属性描述对象

概述

JavaScript 提供了一个内部数据结构，用来描述对象的属性，控制它的行为，比如该属性是否可写、可遍历等等。这个内部数据结构称为“属性描述对象”（attributes object）。

{
  value: undefined,
  writable: true,
  enumerable: true,
  configurable: true,
  get: undefined,
  set: undefined
}

以上都是默认值

1. 元属性

• value属性是目标属性的值。

var obj = {};
obj.p = 123;

Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'p').value
// 123

Object.defineProperty(obj, 'p', { value: 246 });
obj.p // 246

• writable属性是一个布尔值，决定了目标属性的值（value）是否可以被改变。

var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
  value: 37,
  writable: false
});

obj.a // 37
obj.a = 25;
obj.a // 37

如果原型对象的某个属性的writable为false，那么子对象将无法自定义这个属性。

var proto = Object.defineProperty({}, 'foo', {
  value: 'a',
  writable: false
});

var obj = Object.create(proto);

obj.foo = 'b';
obj.foo // 'a'

但是，有一个规避方法，就是通过覆盖属性描述对象，绕过这个限制。原因是这种情况下，原型链会被完全忽视。

var proto = Object.defineProperty({}, 'foo', {
  value: 'a',
  writable: false
});

var obj = Object.create(proto);

Object.defineProperty(obj, 'foo', {
  value: 'b'
});
obj.foo // "b"

• 一个属性的enumerable为false，下面三个操作不会取到该属性。

var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'x', {
  value: 123,
  enumerable: false
});

obj.x // 123

for (var key in obj) {
  console.log(key);
}
// undefined

Object.keys(obj)  // []
JSON.stringify(obj) // "{}"

• configurable为false时，value、writable、enumerable和configurable都不能被修改了。

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  value: 1,
  writable: false,
  enumerable: false,
  configurable: false
});

Object.defineProperty(obj, 'p', {value: 2})
// TypeError: Cannot redefine property: p

Object.defineProperty(obj, 'p', {writable: true})
// TypeError: Cannot redefine property: p

Object.defineProperty(obj, 'p', {enumerable: true})
// TypeError: Cannot redefine property: p

Object.defineProperty(obj, 'p', {configurable: true})
// TypeError: Cannot redefine property: p

可配置性决定了目标属性是否可以被删除（delete）。

var obj = Object.defineProperties({}, {
  p1: { value: 1, configurable: true },
  p2: { value: 2, configurable: false }
});

delete obj.p1 // true
delete obj.p2 // false

obj.p1 // undefined
obj.p2 // 2

2. 存取器

除了直接定义以外，属性还可以用存取器（accessor）定义。其中，存值函数称为setter，使用属性描述对象的set属性；取值函数称为getter，使用属性描述对象的get属性。

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  get: function () {
    return 'getter';
  },
  set: function (value) {
    console.log('setter: ' + value);
  }
});

obj.p // "getter"
obj.p = 123 // "setter: 123"

JavaScript 还提供了存取器的另一种写法。

var obj = {
  get p() {
    return 'getter';
  },
  set p(value) {
    console.log('setter: ' + value);
  }
};

注意，一旦定义了取值函数get（或存值函数set），就不能将writable属性设为true，或者同时定义value属性，否则会报错。

var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'p', {
  value: 123,
  get: function() { return 456; }
});
// TypeError: Invalid property.
// A property cannot both have accessors and be writable or have a value

Object.defineProperty(obj, 'p', {
  writable: true,
  get: function() { return 456; }
});
// TypeError: Invalid property descriptor.
// Cannot both specify accessors and a value or writable attribute

获取属性描述对象

Object.getOwnPropertyDescriptor()方法可以获取属性描述对象。它的第一个参数是目标对象，第二个参数是一个字符串，对应目标对象的某个属性名。

var obj = { p: 'a' };

Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'p')
// Object { value: "a",
//   writable: true,
//   enumerable: true,
//   configurable: true
// }

注意，Object.getOwnPropertyDescriptor()方法只能用于对象自身的属性，不能用于继承的属性。

var obj = { p: 'a' };

Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'toString')
// undefined

属性的获取与遍历

1. Object.getOwnPropertyNames

Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组，成员是参数对象自身的全部属性的属性名，不管该属性是否可遍历。

var obj = Object.defineProperties({}, {
  p1: { value: 1, enumerable: true },
  p2: { value: 2, enumerable: false }
});

Object.getOwnPropertyNames(obj)
// ["p1", "p2"]

2. Object.keys

Object.keys只返回对象自身的可遍历属性的全部属性名。

Object.keys([]) // []
Object.getOwnPropertyNames([]) // [ 'length' ]

Object.keys(Object.prototype) // []
Object.getOwnPropertyNames(Object.prototype)
// ['hasOwnProperty',
//  'valueOf',
//  'constructor',
//  'toLocaleString',
//  'isPrototypeOf',
//  'propertyIsEnumerable',
//  'toString']

3. propertyIsEnumerable

实例对象的propertyIsEnumerable()方法返回一个布尔值，用来判断某个属性是否可遍历。注意，这个方法只能用于判断对象自身的属性，对于继承的属性一律返回false。

var obj = {};
obj.p = 123;

obj.propertyIsEnumerable('p') // true
obj.propertyIsEnumerable('toString') // false

注意，for...in循环包括继承的属性，Object.keys方法不包括继承的属性。如果需要获取对象自身的所有属性，不管是否可遍历，可以使用Object.getOwnPropertyNames方法。

定义属性

Object.defineProperty()方法允许通过属性描述对象，定义或修改一个属性，然后返回修改后的对象，它的用法如下。

Object.defineProperty(object, propertyName, attributesObject)

举例来说，定义obj.p可以写成下面这样。

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  value: 123,
  writable: false,
  enumerable: true,
  configurable: false
});

obj.p // 123

obj.p = 246;
obj.p // 123

如果一次性定义或修改多个属性，可以使用Object.defineProperties()方法。

var obj = Object.defineProperties({}, {
  p1: { value: 123, enumerable: true },
  p2: { value: 'abc', enumerable: true },
  p3: { get: function () { return this.p1 + this.p2 },
    enumerable:true,
    configurable:true
  }
});

obj.p1 // 123
obj.p2 // "abc"
obj.p3 // "123abc"

Object.defineProperty()和Object.defineProperties()参数里面的属性描述对象，writable、configurable、enumerable这三个属性的默认值都为false。

var obj = {};
Object.defineProperty(obj, 'foo', {});
Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'foo')
// {
//   value: undefined,
//   writable: false,
//   enumerable: false,
//   configurable: false
// }

对象拷贝

我们可以通过Object.defineProperty方法来拷贝属性。

var extend = function (to, from) {
  for (var property in from) {
    if (!from.hasOwnProperty(property)) continue;
    Object.defineProperty(
      to,
      property,
      Object.getOwnPropertyDescriptor(from, property)
    );
  }

  return to;
}

extend({}, { get a(){ return 1 } })
// { get a(){ return 1 } })

控制对象状态

1. extensions

Object.preventExtensions方法可以使得一个对象无法再添加新的属性。

var obj = new Object();
Object.preventExtensions(obj);

Object.defineProperty(obj, 'p', {
  value: 'hello'
});
// TypeError: Cannot define property:p, object is not extensible.

obj.p = 1;
obj.p // undefined

Object.isExtensible方法用于检查一个对象是否使用了Object.preventExtensions方法。也就是说，检查是否可以为一个对象添加属性。

var obj = new Object();

Object.isExtensible(obj) // true
Object.preventExtensions(obj);
Object.isExtensible(obj) // false

2. seal

Object.seal方法使得一个对象既无法添加新属性，也无法删除旧属性。

var obj = { p: 'hello' };
Object.seal(obj);

delete obj.p;
obj.p // "hello"

obj.x = 'world';
obj.x // undefined

Object.seal实质是把属性描述对象的configurable属性设为false，因此属性描述对象不再能改变了。

Object.seal只是禁止新增或删除属性，并不影响修改某个属性的值。

var obj = { p: 'a' };
Object.seal(obj);
obj.p = 'b';
obj.p // 'b'

Object.isSealed方法用于检查一个对象是否使用了Object.seal方法。

var obj = { p: 'a' };

Object.seal(obj);
Object.isSealed(obj) // true

这时，Object.isExtensible方法也返回false。

var obj = { p: 'a' };

Object.seal(obj);
Object.isExtensible(obj) // false

3. freeze

Object.freeze方法可以使得一个对象无法添加新属性、无法删除旧属性、也无法改变属性的值，使得这个对象实际上变成了常量。

var obj = {
  p: 'hello'
};

Object.freeze(obj);

obj.p = 'world';
obj.p // "hello"

obj.t = 'hello';
obj.t // undefined

delete obj.p // false
obj.p // "hello"

Object.isFrozen方法用于检查一个对象是否使用了Object.freeze方法。

var obj = {
  p: 'hello'
};

Object.freeze(obj);
Object.isFrozen(obj) // true

使用Object.freeze方法以后，Object.isSealed将会返回true，Object.isExtensible返回false。

var obj = {
  p: 'hello'
};

Object.freeze(obj);

Object.isSealed(obj) // true
Object.isExtensible(obj) // false

Object.isFrozen的一个用途是，确认某个对象没有被冻结后，再对它的属性赋值。

var obj = {
  p: 'hello'
};

Object.freeze(obj);

if (!Object.isFrozen(obj)) {
  obj.p = 'world';
}

4. 局限性

上面的三个方法锁定对象的可写性有一个漏洞：可以通过改变原型对象，来为对象增加属性。

var obj = new Object();
Object.preventExtensions(obj);

var proto = Object.getPrototypeOf(obj);
proto.t = 'hello';
obj.t
// hello

一种解决方案是，把obj的原型也冻结住。

var obj = new Object();
Object.preventExtensions(obj);

var proto = Object.getPrototypeOf(obj);
Object.preventExtensions(proto);

proto.t = 'hello';
obj.t // undefined

另外一个局限是，如果属性值是对象，上面这些方法只能冻结属性指向的对象，而不能冻结对象本身的内容。

var obj = {
  foo: 1,
  bar: ['a', 'b']
};
Object.freeze(obj);

obj.bar.push('c');
obj.bar // ["a", "b", "c"]