如何利用JavaScript的Object.observe监听对象变化,以及它被废弃后的替代方案有哪些?

Object.observe因设计复杂、性能问题及Proxy的出现被废弃,现主要通过Proxy实现对象监听,也可用Object.defineProperty或响应式框架替代。

如何利用JavaScript的Object.observe监听对象变化,以及它被废弃后的替代方案有哪些?

Object.observe

曾是 JavaScript 中一个非常有前景的提案,它允许开发者直接监听对象属性的变化。然而,这个特性最终在 ES2016 规范制定过程中被废弃了。现在,要实现类似的对象变化监听功能,我们主要依赖 ES6 引入的

Proxy

对象,或者通过自定义

setter/getter

函数 (

Object.defineProperty

) 来实现,更复杂的场景则会借助各种响应式编程库或框架。

解决方案

Object.observe

的初衷是提供一种高效、原生的方式来追踪 JavaScript 对象的修改,包括属性的添加、删除、修改,甚至是属性描述符的变化。它通过一个回调函数来接收这些变化通知。但由于其设计上的复杂性、性能考量以及与新兴的

Proxy

机制相比缺乏灵活性,最终被标准委员会放弃了。

要替代

Object.observe

的功能,我们现在主要有以下几种策略:

1. 使用 ES6 Proxy

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

Proxy

是目前最强大、最通用的解决方案。它允许你为目标对象创建一个代理,然后拦截对该对象的所有操作,比如属性的读取 (

get

)、设置 (

set

)、删除 (

deleteProperty

) 等。通过在这些拦截器(称为“陷阱”或

trap

)中加入自定义逻辑,我们就能实现对对象变化的监听。

function createReactiveObject(obj, callback) {   return new Proxy(obj, {     set(target, property, value, receiver) {       const oldValue = target[property];       // 避免不必要的触发,如果新旧值相同(且不是NaN)       if (oldValue === value) {         return true;       }        const result = Reflect.set(target, property, value, receiver);       // 只有成功设置了属性才触发回调       if (result) {         callback({           type: 'update',           property: property,           oldValue: oldValue,           newValue: value,           target: target         });       }       return result;     },     deleteProperty(target, property) {       if (Reflect.has(target, property)) {         const oldValue = target[property];         const result = Reflect.deleteProperty(target, property);         if (result) {           callback({             type: 'delete',             property: property,             oldValue: oldValue,             target: target           });         }         return result;       }       return false; // 属性不存在,删除失败     },     // 也可以拦截属性的添加,但通常 set 已经涵盖了首次赋值     // get(target, property, receiver) { ... }   }); }  let data = { a: 1, b: 'hello' }; let reactiveData = createReactiveObject(data, (change) => {   console.log('对象发生变化:', change); });  reactiveData.a = 2; // 输出: 对象发生变化: { type: 'update', property: 'a', oldValue: 1, newValue: 2, target: { a: 2, b: 'hello' } } reactiveData.c = 3; // 输出: 对象发生变化: { type: 'update', property: 'c', oldValue: undefined, newValue: 3, target: { a: 2, b: 'hello', c: 3 } } delete reactiveData.b; // 输出: 对象发生变化: { type: 'delete', property: 'b', oldValue: 'hello', target: { a: 2, c: 3 } }
Proxy

的强大之处在于它能拦截几乎所有的对象操作,这让我们可以构建出非常灵活和强大的响应式系统,Vue 3 的响应式核心就是基于

Proxy

实现的。

2. 使用 Object.defineProperty 定义 Setter/Getter

这是在

Proxy

出现之前,实现对象属性监听的常见方法。通过

Object.defineProperty

,我们可以为对象的特定属性定义自定义的

getter

setter

函数。当属性被读取或修改时,这些函数会被调用。

function defineReactiveProperty(obj, key, val, callback) {   Object.defineProperty(obj, key, {     enumerable: true,     configurable: true,     get() {       // console.log(`属性 ${key} 被读取`);       return val;     },     set(newVal) {       if (newVal === val) {         return;       }       const oldValue = val;       val = newVal;       callback({         type: 'update',         property: key,         oldValue: oldValue,         newValue: newVal,         target: obj       });       // console.log(`属性 ${key} 被修改为 ${newVal}`);     }   }); }  let oldData = { x: 10, y: 'world' }; defineReactiveProperty(oldData, 'x', oldData.x, (change) => {   console.log('对象属性变化:', change); }); defineReactiveProperty(oldData, 'y', oldData.y, (change) => {   console.log('对象属性变化:', change); });  oldData.x = 20; // 输出: 对象属性变化: { type: 'update', property: 'x', oldValue: 10, newValue: 20, target: { x: 20, y: 'world' } } oldData.y = 'hello world'; // 输出: 对象属性变化: { type: 'update', property: 'y', oldValue: 'world', newValue: 'hello world', target: { x: 20, y: 'hello world' } } oldData.z = 30; // 无法监听,因为 z 不是通过 defineReactiveProperty 定义的

这种方法在 Vue 2.x 中被广泛使用,但它有明显的局限性:无法直接监听对象属性的添加和删除,也无法监听数组索引的变化(需要对数组方法进行额外封装)。

3. 响应式库/框架

如果你正在使用 Vue、React (结合状态管理库如 Redux/MobX)、Angular 等现代前端框架,它们通常已经内置了强大的响应式系统。这些系统在底层会利用

Proxy

Object.defineProperty

来实现对数据的监听和视图的自动更新,你通常不需要手动去实现这些细节。例如,Vue 3 的

reactive

函数就是基于

Proxy

实现的,而 MobX 也是通过

Proxy

defineProperty

来创建可观察对象的。


Object.observe

究竟为什么被废弃?深入探讨其设计缺陷与社区考量

说实话,

Object.observe

的废弃,在当时社区里还是引起了一波讨论的。我个人觉得,这背后并非单一原因,而是多方面因素交织的结果,既有技术层面的考量,也有标准制定哲学上的取舍。

首先,性能与实现复杂度是绕不开的话题。尽管

Object.observe

旨在提供原生、高效的监听机制,但要在 JavaScript 引擎层面实现对所有对象、所有类型变化的细粒度追踪,并保证性能开销可控,这本身就是一项巨大的挑战。想象一下,一个对象可能被多个观察者监听,每次变化都需要遍历这些观察者并触发回调,这在大型应用中可能会形成不小的性能瓶颈。更重要的是,它的异步通知机制,虽然避免了同步修改导致的无限循环问题,但也引入了新的复杂性,比如如何处理短时间内多次修改的批处理、如何保证通知的顺序等,这些都需要引擎进行复杂的调度和优化。

其次,粒度与实用性的平衡

Object.observe

提供了非常细致的变化类型(

add

update

delete

splice

setPrototype

reconfigure

),这在理论上很美好,但在实际开发中,开发者往往只需要知道“某个东西变了”,而不需要知道它具体是“被添加了”还是“被修改了”。这种过度的粒度,反而增加了开发者处理回调逻辑的负担,使得 API 显得有些笨重。

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可图大模型(Kolors)是快手大模型团队自研打造的文生图AI大模型

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再者,与新兴的

Proxy

机制的重叠与冲突。当

Proxy

作为 ES6 的一部分被提出并逐渐成熟时,

Object.observe

的地位就变得尴尬了。

Proxy

提供了一种更底层、更通用的元编程能力,它能拦截对象的所有基本操作,而不仅仅是属性变化。这意味着,开发者可以基于

Proxy

自己构建出各种各样的“观察”机制,其灵活性远超

Object.observe

。标准委员会可能认为,提供一个更基础、更强大的原语 (

Proxy

),让开发者在此基础上构建上层应用,比提供一个特定场景 (

Object.observe

) 的高层 API 更符合 JavaScript 的设计哲学。

Proxy

给了开发者更多的控制权和可能性,而

Object.observe

则显得过于“意见化”和受限。

最后,浏览器厂商的采纳意愿也是一个关键因素。虽然 Chrome 率先实现了

Object.observe

,但其他主要浏览器(如 Firefox 和 Safari)并没有积极跟进。在没有广泛共识和采纳的情况下,一个特性很难成为真正的 Web 标准。TC39(ECMAScript 标准委员会)在权衡利弊后,最终决定将其从规范中移除,将精力集中在

Proxy

等更具前瞻性和通用性的特性上。

所以,

Object.observe

的废弃,可以说是一个“生不逢时”的例子。它试图解决一个真切的需求,但在技术演进的浪潮中,被更通用、更灵活的

Proxy

所取代,同时其自身的设计复杂性也成为了负担。


使用ES6 Proxy实现深度监听与复杂对象变化的最佳实践

ES6 的

Proxy

对象无疑是现代 JavaScript 中处理对象变化监听的利器,尤其是在需要深度监听复杂对象时,它的能力简直是开挂。不过,要用好它,特别是实现“深度监听”,还是有些门道的。

基本原理回顾

Proxy

的核心在于它是一个占位符,你对代理对象执行的任何操作(读取属性、设置属性、调用方法等)都会被拦截,并转发到你定义的

handler

对象中的对应“陷阱”方法。

const handler = {   get(target, property, receiver) {     console.log(`Getting property "${String(property)}"`);     return Reflect.get(target, property, receiver);   },   set(target, property, value, receiver) {     console.log(`Setting property "${String(property)}" to "${value}"`);     return Reflect.set(target, property, value, receiver);   } };  let myObject = { a: 1 }; let proxyObject = new Proxy(myObject, handler);  proxyObject.a; // 输出: Getting property "a" proxyObject.a = 2; // 输出: Setting property "a" to "2"

实现深度监听的挑战与策略

Proxy

默认只能监听代理对象本身的直接属性操作。当对象内部嵌套了其他对象或数组时,直接修改这些嵌套对象的属性,

proxyObject

set

陷阱是不会被触发的。

let nestedData = {   info: { name: 'Alice', age: 30 },   tags: ['js', 'dev'] }; let reactiveNestedData = new Proxy(nestedData, handler);  reactiveNestedData.info.name = 'Bob'; // handler的set不会被触发! // 因为我们修改的是 info 对象内部的 name 属性,而不是 reactiveNestedData 对象的直接属性

要实现深度监听,核心策略是:

get

陷阱中,当访问到嵌套的对象或数组时,也将其包装成

Proxy

这样,无论你访问多深层次的属性,都会经过

Proxy

的层层拦截。

function createDeepReactive(obj, callback) {   const isObject = (val) => val && typeof val === 'object';    return new Proxy(obj, {     get(target, property, receiver) {       const res = Reflect.get(target, property, receiver);       // 如果获取到的值是对象(且不是null),就递归地将其也包装成 Proxy       if (isObject(res)) {         return createDeepReactive(res, callback);       }       return res;     },     set(target, property, value, receiver) {       const oldValue = Reflect.get(target, property, receiver);       // 避免重复设置相同的值       if (oldValue === value) {         return true;       }        // 如果新值是对象,也需要包装成 Proxy       const newValue = isObject(value) ? createDeepReactive(value, callback) : value;        const result = Reflect.set(target, property, newValue, receiver);       if (result) {         callback({           type: 'update',           property: property,           oldValue: oldValue,           newValue: newValue,           target: target         });       }       return result;     },     deleteProperty(target, property) {       if (Reflect.has(target, property)) {         const oldValue = Reflect.get(target, property);         const result = Reflect.deleteProperty(target, property);         if (result) {           callback({             type: 'delete',             property: property,             oldValue: oldValue,             target: target           });         }         return result;       }       return false;     }   }); }  let deepData = {   user: {     name: 'Charlie',     address: {       city: 'New York',       zip: '10001'     }   },   items: [     { id: 1, name: 'Laptop' },     { id: 2, name: 'Mouse' }   ] };  let reactiveDeepData = createDeepReactive(deepData, (change) => {   console.log('深度对象变化:', change); });  reactiveDeepData.user.name = 'David'; // 触发回调 // 输出: 深度对象变化: { type: 'update', property: 'name', oldValue: 'Charlie', newValue: 'David', target: { name: 'David', address: { city: 'New York', zip: '10001' } } }  reactiveDeepData.user.address.city = 'Los Angeles'; // 触发回调 // 输出: 深度对象变化: { type: 'update', property: 'city', oldValue: 'New York', newValue: 'Los Angeles', target: { city: 'Los Angeles', zip: '10001' } }  reactiveDeepData.items.push({ id: 3, name: 'Keyboard' }); // 触发回调 (数组的push本质是修改length属性和添加新索引属性) // 输出: 深度对象变化: { type: 'update', property: '2', oldValue: undefined, newValue: { id: 3, name: 'Keyboard' }, target: [ { id: 1, name: 'Laptop' }, { id: 2, name: 'Mouse' }, { id: 3, name: 'Keyboard' } ] } // 输出: 深度对象变化: { type: 'update', property: 'length', oldValue: 2, newValue: 3, target: [ { id: 1, name: 'Laptop' }, { id: 2, name: 'Mouse' }, { id: 3, name: 'Keyboard' } ] }  // 替换整个对象 reactiveDeepData.user = { name: 'Eve', address: { city: 'London', zip: 'SW1A 0AA' } }; // 触发回调 // 输出: 深度对象变化: { type: 'update', property: 'user', oldValue: { name: 'David', address: { city: 'Los Angeles', zip: '10001' } }, newValue: Proxy { ... }, target: { user: Proxy { ... }, items: Proxy { ... } } }

最佳实践与注意事项:

  1. 递归代理的性能考量: 深度监听意味着当数据结构非常庞大且嵌套很深时,每次
    get

    操作都可能创建一个新的

    Proxy

    ,这会带来一定的性能开销和内存占用。在实际应用中,你可能需要权衡是否所有数据都需要深度响应,或者只对特定关键数据进行深度代理。

  2. 避免循环引用: 递归创建
    Proxy

    时要小心循环引用的情况,虽然

    Proxy

    本身通常能处理,但在某些极端场景下可能会导致栈溢出或无限循环。

  3. Reflect

    的使用: 总是推荐使用

    Reflect

    对象来执行默认的对象操作(如

    Reflect.get

    ,

    Reflect.set

    ,

    Reflect.deleteProperty

    )。这不仅代码更清晰,也避免了

    this

    指向问题,并确保了操作的正确性。

  4. 数组操作的特殊性: 数组是特殊的对象。像
    push

    ,

    pop

    ,

    splice

    等方法会修改数组的

    length

    属性和/或特定索引的属性。我们的

    set

    陷阱可以捕捉到这些变化。但如果你想监听数组的每一个方法调用,可能需要在

    get

    陷阱中对数组方法进行包装,或者直接拦截

    apply

    陷阱(如果你的

    Proxy

    是一个函数)。不过,通常

    set

    陷阱足以覆盖大部分需求。

  5. 原始值的替换:
    Proxy

    只能代理对象。如果你直接替换一个属性为原始值(如

    reactiveDeepData.user = null

    ),那

    user

    将不再是

    Proxy

    。但下次你再将

    user

    设置为一个对象时,它又会被重新代理。

  6. this

    上下文问题:

    Proxy

    在拦截方法调用时,

    this

    的指向可能会成为一个坑。如果方法内部使用了

    this

    ,并且

    this

    期望指向原始对象,那么在

    get

    陷阱中返回方法时,需要使用

    Reflect.apply

    bind

    来确保

    this

    的正确性。不过,对于简单的属性监听,这通常不是问题。

  7. 应用场景:
    Proxy

    在状态管理库(如 Vue 3 的响应式系统)、ORM 框架、数据校验、日志记录、访问控制等领域都有非常强大的应用。理解并掌握它,能让你在这些领域如鱼得水。


除了Proxy,还有哪些不那么“现代”但依然实用的对象变化追踪策略?

虽然

Proxy

是目前最强大、最推荐的解决方案,但并非所有场景都适合或者需要

Proxy

。在一些老旧项目、对浏览器兼容性有更高要求、或者仅仅是需要追踪少量属性变化的场景下,一些“不那么现代”但依然实用的策略仍然有其价值。

1.

Object.defineProperty

的 Getter/Setter 机制

这个我们前面已经提到了,它

vue react javascript es6 java js 前端 浏览器 app 回调函数 safari JavaScript firefox chrome safari ecmascript es6 angular 前端框架 Object NULL 封装 回调函数 递归 循环 数据结构 Length delete 对象 this 异步

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