Vue3.0之双向绑定原理—

了解代理模式

一个例子

作为一个单身钢铁直男程序员，小王最近逐渐喜欢上了前端小妹，不过呢，他又和前台小妹不熟，所以决定委托与前端小妹比较熟的UI小姐姐帮忙给自己搭桥引线。小王于是请UI小姐姐吃了一顿大餐，然后拿出一封情书委托它转交给前台小妹，情书上写的： 我喜欢你，我想和你谈恋爱，不愧钢铁直男。不过这样写肯定是没戏的，UI小姐姐吃人嘴短，于是帮忙改了情书，改成了我喜欢你，我想和你每天携手看潮起潮落，然后交给了前台小妹。虽然有没有撮合成功不清楚啊，不过这个故事告诉我们，小王活该单身狗。

其实上面就是一个比较典型的代理模式的例子，小王想给前台小妹送情书，因为不熟所以委托UI小姐姐，UI小姐姐相当于代理人，代替小王完成了送情书的事情。

引申

通过上面的例子，我们想想Vue的数据响应原理，比如下面这段代码

const xiaowang = {love: '我喜欢你，我想和你谈恋爱'
}
// 送给小姐姐情书
function sendToMyLove(obj) {console.log(obj.love)return '流氓，滚'
}
console.log(sendToMyLove(xiaowang))

如果没有UI小姐姐代替送情书，显示结局是悲惨的，想想Vue2.0的双向绑定，通过Object.defineProperty来监听的属性 get,set方法来实现双向绑定,这个Object.defineProperty就相当于UI小姐姐

const xiaowang = {loveLetter: '我喜欢你，我想和你谈恋爱'
}
// UI小姐姐代理
Object.defineProperty(xiaowang,'love', {get() {return xiaowang.loveLetter.replace('谈恋爱','每天携手看潮起潮落')}
})// 送给小姐姐情书
function sendToMyLove(obj) {console.log(obj.love)return '小伙子还挺有诗情画意的么，不过老娘不喜欢，滚'
}
console.log(sendToMyLove(xiaowang))

虽然依然是一个悲惨的故事，因为送奔驰的成功率可能会更高一些。但是我们可以看到，通过Object.defineProperty可以对对象的已有属性进行拦截，然后做一些额外的操作。

存在的问题

在Vue2.0中，数据双向绑定就是通过 Object.defineProperty 去监听对象的每一个属性，然后在get,set方法中通过发布订阅者模式来实现的数据响应，但是存在一定的缺陷，比如只能监听已存在的属性，对于新增删除属性就无能为力了，同时无法监听数组和对象的变化，所以在Vue3.0中将其换成了功能更强大的Proxy。

了解Proxy

Proxy是ES6的一个新特性，是在目标对象之前架设一层“拦截”，外界对该对象的访问，都必须先通过这层拦截，因此提供了一种机制，可以对外界的访问进行过滤和改写。

用Proxy重写上面的例子

比如我们可以通过Proxy对上面的送情书情节进行重写:

const xiaowang = {loveLetter: '我喜欢你，我想和你谈恋爱'
}
const proxy = new Proxy(xiaowang, {get(target,key) {if(key === 'loveLetter') {return target[key].replace('谈恋爱','每天携手看潮起潮落')}}
})
// 送给小姐姐情书
function sendToMyLove(obj) {console.log(obj.loveLetter)return '小伙子还挺有诗情画意的么，不过老娘不喜欢，滚'
}
console.log(sendToMyLove(proxy))

再看这样一个场景

请分别使用 Object.defineProperty 和 Proxy 完善下面的代码逻辑.

function observe(obj, callback) {}const obj = observe({name: '子君',sex: '男'},(key, value) => {console.log(`属性[${key}]的值被修改为[${value}]`)}
)// 这段代码执行后，输出 属性[name]的值被修改为[妹纸]
obj.name = '妹纸'// 这段代码执行后，输出 属性[sex]的值被修改为[女]
obj.name = '女'

看了上面的代码，希望大家可以先自行实现以下，下面我们分别用 Object.defineProperty 和 Proxy 去实现上面的逻辑.

使用 Object.defineProperty

/*** 请实现这个函数，使下面的代码逻辑正常运行* @param {*} obj 对象* @param {*} callback 回调函数*/
function observe(obj, callback) {const newObj = {}Object.keys(obj).forEach(key => {Object.defineProperty(newObj, key, {configurable: true,enumerable: true,get() {return obj[key]},// 当属性的值被修改时，会调用set，这时候就可以在set里面调用回调函数set(newVal) {obj[key] = newValcallback(key, newVal)}})})return newObj
}const obj = observe({name: '子君',sex: '男'},(key, value) => {console.log(`属性[${key}]的值被修改为[${value}]`)}
)// 这段代码执行后，输出 属性[name]的值被修改为[妹纸]
obj.name = '妹纸'// 这段代码执行后，输出 属性[sex]的值被修改为[女]
obj.name = '女'

使用Proxy

function observe(obj, callback) {return new Proxy(obj, {get(target, key) {return target[key]},set(target, key, value) {target[key] = valuecallback(key, value)}})
}const obj = observe({name: '子君',sex: '男'},(key, value) => {console.log(`属性[${key}]的值被修改为[${value}]`)}
)// 这段代码执行后，输出 属性[name]的值被修改为[妹纸]
obj.name = '妹纸'// 这段代码执行后，输出 属性[sex]的值被修改为[女]
obj.name = '女'

通过上面两种不同实现方式，我们可以大概的了解到 Object.defineProperty 和 Proxy 的用法，但是当给对象添加新的属性的时候，区别就出来了，比如

// 添加公众号字段
obj.gzh = '前端有的玩'

使用 Object.defineProperty 无法监听到新增属性，但是使用 Proxy 是可以监听到的。对比上面两段代码可以发现有以下几点不同

Object.defineProperty 监听的是对象的每一个属性，而Proxy 监听的是对象自身
使用 Object.defineProperty 需要遍历对象的每一个属性，对于性能会有一定的影响
Proxy 对新增的属性也能监听到，但 Object.defineProperty 无法监听到。

初识`Proxy`

概念与语法

在MDN中，关于Proxy 是这样介绍的: Proxy 对象用于定义基本操作的自定义行为（如属性查找、赋值、枚举、函数调用等）。什么意思呢？Proxy 就像一个拦截器一样，它可以在读取对象的属性，修改对象的属性，获取对象属性列表，通过for in循环等等操作的时候，去拦截对象上面的默认行为，然后自己去自定义这些行为，比如上面例子中的set,我们通过拦截默认的set,然后在自定义的set里面添加了回调函数的调用

Proxy 的语法格式如下

/**
* target: 要兼容的对象，可以是一个对象，数组,函数等等
* handler: 是一个对象，里面包含了可以监听这个对象的行为函数，比如上面例子里面的`get`与`set`
* 同时会返回一个新的对象proxy, 为了能够触发handler里面的函数，必须要使用返回值去进行其他操作，比如修改值
*/
const proxy = new Proxy(target, handler)

在上面的例子里面，我们已经使用到了handler里面提供的get与set方法了，接下来我们一一看一下handler里面的方法。

handler 里面的方法列表

handler里面的方法可以有以下这十三个，每一个都对应的一种或多种针对proxy代理对象的操作行为

handler.get

当通过proxy去读取对象里面的属性的时候，会进入到get钩子函数里面
handler.set

当通过proxy去为对象设置修改属性的时候，会进入到set钩子函数里面
handler.has

当使用in判断属性是否在proxy代理对象里面时，会触发has，比如
```
const obj = {name: '子君'
}
console.log('name' in obj)
```
handler.deleteProperty

当使用delete去删除对象里面的属性的时候，会进入deleteProperty`钩子函数
handler.apply

当proxy监听的是一个函数的时候，当调用这个函数时，会进入apply钩子函数
handle.ownKeys

当通过Object.getOwnPropertyNames, Object.getownPropertySymbols, Object.keys, Reflect.ownKeys去获取对象的信息的时候，就会进入ownKeys这个钩子函数
handler.construct

当使用new操作符的时候，会进入construct这个钩子函数
handler.defineProperty

当使用Object.defineProperty去修改属性修饰符的时候，会进入这个钩子函数
handler.getPrototypeOf

当读取对象的原型的时候，会进入这个钩子函数
handler.setPrototypeOf

当设置对象的原型的时候，会进入这个钩子函数
handler.isExtensible

当通过Object.isExtensible去判断对象是否可以添加新的属性的时候，进入这个钩子函数
handler.preventExtensions

当通过Object.preventExtensions去设置对象不可以修改新属性时候，进入这个钩子函数
handler.getOwnPropertyDescriptor

在获取代理对象某个属性的属性描述时触发该操作，比如在执行 Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, "foo") 时会进入这个钩子函数

Proxy 提供了十三种拦截对象操作的方法，本文主要挑选其中一部分在Vue3中比较重要的进行说明，其余的建议可以直接阅读MDN关于 Proxy 的介绍。

详细介绍

get

当通过 proxy 去读取对象里面的属性的时候，会进入到get钩子函数里面

当我们从一个 proxy 代理上面读取属性的时候，就会触发get钩子函数，get函数的结构如下

/*** target: 目标对象，即通过proxy代理的对象* key: 要访问的属性名称* receiver: receiver相当于是我们要读取的属性的this,一般情况*           下他就是proxy对象本身，关于receiver的作用，后文将具体讲解*/
handle.get(target,key, receiver)

示例

我们在工作中经常会有封装axios的需求，在封装过程中，也需要对请求异常进行封装，比如不同的状态码返回的异常信息是不同的，如下是一部分状态码及其提示信息:

// 状态码提示信息
const errorMessage = {400: '错误请求',401: '系统未授权，请重新登录',403: '拒绝访问',404: '请求失败，未找到该资源'
}// 使用方式
const code = 404
const message = errorMessage[code]
console.log(message)

但这存在一个问题，状态码很多，我们不可能每一个状态码都去枚举出来，所以对于一些异常状态码，我们希望可以进行统一提示，如提示为系统异常，请联系管理员，这时候就可以使用 Proxy 对错误信息进行代理处理

// 状态码提示信息
const errorMessage = {400: '错误请求',401: '系统未授权，请重新登录',403: '拒绝访问',404: '请求失败，未找到该资源'
}const proxy = new Proxy(errorMessage, {get(target,key) {const value = target[key]return value || '系统异常，请联系管理员'}
})// 输出 错误请求
console.log(proxy[400])
// 输出 系统异常，请联系管理员
console.log(proxy[500])

set

当为对象里面的属性赋值的时候，会触发set

当给对象里面的属性赋值的时候，会触发set,set函数的结构如下

/*** target: 目标对象，即通过proxy代理的对象* key: 要赋值的属性名称* value: 目标属性要赋的新值* receiver: 与 get的receiver 基本一致*/
handle.set(target,key,value, receiver)

示例

某系统需要录入一系列数值用于数据统计，但是在录入数值的时候，可能录入的存在一部分异常值，对于这些异常值需要在录入的时候进行处理, 比如大于100的值，转换为100, 小于0的值，转换为0, 这时候就可以使用 proxy 的set，在赋值的时候，对数据进行处理

const numbers = []
const proxy = new Proxy(numbers, {set(target,key,value) {if(value < 0) {value = 0}else if(value > 100) {value = 100}target[key] = value// 对于set 来说，如果操作成功必须返回true, 否则会被视为失败return true}
})proxy.push(1)
proxy.push(101)
proxy.push(-10)
// 输出 [1, 100, 0]
console.log(numbers)

对比Vue2.0

在使用Vue2.0的时候，如果给对象添加新属性的时候，往往需要调用$set, 这是因为Object.defineProperty只能监听已存在的属性，而新增的属性无法监听，而通过$set相当于手动给对象新增了属性，然后再触发数据响应。但是对于Vue3.0来说，因为使用了 Proxy ，在他的set钩子函数中是可以监听到新增属性的，所以就不再需要使用$set

const obj = {name: '子君'
}
const proxy = new Proxy(obj, {set(target,key,value) {if(!target.hasOwnProperty(key)) {console.log(`新增了属性${key},值为${value}`)}target[key] = valuereturn true}
})
// 新增 公众号 属性
// 输出 新增了属性gzh,值为前端有的玩
proxy.gzh = '前端有的玩'

has

当使用in判断属性是否在 proxy 代理对象里面时，会触发has

/*** target: 目标对象，即通过proxy代理的对象* key: 要判断的key是否在target中*/handle.has(target,key)

示例

一般情况下我们在js中声明私有属性的时候，会将属性的名字以_开头，对于这些私有属性，是不需要外部调用，所以如果可以隐藏掉是最好的，这时候就可以通过has在判断某个属性是否在对象时，如果以_开头，则返回false

const obj =  {publicMethod() {},_privateMethod(){}
}
const proxy = new Proxy(obj, {has(target, key) {if(key.startsWith('_')) {return false}return Reflect.get(target,key)}
})// 输出 false
console.log('_privateMethod' in proxy)// 输出 true
console.log('publicMethod' in proxy)

deleteProperty

当使用delete去删除对象里面的属性的时候，会进入deleteProperty`拦截器

/*** target: 目标对象，即通过proxy代理的对象* key: 要删除的属性*/handle.deleteProperty(target,key)

示例

现在有一个用户信息的对象，对于某些用户信息，只允许查看，但不能删除或者修改，对此使用 Proxy 可以对不能删除或者修改的属性进行拦截并抛出异常，如下

const userInfo = {name: '子君',gzh: '前端有的玩',sex: '男',age: 22
}
// 只能删除用户名和公众号
const readonlyKeys = ['name', 'gzh']
const proxy = new Proxy(userInfo, {set(target,key,value) {if(readonlyKeys.includes(key)) {throw new Error(`属性${key}不能被修改`)}target[key] = valuereturn true},deleteProperty(target,key) {if(readonlyKeys.includes(key)) {throw new Error(`属性${key}不能被删除`)return}delete target[key]return true}
})
// 报错
delete proxy.name

对比Vue2.0

其实与$set解决的问题类似，Vue2.0是无法监听到属性被删除的，所以提供了$delete用于删除属性，但是对于 Proxy ，是可以监听删除操作的，所以就不需要再使用$delete了

其他操作

在上文中，我们提到了 Proxy 的handler提供了十三个函数，在上面我们列举了最常用的三个，其实每一个的用法都是基本一致的，比如ownKeys，当通过Object.getOwnPropertyNames,Object.getownPropertySymbols,Object.keys,Reflect.ownKeys去获取对象的信息的时候，就会进入ownKeys这个钩子函数，使用这个我们就可以对一些我们不像暴露的属性进行保护，比如一般会约定_开头的为私有属性，所以在使用Object.keys去获取对象的所有key的时候，就可以把所有_开头的属性屏蔽掉。关于剩余的那些属性，建议大家多去看看MDN中的介绍。

Reflect

在上面，我们获取属性的值或者修改属性的值都是通过直接操作target来实现的，但实际上ES6已经为我们提供了在 Proxy 内部调用对象的默认行为的API,即Reflect。比如下面的代码

const obj = {}
const proxy = new Proxy(obj, {get(target,key,receiver) {return Reflect.get(target,key,receiver)}
})

大家可能看到上面的代码与直接使用target[key]的方式没什么区别，但实际上Reflect的出现是为了让Object上面的操作更加规范，比如我们要判断某一个prop是否在一个对象中，通常会使用到in,即

const obj = {name: '子君'}
console.log('name' in obj)

但上面的操作是一种命令式的语法，通过Reflect可以将其转变为函数式的语法，显得更加规范

Reflect.has(obj,'name')

除了has,get之外，其实Reflect上面总共提供了十三个静态方法，这十三个静态方法与 Proxy 的handler上面的十三个方法是一一对应的，通过将 Proxy 与Reflect相结合，就可以对对象上面的默认操作进行拦截处理，当然这也就属于函数元编程的范畴了。

总结

有的同学可能会有疑惑，我不会 Proxy 和Reflect就学不了Vue3.0了吗？其实懂不懂这个是不影响学习Vue3.0的，但是如果想深入去理解Vue3.0，还是很有必要了解这些的。比如经常会有人在使用Vue2的时候问，为什么我数组通过索引修改值之后，界面没有变呢？当你了解到Object.defineProperty的使用方式与限制之后，就会恍然大悟，原来如此。

参考微信公众号：Vue社区，源于前端有的玩，作者前端进击者