如何在ES6中管理类的私有数据

对构造函数来说,前两种方法在 ES5 中已经很常见了,后两种方法是 ES6 中新出现的。现在我们在同一个案例上分别用这四种方法来实践一下:

1. 在类的构造函数作用域中处理私有数据成员

我们要演示的这段代码是一个名为 Countdown 的类在 counter(初始值为 counter)变成0时触发一个名为 action 的回调函数。其中 actioncounter 两个参数应被存储为私有数据。

在这个实现方案中,我们将 actioncounter 存储在 constructor 这个类的环境里面。环境是指JS引擎存储参数和本地变量的内部数据结构,变量存在即可,无论是否进入一个新的作用域(例如通过一个函数调用或者一个类调用)。来看看代码:

然后这样使用 Countdown:

优点:

  • 私有数据非常安全;
  • 私有属性的命名不会与其他父类或子类的私有属性命名冲突。

缺点:

  • 当你需要在构造函数内把所有方法(至少那些需要用到私有数据的方法)添加到实例的时候,代码看起来就没那么优雅了;
  • 作为实例方法,代码会浪费内存;如果作为原型方法,则会被共享。

关于此方法的更多内容请参考:《Speaking Javascript》的 Private Data in the Environment of a Constructor (Crockford Privacy Pattern) (构造函数环境中的私有数据)章节。

2. 通过命名约定来标记私有属性

下面的代码将私有数据保存在添加了前置下划线命名的属性中:

优点:

  • 代码比较美观;
  • 可以使用原型方法。

缺点:

  • 不够安全,只能用规范去约束用户代码;
  • 私有属性的命名容易冲突。

3. 通过 WeakMaps 保存私有数据

有一个利用 WeakMap 的小技巧,结合了方法一和方法二各自的优点:安全性和能够使用原型方法。可以参考以下代码:我们利用 _counter_action 两个WeakMap来存储私有数据。

_counter_action 这两个 WeakMap 都分别指向各自的私有数据。由于 WeakMap 的设计目的在于键名是对象的弱引用,其所对应的对象可能会被自动回收,只要不暴露 WeakMap ,私有数据就是安全的。如果想要更加保险一点,可以将 WeakMap.prototype.getWeakMap.prototype.set 存储起来再调用(动态地代替方法)。这样即使有恶意代码篡改了可以窥探到私有数据的方法,我们的代码也不会受到影响。但是,我们只保护我们的代码不受在其之后执行的代码的干扰,并不能防御先于我们代码执行的代码。

优点:

  • 可以使用原型方法;
  • 比属性命名约定更加安全;
  • 私有属性命名不会冲突。

Con:

  • 代码不如命名约定优雅。

4. 使用Symbol作为私有属性的键名

另外一个存储私有数据的方式是用 Symbol 作为其属性的键名:

每一个 Symbol 都是唯一的,这就是为什么使用 Symbol 的属性键名之间不会冲突的原因。并且,Symbol 某种程度上来说是隐式的,但也并不完全是:

优点:

  • 可以使用原型方法;
  • 私有属性命名不会冲突。

缺点:

  • 代码不如命名约定优雅;
  • 不太安全:可以通过 Reflect.ownKeys() 列出一个对象所有的属性键名(即使用了 Symbol)。

延伸阅读:

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