom);
}

function initData(storageInfo, infoObj, resInfo, inputDom, viewDom) {
  for (let key in storageInfo) {
    infoObj[key] = storageInfo[key];
  }

  for (let key in infoObj) {
    (function (key) {
      Object.defineProperty(resInfo, key, {
        get() {
          return infoObj[key];
        },
        set(newVal) {
          infoObj[key] = newVal;
          localStorage.setItem('storageInfo', JSON.stringify(infoObj));
          initDom(resInfo, inputDom, viewDom);
        },
      });
    })(key);
  }
}

function initDom(resInfo, inputDom, viewDom) {
  inputDom.value = resInfo.info;
  viewDom.innerHTML = resInfo.info;
}

参考资料

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