前端JavaScript中的反射和代理

1、什么是反射

反射这个概念在很多编程语言中都存在，像java，c# 。

在面向对象编程中，一般会先将类和方法定义好，然后创建对象显式调用方法，比如下面的例子：

public class user{
   private string name;
   private date birthday;
       //....
   public int calculateagebybirthday(){
            // .....
   }
}
// 调用    
user u = new user("jack", new date());
u.calculateagebybirthday();

上面这种调用方式我们比较熟悉，不过当你想编写一些抽象框架时（框架又需要与业务定义的类进行互操作），由于你不知道业务类的成员和方法，这时反射动态获取成员变量或调用方法。

下面例子，我们利用反射将json转换为java对象。

public static class user {
 private string name;
 public string getname() {
    return name;
 }
   public void setname(string name) {
     this.name = name;
   }
}

// 使用反射调用对象setter方法。
public static <t> t fill(class<t> userclass, map<string, object> json) throws exception {
        field[] fields = userclass.getdeclaredfields();
        t user = userclass.newinstance();
        for (field field : fields) {
            // 首字母大写
            string name = field.getname();
            char[] arr = name.tochararray();
            arr[0] = character.touppercase(arr[0]);
            system.out.println(new string(arr));
            method method = userclass.getdeclaredmethod("set" + new string(arr), field.gettype());
            object returnvalue = method.invoke(user, json.get(name));
        }
        return user;
}

2、javascript中reflect

javascript在es6提供了反射内置对象reflect，但javascript里面的反射和java反射有所不同。先看下reflect提供的13个静态方法。

• reflect.apply(target, thisarg, args)

• reflect.construct(target, args)

• reflect.get(target, name, receiver)

• reflect.set(target, name, value, receiver)

• reflect.defineproperty(target, name, desc)

• reflect.deleteproperty(target, name)

• reflect.has(target, name)

• reflect.ownkeys(target)

• reflect.isextensible(target)

• reflect.preventextensions(target)

• reflect.getownpropertydescriptor(target, name)

• reflect.getprototypeof(target)

• reflect.setprototypeof(target, prototype)

2.1 reflect.get(target, name, receiver)

reflect.get方法查找并返回target对象的name属性，如果没有该属性，则返回undefined。

const obj = {
  name: 'jack',
  age: 12,
  get userinfo() {
    return this.name + ' age is ' + this.age;
  }
}

reflect.get(obj, 'name') // jack
reflect.get(obj, 'age') // 12
reflect.get(obj, 'userinfo') // jack age is 12

// 如果传递了receiver参数，在调用userinfo()函数时，this是指向receiver对象。
const receiverobj = {
  name: '小明',
  age: 22
};

reflect.get(obj, 'userinfo', receiverobj) // 小明 age is 22

2.2 reflect.set(target, name, value, receiver)

const obj = {

  name: 'jack',
  age: 12,
  set updateage(value) {
    return this.age = value;
  },
}
reflect.set(obj, 'age', 22);
obj.age // 22

// 如果传递了receiver参数，在调用updateage()函数时，this是指向receiver对象。
const receiverobj = {
  age: 0
};

reflect.set(obj, 'updateage', 10, receiverobj) // 
obj.age         // 22
receiverobj.age // 10

2.3 reflect.has(obj, name)

reflect.has方法相当于name in obj里面的in运算符。

const obj = {
  name: 'jack',
}
obj in name // true
reflect.has(obj, 'name') // true

2.4 reflect.deleteproperty(obj, name)

reflect.deleteproperty方法相当于delete obj[name] ，用于删除对象的属性。如果删除成功，或者被删除的属性不存在，返回true；删除失败，被删除的属性依然存在，返回false。

const obj = {
  name: 'jack',
}
delete obj.name 
reflect.deleteproperty(obj, 'name')

2.5 reflect.construct(target, args)

reflect.construct方法等同于new target(...args) 。

function user(name){
  this.name = name;
}
const user = new user('jack');
reflect.construct(user, ['jack']);
reflect.getprototypeof(obj)
reflect.getprototypeof方法用于读取对象的__proto__属性。

2.6 reflect.setprototypeof(obj, newproto)

reflect.setprototypeof方法用于设置目标对象的原型（prototype）。返回一个布尔值，表示是否设置成功。

const obj = {
  name: 'jack',
}
reflect.setprototypeof(obj, array.prototype);
obj.length // 0

2.7 reflect.apply(func, thisarg, args)

reflect.apply方法相当于function.prototype.apply.call(func, thisarg, args) ，用于绑定this对象后执行给定函数。

const nums = [1,2,3,4,5];
const min = math.max.apply(math, nums);
// 通过 reflect.apply 调用
const min = reflect.apply(math.min, math, nums);

2.8 reflect.defineproperty(target, propertykey, attributes)

reflect.defineproperty方法相当于object.defineproperty，用来为对象定义属性。

const obj = {};
object.defineproperty(obj, 'property', {
  value: 0,
  writable: false
});

reflect.defineproperty(obj, 'property', {
  value: 0,
  writable: false
});

2.9 reflect.getownpropertydescriptor(target, propertykey)

获取指定属性的描述对象。

2.10 reflect.isextensible (target)

返回一个布尔值，表示当前对象是否可扩展。

2.11 reflect.preventextensions(target)

用于让一个对象变为不可扩展。它返回一个布尔值，表示是否操作成功。

2.13 reflect.ownkeys (target)

reflect.ownkeys方法用于返回对象的所有属性。

const obj = {
  name: 'jack',
  age: 12,
  get userinfo() {
    return this.name + ' age is ' + this.age;
  }
}
object.getownpropertynames(obj)
reflect.ownkeys(obj) // ['name', 'age', 'userinfo']

3、javascript中proxy

代理在编程中很有用，它可以在目标对象之前增加一层“拦截”实现一些通用逻辑。

proxy 构造函数 proxy(target, handler) 参数：

• target：代理的目标对象，它可以是任何类型的对象，包括内置的数组，函数，代理对象。
• handler：它是一个对象，它的属性提供了某些操作发生时的处理函数。

const user = {name: 'hello'}
const proxy = new proxy(user, {
  get: function(target, property) { // 读取属性时触发
    return 'hi';
  }
});
proxy.name // 'hi'

3.1 proxy中支持的拦截操作

• handler.get(target, property, receiver)
• handler.set(target, property, value, receiver)
• handler.has(target, property)
• handler.defineproperty(target, property, descriptor)
• handler.deleteproperty(target, property)
• handler.getownpropertydescriptor(target, prop)
• handler.getprototypeof(target)
• handler.setprototypeof(target, prototype)
• handler.isextensible(target)
• handler.ownkeys(target)
• handler.preventextensions(target)
• handler.apply(target, thisarg, argumentslist)
• handler.construct(target, argumentslist, newtarget)

3.2 get()

用于拦截某个属性的读取操作，可以接受三个参数，依次为目标对象、属性名和 proxy 实例本身，其中最后一个参数可选。

const user = {
  name: 'jack'
}
// 只有属性存在才返回值，否则抛出异常。
const proxy = new proxy(user, {
  get: function(target, property) {
    if (!(property in target)) {
       throw new referenceerror(`${property} does not exist.`);
    }
    return target[property];
  }
});
proxy.name // jack
proxy.age // referenceerror: age does not exist.

我们可以定义一些公共代理对象，然后让子对象继承。

// 只有属性存在才返回值，否则抛出异常。
const proxy = new proxy({}, {
  get: function(target, property) {
    if (!(property in target)) {
       throw new referenceerror(`${property} does not exist.`);
    }
    return target[property];
  }
});
let obj = object.create(proxy);
obj.name = 'hello'
obj.name // hello
obj.age // referenceerror: age does not exist.

3.3 set()

用来拦截某个属性的赋值操作，可以接受四个参数，依次为目标对象、属性名、属性值和 proxy 实例本身，其中最后一个参数可选。

// 字符类型的属性长度校验
let sizevalidator = {
  set: function(target, property, value, receiver) {
    if (typeof value == 'string' && value.length > 5) {
       throw new rangeerror('cannot exceed 5 character.');
    }
    target[property] = value;
    return true;
  }
};

const validator = new proxy({}, sizevalidator);
let obj = object.create(validator);
obj.name = '123456' // rangeerror: cannot exceed 5 character.
obj.age = 12     // 12

3.4 has()

用来拦截hasproperty操作，即判断对象是否具有某个属性时，这个方法会生效。如in运算符。

它接受两个参数，分别是目标对象、需查询的属性名。

const handler = {
  has (target, key) {
    if (key[0] === '_') {
      return false;
    }
    return key in target;
  }
};
var target = { _prop: 'foo', prop: 'foo' };
var proxy = new proxy(target, handler);
'_prop' in proxy // false

3.5 defineproperty()

defineproperty()方法拦截了object.defineproperty()操作。

3.6 deleteproperty()

用于拦截delete操作，如果这个方法抛出错误或者返回false，当前属性就无法被delete命令删除。

3.7 getownpropertydescriptor()

getownpropertydescriptor()方法拦截object.getownpropertydescriptor()，返回一个属性描述对象或者undefined 。

3.8 getprototypeof()

主要用来拦截获取对象原型，拦截的操作如下：

• object.getprototypeof()

• reflect.getprototypeof()

• __proto__

• object.prototype.isprototypeof()

• instanceof
  

const obj = {};
const proto = {};
const handler = {
    getprototypeof(target) {
        console.log(target === obj);   // true
        console.log(this === handler); // true
        return proto;
    }
};

const p = new proxy(obj, handler);
console.log(object.getprototypeof(p) === proto);    // true

3.9 setprototypeof()

主要用来拦截object.setprototypeof()方法。

const handlerreturnsfalse = {
    setprototypeof(target, newproto) {
        return false;
    }
};

const newproto = {}, target = {};

const p1 = new proxy(target, handlerreturnsfalse);
object.setprototypeof(p1, newproto); // throws a typeerror
reflect.setprototypeof(p1, newproto); // returns false

3.10 isextensible()

方法拦截object.isextensible()操作。

const p = new proxy({}, {
  isextensible: function(target) {
    console.log('called');
    return true;//也可以return 1;等表示为true的值
  }
});

console.log(object.isextensible(p)); // "called"
                                     // true

3.11 ownkeys()

用来拦截对象自身属性的读取操作。具体来说，拦截以下操作。

• object.getownpropertynames()

• object.getownpropertysymbols()

• object.keys()
• for...in循环。
  

const p = new proxy({}, {
  ownkeys: function(target) {
    console.log('called');
    return ['a', 'b', 'c'];
  }
});

console.log(object.getownpropertynames(p)); // "called"

3.12 preventextensions()

用来拦截object.preventextensions() 。该方法必须返回一个布尔值，否则会被自动转为布尔值。

这个方法有一个限制，只有目标对象不可扩展时（即object.isextensible(proxy)为false），proxy.preventextensions才能返回true，否则会报错。

const p = new proxy({}, {
  preventextensions: function(target) {
    console.log('called');
    object.preventextensions(target);
    return true;
  }
});

console.log(object.preventextensions(p)); // "called"
                                          // false

3.13 apply()

apply方法拦截以下操作。

• proxy(...args)

• function.prototype.apply() 和 function.prototype.call()

• reflect.apply()


它接受三个参数，分别是目标对象、目标对象的上下文对象（this）和目标对象的参数数组。

const handler = {
  apply (target, ctx, args) {
    return reflect.apply(...arguments);
  }
};

例子:

const target = function () { };
const handler = {
  apply: function (target, thisarg, argumentslist) {
    console.log('called: ' + argumentslist.join(', '));
    return argumentslist[0] + argumentslist[1] + argumentslist[2];
  }
};

const p = new proxy(target, handler);
p(1,2,3) // "called: 1, 2, 3" 6

3.14 construct()

用于拦截new命令，下面是拦截对象的写法：

const handler = {
  construct (target, args, newtarget) {
    return new target(...args);
  }
};

它方法接受三个参数。

• target：目标对象。
• args：构造函数的参数数组。
• newtarget：创造实例对象时，new命令作用的构造函数。

注意：方法返回的必须是一个对象，目标对象必须是函数，否则就会报错。

const p = new proxy(function() {}, {
  construct: function(target, argumentslist) {
    return 0;
  }
});

new p() // 返回值不是对象，报错

const p = new proxy({}, {
  construct: function(target, argumentslist) {
    return {};
  }
});
new p() //目标对象不是函数，报错

4、观察者模式

观察者是一种很常用的模式，它的定义是当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

我们使用proxy 来实现一个例子，当观察对象状态变化时，让观察函数自动执行。

观察者函数，包裹观察目标，添加观察函数。

• observable包裹观察目标，返回一个proxy对象。
• observe 添加观察函数到队列。
  

const queuedobservers = new set();

const observe = fn => queuedobservers.add(fn);
const observable = obj => new proxy(obj, {set});
// 属性改变时，自动执行观察函数。
function set(target, key, value, receiver) {
  const result = reflect.set(target, key, value, receiver);
  queuedobservers.foreach(observer => observer());
  return result;
}

例子:

const user = observable({
  name: 'jack',
  age: 20
});

function userinfo() {
  console.log(`${user.name}, ${user.age}`)
}

observe(userinfo);
user.name = '小明'; // 小明, 20

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