JS入门难点解析13-属性描述符,数据属性和访问器属性

(注1:如果有问题欢迎留言探讨,一起学习!转载请注明出处,喜欢可以点个赞哦!) (注2:更多内容请查看我的目录。)

1. 简介

JS的对象是一组无序属性的集合。那么对于这组无序属性来说,拥有哪些特性呢?ECMAScrip5中定义了属性的这些特性,但这些特性是为了实现JS引擎用的,在JS中无法直接来访问它们。为了表示这些特性是内部值,这些特性被放在两对方括号中。例如[[Enumerable]]。

ECMAScript中有两种属性:数据属性和访问器属性。

2. 数据属性和访问器属性

2.1 数据属性

数据属性包含一个数据值的位置,在这个位置可以读取和写入值。数据属性有4个描述其行为的特性。

  1. 可配置性 [[Configurable]] : 表示能否通过delete删除属性,能否修改属性特性,能否把数据属性修改为访问器属性。
  2. 可枚举性[[Enumerable]]:表示能否通过for-in循环返回属性。
  3. 可写入性[[Writable]]:表示能否修改属性值。
  4. 属性值[[Value]]:表示属性值。

2.2 访问器属性

访问器属性不包含数据值,而是包含一对getter和setter函数(这两个函数非必须)。在读取访问器属性时,调用getter函数,在写入访问器属性时,调用setter函数。访问器属性由4个特性:

  1. 可配置性 [[Configurable]]:表示能否通过delete删除属性,能否修改属性特性,能否把访问器属性修改为数据属性。
  2. 可枚举性[[Enumerable]]:表示能否通过for-in循环返回属性。
  3. 读取属性函数[[Get]]:在读取属性时调用的函数。
  4. 写入属性函数[[Set]]:在写入属性时调用的函数。

3. 属性描述符概述

对于数据属性和访问器属性,其特性值是无法直接访问的。要对这些特性值进行修改,可以使用ECMAScript5提供的Object.defineProperty()方法。该方法接受三个参数:属性所在对象,属性名字和一个描述符对象。

属性所在对象,属性名字很好理解。那么属性描述符对象呢?它其实是和属性的特性一一对应,只不过没有了两对中括号,我们可以通过ECMAScript5提供的一些方法来修改描述符对象。另外,可以用Object.getOwnPropertyDescriptor()方法,取得指定对象指定属性的描述符。这个方法接收两个参数:属性所在对象,属性名字。更多的方法我们会在文章后面详细介绍。

3.1 数据属性描述符对象

数据属性描述符对象有4个属性。

  1. 可配置性 configurable : 表示能否通过delete删除属性,能否修改属性特性,能否把数据属性修改为访问器属性。
  2. 可枚举性enumerable:表示能否通过for-in循环返回属性。
  3. 可写入性writable:表示能否修改属性值。
  4. 属性值value:表示属性值。

3.2 访问器属性描述符对象

访问器属性描述符对象有4个属性。

  1. 可配置性 configurable:表示能否通过delete删除属性,能否修改属性特性,能否把访问器属性修改为数据属性。
  2. 可枚举性enumerable:表示能否通过for-in循环返回属性。
  3. 读取属性方法get:在读取属性值时调用的函数。
  4. 写入属性方法set:在写入属性值时调用的函数。

4. 属性描述符详解

4.1 数据属性描述符对象

4.1.1 属性值value

对于数据属性,我们通过value来定义和获取其属性值。如下:

// demo4.1.1
var obj = {};

// 指定属性a,其value外的所有描述符属性都为true
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}

console.log(obj.a);  // 1

可以看到,读取obj的属性a的值时,即为获取其描述符对象的value属性值。

4.1.2 可写入性writable

如果需要改变a的值,可以有如下两种办法:

// demo4.1.2-1
// 接demo4.1.1

// 方法1,直接赋值
obj.a = 2;

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 2

// 方法2,Object.defineProperty
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 3,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 3, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 3

我们发现打印出来的值就是a的value值,再一次证明了obj的属性a的值即为其描述符对象的value属性值。但如果我们修改writable的值为false呢?看如下代码:

// demo4.1.2-2
// 接demo4.1.2-1
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: false,
    enumerable: true,
    configurable: true
});
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 1, writable: false, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 1

// 尝试修改a的值
// 方法1,直接赋值
obj.a = 2;

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 1

// 方法2,Object.defineProperty
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 3,
    writable: false,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 3, writable: false, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 3

可以看到,当writable的值为false以后,无法再对属性value直接使用赋值修改,但是仍然可以用Object.defineProperty()方法进行修改。

4.1.3 可配置性configurable

还记得我们在4.1.2使用了两种方法修改a的值,但是当writable为false以后,直接赋值的方法失效了,但是Object.defineProperty()方法仍然有效,那我们来看一下configurable设置为false以后会是什么情况呢?

// demo4.1.3-1
var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: false}

console.log(obj.a);  // 1

// 尝试修改a的值
// 方法1,直接赋值可以成功
obj.a = 2;

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 2

// 方法2,Object.defineProperty可以成功
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 3,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 3, writable: true, enumerable: true, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 3

我们发现writable: true,configurable: false时两种方法都可以修改value值。那么我们看看此时若将writable设置为false会有什么情况:

// demo4.1.3-2
// 接demo4.1.3-1
// 第一次修改,修改前writable: true
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 4,
    writable: false,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 4, writable: false, enumerable: true, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 4

// 第二次修改,修改前writable: false
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 5,
    writable: false,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); 
console.log(obj.a); 

结果第二次修改,会有如下报错:

demo4.1.3-2

我们发现writable: false,configurable: false时两种方法都不可以再修改value值。 此时,我们尝试将writable修改回true:

// demo4.1.3-3
// 接demo4.1.3-2
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 4,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); 
console.log(obj.a); 

发现此时报图demo4.1.3-2所示错误,已经无法将writable: false修改回writable: true。 而对于configurable: false时是否可以修改enumerable呢?来看一下:

// demo4.1.3-4
var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: false,
    configurable: false
});

而对于configurable: false时是否可以修改configurable呢?来看一下:

// demo4.1.3-5
var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

发现此时报图demo4.1.3-2所示错误,无法修改configurable属性。 然后我们再看一下是否能删除整个属性值。

// demo4.1.3-6
var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 1
delete(obj.a);
console.log(obj.a);  // undefined

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: false
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 1
delete(obj.a);
console.log(obj.a);  // 1

可以看出,configurable: false时,无法删除属性值。 总结以上信息,可配置性configurable有如下特征:

  1. configurable值为true时,可以删除属性值;configurable值为为false时,不能删除属性值;
  2. configurable值为true时,可以修改任意描述符属性值;configurable值为false时,修改规则遵循3,4,5。
  3. configurable值为为false时,如果writable值为true,可以使用Object.defineProperty()方法改变value值;configurable值为为false时,如果writable值为false,不能使用Object.defineProperty()方法改变value值;
  4. configurable值为false时,如果writable值为true,可以修改其为false;configurable值为false时,如果writable值为false,不能修改其为true;
  5. configurable值为false时,除3,4两种情况,不可修改描述符属性值。
4.1.4 可枚举性enumerable

该属性值控制的是属性是否会出现在对象的属性枚举中,比如说for...in循环(会遍历对象自身的和继承的可枚举属性)或者Object.keys()方法(返回对象自身的所有可枚举属性)。

// demo4.1.4
var obj = {};

// 指定属性a,其value外的所有描述符属性都为true
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    value: 1,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});
// 指定属性b,其value外的所有描述符属性都为true
Object.defineProperty(obj, 'b', {
    value: 2,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

console.log(Object.keys(obj));  // ["a", "b"]
for (let key in obj) {
    console.log(`${key}: ${obj[key]}`);
}  // a: 1 b:2

//将属性b的描述符对象的可枚举属性更改为false
Object.defineProperty(obj, 'b', {
    enumerable: false,
});
console.log(Object.keys(obj));  // ["a"]
for (let key in obj) {
    console.log(`${key}: ${obj[key]}`);
}  // a: 1

可以看到,enumerable控制了属性的可枚举性。

4.2 访问器属性描述符对象

4.2.1 get方法

读取属性值时所调用的方法,会触发隐藏的getter操作。设置了get或set方法的属性,会自动变成访问器属性,不再从value读取属性值。用Object.getOwnPropertyDescriptor方法也不再返回value和writable。

// demo4.2.1-1
var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
    // 属性a的值由get函数返回
    get: function() {
        return 1;
    }
});
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {get: ƒ, set: undefined, enumerable: false, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 1

另外,你也可以在对象字面量定义中直接指定属性的get方法来触发getter操作。

// demo4.2.1-2
var obj = {
    get a() {
        return 1;
    }
};

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {get: ƒ, set: undefined, enumerable: false, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 1
4.2.2 set方法

设置属性值时所调用的方法,会触发隐藏的setter操作。设置了get或set方法的属性,会自动变成访问器属性,不再从value读取属性值。用Object.getOwnPropertyDescriptor方法也不再返回value和writable。

// demo 4.2.2-1
var obj = {
    _a: 1,
    _doubleA: 2
};
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    get: function() {
        return this._a;
    },
    // set方法能接收用户传入的值,并利用该值对对象的任一属性做操作
    set: function(val) {
        this._a = val;
        this._doubleA = 2 * this._a;
    }
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: false}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_doubleA')); // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 1
console.log(obj._a); // 1
console.log(obj._doubleA); // 2

obj.a = 2;

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_a'));  // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_doubleA')); // {value: 4, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 2
console.log(obj._a); // 2
console.log(obj._doubleA); // 4

另外,你也可以在对象字面量定义中直接指定属性的set方法来触发setter操作。

// demo 4.2.2-2
var obj = {
    _a: 1,
    _doubleA: 2,
    get a() {
        return this._a;
    },
    set a(val){
        this._a = val;
        this._doubleA = 2 * this._a;
    }
};

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: false}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_doubleA')); // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 1
console.log(obj._a); // 1
console.log(obj._doubleA); // 2

obj.a = 2;

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_a'));  // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_doubleA')); // {value: 4, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 2
console.log(obj._a); // 2
console.log(obj._doubleA); // 4
4.2.3 可配置性 configurable

和在数据属性描述符对象中功能一样。表示能否通过delete删除属性,能否修改属性特性,能否把访问器属性修改为数据属性。

4.2.4 可枚举性enumerable

和在数据属性描述符对象中功能一样。表示能否通过for-in循环返回属性。

5. 不同方法创建对象属性以后的属性描述符默认值

5.1 对象字面量指定属性

// demo5.1
// 普通的对象字面量定义方法,是数据属性,writable,enumerable和configurable默认都是true
var obj1 = {
    a: 1
};
// 对象字面量中指定某个属性的get方法或者set方法,是访问器属性,enumerable和configurable默认是true,get或者set仅指定一者的情况下另一个为undefined
var obj2 = {
    get a() {
        return 1;
    }
}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj1, 'a')); // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj2, 'a')); // {get: ƒ, set: undefined, enumerable: true, configurable: true}

5.2 构造函数

// demo 5.2
// 构造函数定义方法,是数据属性,writable,enumerable和configurable默认都是true
function Obj() {
    this.a = 1;
}
var obj = new Obj;
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}

5.3 Object.create()方法

Object.create()方法其实是在一个空对象的原形上添加属性并返回该对象。

// demo 5.3
var obj = Object.create({a:1});
// 返回一个空对象
//  console.log(obj); // {}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // undefined
// 返回的对象,其原形上面该属性为数据属性,writable,enumerable和configurable默认都是true
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj.__proto__, 'a')); // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}

5.4 Object.defineProperty()方法和Object.defineProperties()方法

// demo 5.4
var obj = {};

// Object.defineProperty()方法指定的属性,如果描述符对象为空,默认是数据属性,value默认是undefined,writable,enumerable和configurable默认都是false
Object.defineProperty(obj, 'a', {
});
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {value: undefined, writable: false, enumerable: false, configurable: false}

// Object.defineProperty()方法指定的数据属性,value默认是undefined,writable,enumerable和configurable默认都是false
Object.defineProperty(obj, 'b', {
    value: 1
});
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'b'));  // {value: 1, writable: false, enumerable: false, configurable: false}

// Object.defineProperty()方法指定的访问器属性,set或者get未指定默认是undefined,enumerable和configurable默认都是false
Object.defineProperty(obj, 'c', {
    get: function() {
        return 1;
    }
});
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'c'));  // {get: ƒ, set: undefined, enumerable: false, configurable: false}

// 用Object.defineProperties()方法同时定义的多个属性,与Object.defineProperty()方法定义的表现相同
Object.defineProperties(obj, {
  'd': {
    value: true,
    writable: true
  },
  'e': {
    value: 'Hello',
    writable: false
  }
  // etc. etc.
});
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'd'));  // {value: 1, writable: false, enumerable: false, configurable: false}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'e'));  // {get: ƒ, set: undefined, enumerable: false, configurable: false}

6. 数据属性和访问器属性的区别和使用场景

到这里,你应该会有这样的疑惑,为什么要有两种属性呢,它们有什么关系,又有哪些应用场景呢?

其实,我们从第5节内容可以看到,如果不使用Object.defineProperty()或者Object.defineProperties()以及指定get和set等特殊方法定义的对象属性,默认都是数据属性。这其实是由我们的需求场景来定的。

  1. 在一般情况下,我们关注的只是属性的赋值与取值,也就是仅仅关注数据属性的value。
  2. 有只读需求的情况,即如果不允许直接以赋值方式更改属性值,就需要用到数据属性的writable特性,将其设置为false。当然如果此时configurable若为true,仍然允许使用Object.defineProperty()方法来更改属性值。如果要完全返回固定值,且不允许任何方式修改,可以设置configurable为false。当然这里使用访问器属性一样能达到只读效果。
  3. 如果要求对用户的输入进行特殊处理,或者设置属性的依赖关系,就需要用到访问器属性了。

综上,访问器属性的功能最强大,但是在一般需求情况下,我们使用数据属性即可。

7. 能够操纵属性描述符的方法

7.1 为目标对象设置单个属性

设置单个属性可以使用Object.defineProperty()方法,要注意的是,对于同一个属性,不可以同时在描述符中指定属于数据描述符的value,writable和属于访问器描述符的get,set,否则会报错。

7.2 为目标对象设置多个属性

设置多个属性可以使用Object.defineProperties()方法。

7.3 禁止目标对象扩展(不允许添加新属性)

禁止添加新属性可以使用Object.preventExtensions()方法,该方法接收一个目标对象传入,使用后该对象禁止添加新属性。使该对象禁止扩展。

// demo7.3
var obj = {
    a:1
};
Object.preventExtensions(obj);
obj.b = 2;
obj.b; // undefined

 // 也不能使用Object.defineProperty方法进行扩展,会报错,报错如图7.3示
Object.defineProperty(obj, 'c', {
    value: 3,
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
});

7.3

7.4 密封目标对象(不允许扩展且不允许进行属性配置)

我们可以使用Object.seal() 方法创建一个“密封”的对象,这个方法实际上会在一个现有对象上调用 Object.preventExtensions()方法 并把所有现有属性标记为configurable:false。密封之后不仅不能添加新属性,也不能重新配置或者删除任何现有属性(但是可以修改属性的值)

// demo7.4
var obj = {
    a:1
};
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
Object.seal(obj);
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: false}
obj.a = 2;
console.log(obj.a); // 2

7.5 冻结目标对象(密封对象且不允许修改)

Object.freeze(..) 会创建一个冻结对象,这个方法实际上会在一个现有对象上调用 Object.seal(..) 并把所有“数据访问”属性标记为 writable:false,这样就无法修改它们的值。

// demo7.5-1
var obj = {
    a:1
};
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
Object.freeze(obj);
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a')); // {value: 1, writable: false, enumerable: true, configurable: false}
obj.a = 2;
console.log(obj.a); // 1

有的人可能会想,那么此时我如果去修改访问器属性值呢?事实上,对访问器属性的修改实际是通过内部的数据属性为桥梁进行修改的,此时内部的数据属性已经无法修改了,那么对访问器的属性修改也是无效的了。

// demo7.5-2
// 对比demo 4.2.2-1
var obj = {
    _a: 1,
    _doubleA: 2
};
Object.defineProperty(obj, 'a', {
    get: function() {
        return this._a;
    },
    // set方法能接收用户传入的值,并利用该值对对象的任一属性做操作
    set: function(val) {
        this._a = val;
        this._doubleA = 2 * this._a;
    }
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'a'));  // {get: ƒ, set: ƒ, enumerable: false, configurable: false}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_a'));  // {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_doubleA')); // {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
console.log(obj.a);  // 1
console.log(obj._a); // 1
console.log(obj._doubleA); // 2

// 冻结对象导致_a变成只读属性,从而依赖其返回的a和_doubleA也变成只读属性。此处将_a的writable和configurable属性设置为false,得出的结果会是一样的。
Object.freeze(obj);

obj.a = 2;
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_a'));  // {value: 1, writable: false, enumerable: true, configurable: false}
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, '_doubleA')); // {value: 2, writable: false, enumerable: true, configurable: false}
console.log(obj.a);  // 1
console.log(obj._a); // 1
console.log(obj._doubleA); // 2

参考

BOOK-《JavaScript高级程序设计(第3版)》第6章 BOOK-《你不知道的JavaScript》 第2部分 JS属性特性(属性描述符) ECMAScript 5中的属性描述符详解 stackoverflow:Difference between accessor property and data property in ECMAScript? msdn.microsoft.com/library:数据属性和访问器属性

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来自专栏haifeiWu与他朋友们的专栏

复杂业务下向Mysql导入30万条数据代码优化的踩坑记录

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