new Proxy的原理解析和模拟源码解析

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Proxy 是 JavaScript 中的一个内置对象,用于定义自定义行为(也称为“陷阱”或“handlers”)来拦截并重新定义对象的基本操作。虽然我们无法直接查看 Proxy 的源码,因为它是 JavaScript 引擎的一部分,但我们可以模拟 Proxy 的基本功能来理解其原理。

1. Proxy 的基本原理

Proxy 通过一系列的陷阱(traps)来拦截对象的基本操作。常见的陷阱包括:

  • get:拦截对象属性的读取操作。
  • set:拦截对象属性的赋值操作。
  • has:拦截 in 操作符。
  • deleteProperty:拦截 delete 操作符。
  • ownKeys:拦截 Object.getOwnPropertyNames 和 Object.getOwnPropertySymbols
  • getOwnPropertyDescriptor:拦截 Object.getOwnPropertyDescriptor
  • defineProperty:拦截 Object.defineProperty
  • apply:拦截函数调用。
  • construct:拦截 new 操作符。

2. 模拟 Proxy 的实现

为了更好地理解 Proxy 的原理,我们可以用 JavaScript 模拟一个简单的 Proxy 实现。以下是一个基本的模拟实现,主要关注 get 和 set 陷阱。

**2.1. 基本的 Proxy 模拟

function createProxy(target, handler) {
  return new Proxy(target, handler);
}

function createSimpleProxy(target, handler) {
  const proxy = {};

  // 模拟 get 陷阱
  proxy.get = function (key) {
    if (handler.get) {
      return handler.get(target, key, proxy);
    }
    return target[key];
  };

  // 模拟 set 陷阱
  proxy.set = function (key, value) {
    if (handler.set) {
      return handler.set(target, key, value, proxy);
    }
    target[key] = value;
    return true;
  };

  // 模拟 has 陷阱
  proxy.has = function (key) {
    if (handler.has) {
      return handler.has(target, key, proxy);
    }
    return key in target;
  };

  // 模拟 deleteProperty 陷阱
  proxy.deleteProperty = function (key) {
    if (handler.deleteProperty) {
      return handler.deleteProperty(target, key, proxy);
    }
    delete target[key];
    return true;
  };

  // 模拟 ownKeys 陷阱
  proxy.ownKeys = function () {
    if (handler.ownKeys) {
      return handler.ownKeys(target, proxy);
    }
    return Reflect.ownKeys(target);
  };

  // 模拟 getOwnPropertyDescriptor 陷阱
  proxy.getOwnPropertyDescriptor = function (key) {
    if (handler.getOwnPropertyDescriptor) {
      return handler.getOwnPropertyDescriptor(target, key, proxy);
    }
    return Reflect.getOwnPropertyDescriptor(target, key);
  };

  // 模拟 defineProperty 陷阱
  proxy.defineProperty = function (key, descriptor) {
    if (handler.defineProperty) {
      return handler.defineProperty(target, key, descriptor, proxy);
    }
    return Reflect.defineProperty(target, key, descriptor);
  };

  // 模拟 apply 陷阱
  proxy.apply = function (thisArg, args) {
    if (handler.apply) {
      return handler.apply(target, thisArg, args, proxy);
    }
    return Reflect.apply(target, thisArg, args);
  };

  // 模拟 construct 陷阱
  proxy.construct = function (args) {
    if (handler.construct) {
      return handler.construct(target, args, proxy);
    }
    return Reflect.construct(target, args, new.target);
  };

  return proxy;
}

// 使用示例
const target = {
  message: 'Hello, World!'
};

const handler = {
  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} to ${value}`);
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

const proxy = createSimpleProxy(target, handler);

console.log(proxy.get('message')); // Getting message
proxy.set('message', 'Hello, Vue 3!'); // Setting message to Hello, Vue 3!
console.log(proxy.get('message')); // Getting message

3. 详细解析

**3.1. createSimpleProxy 函数

createSimpleProxy 函数接受两个参数:target 和 handlertarget 是要代理的目标对象,handler 是一个对象,包含各种陷阱函数。

**3.2. **模拟 get 陷阱

proxy.get = function (key) {
  if (handler.get) {
    return handler.get(target, key, proxy);
  }
  return target[key];
};
  • 如果 handler 中定义了 get 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,直接返回 target 对象的属性值。

简化版 Reflect.get 内部实现

function ReflectGet(target, key, receiver) {
  // 1. 检查 target 是否为对象
  if (typeof target !== 'object' && typeof target !== 'function') {
    throw new TypeError('Reflect.get called on non-object');
  }

  // 2. 获取属性描述符
  const descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key);

  // 3. 处理 getter 函数
  if (descriptor && typeof descriptor.get === 'function') {
    return descriptor.get.call(receiver);
  }

  // 4. 直接获取属性值
  if (descriptor && descriptor.writable === false) {
    return descriptor.value;
  }

  // 5. 检查原型链
  const prototype = Object.getPrototypeOf(target);
  if (prototype !== null) {
    return ReflectGet(prototype, key, receiver);
  }

  // 6. 返回 undefined
  return undefined;
}

详细步骤说明

  1. 检查 target 是否为对象:

    • 如果 target 不是对象或函数,抛出 TypeError
  2. 获取属性描述符:

    • 使用 Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key) 获取 key 属性的描述符。
  3. 处理 getter 函数:

    • 如果属性描述符存在且有 get 方法,调用 get.call(receiver) 并返回结果。
  4. 直接获取属性值:

    • 如果属性描述符存在且没有 get 方法,直接返回 descriptor.value
  5. 检查原型链:

    • 如果 key 属性不在 target 上,查找原型链上的属性描述符。
    • 使用 Object.getPrototypeOf(target) 获取 target 的原型,并递归调用 ReflectGet
  6. 返回 undefined:

    • 如果属性不存在且没有找到原型链上的属性,返回 undefined

示例

const obj = {
  get a() {
    return this.value;
  }
};

const receiver = { value: 10 };

console.log(ReflectGet(obj, 'a', receiver)); // 输出: 10
console.log(ReflectGet(obj, 'b')); // 输出: undefined

在这个示例中,ReflectGet 被用来获取 obj 对象的属性 a,并返回 10。对于不存在的属性 b,返回 undefined

总结

Reflect.get 的内部实现涉及以下几个关键步骤:

  1. 检查 target 是否为对象。
  2. 获取属性描述符。
  3. 处理 getter 函数。
  4. 直接获取属性值。
  5. 检查原型链。
  6. 返回 undefined

通过这些步骤,Reflect.get 能够正确处理各种属性获取情况,包括 getter 函数和原型链上的属性。

**3.3. **模拟 set 陷阱

proxy.set = function (key, value) {
  if (handler.set) {
    return handler.set(target, key, value, proxy);
  }
  target[key] = value;
  return true;
};
  • 如果 handler 中定义了 set 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,直接设置 target 对象的属性值,并返回 true 表示操作成功。

简化版 Reflect.set 内部实现

function ReflectSet(target, key, value, receiver) {
  // 1. 检查 target 是否为对象
  if (typeof target !== 'object' && typeof target !== 'function') {
    throw new TypeError('Reflect.set called on non-object');
  }

  // 2. 获取属性描述符
  const descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key);

  // 3. 处理 setter 函数
  if (descriptor && typeof descriptor.set === 'function') {
    descriptor.set.call(receiver, value);
    return true;
  }

  // 4. 检查属性是否可写
  if (descriptor && descriptor.writable === false) {
    return false;
  }

  // 5. 检查 target 是否可扩展
  if (!Object.isExtensible(target)) {
    return false;
  }

  // 6. 设置属性值
  target[key] = value;
  return true;
}

详细步骤说明

  1. 检查 target 是否为对象:

    • 如果 target 不是对象或函数,抛出 TypeError
  2. 获取属性描述符:

    • 使用 Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key) 获取 key 属性的描述符。
  3. 处理 setter 函数:

    • 如果属性描述符存在且有 set 方法,调用 set.call(receiver, value) 并返回 true
  4. 检查属性是否可写:

    • 如果属性描述符存在但没有 set 方法,检查属性是否可写:

      • 如果可写,设置 target[key] = value 并返回 true
      • 如果不可写,返回 false
  5. 检查 target 是否可扩展:

    • 如果 target 是不可扩展的且 key 不存在,返回 false
  6. 设置属性值:

    • 如果 key 不存在且 target 是可扩展的,添加新属性 target[key] = value 并返回 true

示例

const obj = {};
const handler = {
  set(target, key, value, receiver) {
    console.log(`Setting ${key} to ${value}`);
    return ReflectSet(target, key, value, receiver);
  }
};

const proxy = new Proxy(obj, handler);

proxy.a = 1; // 输出: Setting a to 1
console.log(obj.a); // 输出: 1

在这个示例中,ReflectSet 被用来设置 proxy 对象的属性 a,并返回 true 表示设置成功。

总结

Reflect.set 的内部实现涉及以下几个关键步骤:

  1. 检查 target 是否为对象。
  2. 获取属性描述符。
  3. 处理 setter 函数。
  4. 检查属性是否可写。
  5. 检查 target 是否可扩展。
  6. 设置属性值。

通过这些步骤,Reflect.set 能够正确处理各种属性设置情况,包括 setter 函数、只读属性和不可扩展对象。

**3.4. **模拟 has 陷阱

proxy.has = function (key) {
  if (handler.has) {
    return handler.has(target, key, proxy);
  }
  return key in target;
};
  • 如果 handler 中定义了 has 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 in 操作符检查 target 对象是否包含该属性。

**3.5. **模拟 deleteProperty 陷阱

proxy.deleteProperty = function (key) {
  if (handler.deleteProperty) {
    return handler.deleteProperty(target, key, proxy);
  }
  delete target[key];
  return true;
};
  • 如果 handler 中定义了 deleteProperty 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 delete 操作符删除 target 对象的属性,并返回 true 表示操作成功。

**3.6. **模拟 ownKeys 陷阱

proxy.ownKeys = function () {
  if (handler.ownKeys) {
    return handler.ownKeys(target, proxy);
  }
  return Reflect.ownKeys(target);
};
  • 如果 handler 中定义了 ownKeys 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 Reflect.ownKeys 获取 target 对象的所有自有属性键。

**3.7. **模拟 getOwnPropertyDescriptor 陷阱

proxy.getOwnPropertyDescriptor = function (key) {
  if (handler.getOwnPropertyDescriptor) {
    return handler.getOwnPropertyDescriptor(target, key, proxy);
  }
  return Reflect.getOwnPropertyDescriptor(target, key);
};
  • 如果 handler 中定义了 getOwnPropertyDescriptor 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 Reflect.getOwnPropertyDescriptor 获取 target 对象的属性描述符。

**3.8. **模拟 defineProperty 陷阱

proxy.defineProperty = function (key, descriptor) {
  if (handler.defineProperty) {
    return handler.defineProperty(target, key, descriptor, proxy);
  }
  return Reflect.defineProperty(target, key, descriptor);
};
  • 如果 handler 中定义了 defineProperty 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 Reflect.defineProperty 定义 target 对象的属性。

**3.9. **模拟 apply 陷阱

proxy.apply = function (thisArg, args) {
  if (handler.apply) {
    return handler.apply(target, thisArg, args, proxy);
  }
  return Reflect.apply(target, thisArg, args);
};
  • 如果 handler 中定义了 apply 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 Reflect.apply 调用 target 对象的方法。

**3.10. **模拟 construct 陷阱

proxy.construct = function (args) {
  if (handler.construct) {
    return handler.construct(target, args, proxy);
  }
  return Reflect.construct(target, args, new.target);
};
  • 如果 handler 中定义了 construct 陷阱函数,则调用该函数。
  • 否则,使用 Reflect.construct 调用 target 对象的构造函数。

4. 总结

  • Proxy:用于定义自定义行为来拦截并重新定义对象的基本操作。
  • 陷阱(Traps) :包括 getsethasdeleteProperty 等,用于拦截不同的操作。
  • 模拟 Proxy:通过创建一个代理对象,并在该对象上定义各种陷阱函数,可以模拟 Proxy 的基本功能。