1. 基本概念

对象不变性在任何编程语言中都是一个重要的概念。它会限制对象修改并防止不需要的更改。简而言之,对象的不变性就是将它的状态变为只读的,下面就来看看在 JavaScript 中的对象不变性。

在JavaScript中,一个对象可以有一个或多个属性。每个属性都是一个键值对,下面是一个对象:

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const user = {
name: 'CUGGZ',
age: 24,
}

这里使用const关键字定义了一个对象,它具有两个属性。默认情况下,对象是可变的,也就是说,我们可以给对象添加新属性,修改现有属性或者删除已有属性。而在某些情况下,我们可能希望对象是不可变的,即不能添加新属性,也不能修改和删除已有属性。

下面就来看看,JavaScript中有哪些实现不变性的方法。

2. Object.freeze()

顾名思义,freeze() 就是用来冻结对象的。只需要将不想被更改的对象传递给它,就会返回该对象的不可变版本:

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const user = {
name: 'CUGGZ',
age: 24,
}

const freezeUser = Object.freeze(user);
freezeUser.age = 18;
console.log(freezeUser.age) // 24

这时,新的对象就不可变了,相当于被冻结了。

在JavaScript了,提供了一个Object.isFrozen(),它可以用来判断一个对象是否被冻结:

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Object.isFrozen(user)  // false
Object.isFrozen(freezeUser) // true

需要注意的是, Object.freeze() 方法不会影响嵌套对象,对于嵌套对象,冻结后仍然是可以操作的:

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const user = {
name: 'CUGGZ',
age: 24,
article: {
title: 'learn javascript',
number: 1234
}
}

const freezeUser = Object.freeze(user);
freezeUser.age = 18
freezeUser.article.number = 666;
console.log(freezeUser.age) // 24
console.log(freezeUser.article.number); // 666

可以看到,使用 Object.freeze() 方法冻结的对象,age是不可以更改的,但是嵌套对象的number属性还是可以修改的。如果需要冻结嵌套对象使其不可变,就需要使用循递归来逐级冻结,下面是一个简单的递归冻结实现:

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const deepFreeze = obj => {
Object.keys(obj).forEach(prop => {
if (typeof obj[prop] === 'object') {
deepFreeze(obj[prop]);
}
});
return Object.freeze(obj);
};

deepFreeze(user);

Object.freeze()方法除了可以用来冻结对象以外,还可以用于冻结数组,使其不可变:

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const number = [1, 2, 3, 4, 5];
const freezeNumber = Object.freeze(number);
freezeNumber.push(6);

此时就会报错了:

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VM210:3 Uncaught TypeError: Cannot add property 5, object is not extensible

3. Object.seal()

Object.seal() 顾名思义就是密封对象,它是另一种使对象不可变的方法。相对于freeze(),Object.seal() 方法仅保护对象不能添加和删除属性,它允许更新现有的属性。

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const user = {
name: 'CUGGZ',
age: 24,
}

const sealUser = Object.seal(user);
sealUser.age = 18;
delete sealUser.name;
console.log(sealUser) // {name: 'CUGGZ', age: 18}

可以看到,我们识图删除对象中的name属性,删除失败;而修改已有的age属性,修改成功。

Object.seal()方法和Object.freeze()一样,对于嵌套的对象,是无法实现不可变的,如果想要实现,同样要使用递归来一层层来密封对象。

JavaScript同样提供了一个Object.isSealed() 方法来确认对象的密封状态:

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Object.isSealed(user)      // false
Object.isSealed(sealUser) // true

4. const关键字?

你是否会认为,使用const关键字也能达到相同的结果呢?实际上,他们是不一样的,当我们使用const关键字来创建对象时,它会阻止我们重新分配值,但是我们可以更新、添加、删除已有对象的属性:

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const user = {
name: 'CUGGZ',
age: 24,
}

delete user.age;
user.height = 180;
user.name = 'hello';
console.log(user); // {name: 'hello', height: 180}

而如果我们给user重新赋值,那么就会报错了:

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Uncaught TypeError: Assignment to constant variable.

因此,const关键字仅仅是提供了赋值的不变性,而不会提供值的不变性(对于对象来说)。

5. 总结

本文简单介绍了两种可以用于使JavaScript不可变的方法。简而言之,Object.freeze()方法会阻止更新、删除和向对象添加新属性,Object.seal()只会阻止添加和删除属性。

除此之外,JavaScript还提供了一个Object.preventExtensions()方法,该方法可以让一个对象变的不可扩展,也就是永远不能再添加新的属性。

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const user = {
name: 'CUGGZ',
age: 24,
}

const newUser = Object.preventExtensions(user);
newUser.height = 180;
console.log(newUser); // {name: 'CUGGZ', age: 24}

最后来看看它们三个的对比:

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