ES6 系列之私有變量的實現

前言

在閱讀 《ECMAScript 6 入門》的時候，零散的看到有私有變量的實現，因此在此總結一篇。

1. 約定

實現

class Example {
	constructor() {
		this._private = 'private';
	}
	getName() {
		return this._private
	}
}

var ex = new Example();

console.log(ex.getName()); // private
console.log(ex._private); // private
複製代碼

優勢

1. 寫法簡單
2. 調試方便
3. 兼容性好

缺點

1. 外部能夠訪問和修改
2. 語言沒有配合的機制，如 for in 語句會將全部屬性枚舉出來
3. 命名衝突

2. 閉包

實現一

/** * 實現一 */
class Example {
  constructor() {
    var _private = '';
    _private = 'private';
    this.getName = function() {return _private}
  }
}

var ex = new Example();

console.log(ex.getName()); // private
console.log(ex._private); // undefined
複製代碼

優勢

1. 無命名衝突
2. 外部沒法訪問和修改

缺點

1. constructor 的邏輯變得複雜。構造函數應該只作對象初始化的事情，如今爲了實現私有變量，必須包含部分方法的實現，代碼組織上略不清晰。
2. 方法存在於實例，而非原型上，子類也沒法使用 super 調用
3. 構建增長一點點開銷

實現二

/** * 實現二 */
const Example = (function() {
  var _private = '';

  class Example {
    constructor() {
      _private = 'private';
    }
    getName() {
      return _private;
    }
  }

  return Example;

})();

var ex = new Example();

console.log(ex.getName()); // private
console.log(ex._private); // undefined
複製代碼

優勢

1. 無命名衝突
2. 外部沒法訪問和修改

缺點

1. 寫法有一點複雜
2. 構建增長一點點開銷

3. Symbol

實現

const Example = (function() {
    var _private = Symbol('private');

    class Example {
        constructor() {
          this[_private] = 'private';
        }
        getName() {
          return this[_private];
        }
    }

    return Example;
})();

var ex = new Example();

console.log(ex.getName()); // private
console.log(ex.name); // undefined
複製代碼

優勢

1. 無命名衝突
2. 外部沒法訪問和修改
3. 無性能損失

缺點

1. 寫法稍微複雜
2. 兼容性也還好

4. WeakMap

實現

/** * 實現一 */
const _private = new WeakMap();

class Example {
  constructor() {
    _private.set(this, 'private');
  }
  getName() {
  	return _private.get(this);
  }
}

var ex = new Example();

console.log(ex.getName()); // private
console.log(ex.name); // undefined
複製代碼

若是這樣寫，你可能以爲封裝性不夠，你也能夠這樣寫：

/** * 實現二 */
const Example = (function() {
  var _private = new WeakMap(); // 私有成員存儲容器

  class Example {
    constructor() {
      _private.set(this, 'private');
    }
    getName() {
    	return _private.get(this);
    }
  }

  return Example;
})();

var ex = new Example();

console.log(ex.getName()); // private
console.log(ex.name); // undefined
複製代碼

優勢

1. 無命名衝突
2. 外部沒法訪問和修改

缺點

1. 寫法比較麻煩
2. 兼容性有點問題
3. 有必定性能代價

5. 最新提案

class Point {
  #x;
  #y;

  constructor(x, y) {
    this.#x = x;
    this.#y = y;
  }

  equals(point) {
    return this.#x === point.#x && this.#y === point.#y;
  }
}
複製代碼

那麼爲何不直接使用 private 字段呢？好比說這樣：

class Foo {
  private value;

  equals(foo) {
    return this.value === foo.value;
  }
}
複製代碼

簡單點來講，就是嫌麻煩，固然也有性能上的考慮……

舉個例子，若是咱們不使用 #，而是使用 private 關鍵字：

class Foo {
  private value = '1';

  equals(foo) {
    return this.value === foo.value;
  }
}

var foo1 = new Foo();
var foo2 = new Foo();

console.log(foo1.equals(foo2));
複製代碼

在這裏咱們新建了兩個實例，而後將 foo2 做爲參數傳入了 foo1 的實例方法中。

那麼咱們能夠獲取 foo2.value 的值嗎？若是咱們直接 foo2.value 確定是獲取不到值的，畢竟是私有變量，但是 equals 是 Foo 的一個類方法，那麼能夠獲取到的嗎？

答案是能夠的。

其實這點在其餘語言，好比說 Java 和 C++ 中也是同樣的，類的成員函數中能夠訪問同類型實例的私有變量，這是由於私有是爲了實現「對外」的信息隱藏，在類本身內部，沒有必要禁止私有變量的訪問，你也能夠理解爲私有變量的限制是以類爲單位，而不是以對象爲單位，此外這樣作也能夠爲使用者帶來便利。

既然獲取值是能夠的，那麼打印的結果應該爲 true，可是若是咱們傳入的值不是 Foo 的實例，而是一個其餘對象呢？

var foo1 = new Foo();

console.log(foo1.equals({
  value: 2
}));
複製代碼

固然這裏代碼也是能夠正常運行的，可是對於編譯器來講，就有一點麻煩了，由於編譯器不知道 value 究竟是 foo 的正常屬性仍是私有屬性，因此編譯器須要作判斷，先判斷 foo 是否是 Foo 的實例，而後再接着獲取值。

這也意味着每次屬性訪問都須要作這樣一個判斷，而引擎已經圍繞屬性訪問作了高度優化，懶得改，並且還下降速度。

不過除了這個工做以外，還會有一些其餘的內容須要考慮，好比說：

1. 你必須將私有的 key 編碼進每一個詞法環境
2. for in 能夠遍歷這些屬性嗎？
3. 私有屬性和正常屬性同名的時候，誰會屏蔽誰？
4. 怎麼防止私有屬性的名稱不被探測出來。

關於使用 # 而不使用 private 更多的討論能夠參考這個 Issue。

固然這些問題均可以被解決啦，就是麻煩了點。

而若是你選擇 #，實現的方式將跟 JavaScript 對象屬性徹底沒有關係，將會使用 private slots 的方式以及使用一個新的 slot 查找語法，總之就是會比 private 的實現方式簡單不少。

參考

1. 《編程語言如何演化——以JS的private爲例》賀師俊
2. Exploring ES6
3. 譯 JS 新語法：私有屬性

ES6 系列

ES6 系列目錄地址：github.com/mqyqingfeng…

ES6 系列預計寫二十篇左右，旨在加深 ES6 部分知識點的理解，重點講解塊級做用域、標籤模板、箭頭函數、Symbol、Set、Map 以及 Promise 的模擬實現、模塊加載方案、異步處理等內容。

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