JavaScript类中实现不可变属性（final属性）的指南

本文探讨了在javascript类中创建类似java“final”属性的方法，即定义不可重写或不可配置的类属性。通过利用`object.defineproperty`方法，开发者可以精确控制属性的`writable`和`configurable`特性，从而在类实例化后，阻止对特定属性值的修改或属性定义的变更，解决了传统`get`访问器可能带来的性能开销和逻辑复杂性问题，提供了一种更高效、更明确的属性控制机制。

理解JavaScript中的“不可变”属性需求

在许多面向对象编程语言中，例如Java，可以使用final关键字来声明一个属性，使其在初始化后不能被重新赋值。这种机制对于确保数据完整性和对象状态的稳定性至关重要。在JavaScript中，虽然我们有const关键字来声明不可变的变量，但将其直接应用于类实例的属性时，并没有一个等价的内建语法来声明一个在实例创建后就不能被修改的属性。

开发者有时会尝试使用get访问器来模拟这种行为，例如：

class MyClass {
  get someProperty() {
    // 每次访问都会重新计算或返回一个值
    return computeSomeValue(); 
  }
}

这种方法虽然可以阻止直接赋值，但存在一个潜在问题：如果computeSomeValue()是一个开销较大的操作，或者需要一个在实例生命周期内只计算一次并缓存的值，那么每次访问someProperty时都可能重复执行计算，导致性能下降。为了解决这个问题，通常需要引入额外的缓存逻辑，增加了代码的复杂性。

使用 Object.defineProperty 实现不可重写属性

JavaScript提供了一个强大的内建方法Object.defineProperty()，允许我们对对象的属性进行精细化控制。通过这个方法，我们可以定义或修改一个属性的特性，包括它的值（value）、是否可写（writable）、是否可枚举（enumerable）以及是否可配置（configurable）。

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要创建一个类似“final”的属性，我们主要关注writable和configurable这两个特性。

1. 阻止属性值被重写 (writable: false)

将属性的writable特性设置为false可以阻止对该属性进行重新赋值。一旦属性被定义为不可写，任何尝试修改其值的操作都将失败（在严格模式下会抛出TypeError，在非严格模式下会静默失败）。

以下是在类中使用Object.defineProperty实现不可重写属性的两种常见方式：

方式一：先初始化后定义特性

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在这种方式下，我们首先像普通属性一样初始化它，然后在构造函数中通过Object.defineProperty来修改其特性。

class MyClass {
  // 属性首先被初始化
  someProperty = computeSomeValue(); 

  constructor() {
    // 在构造函数中定义属性特性，使其不可写、不可配置
    Object.defineProperty(this, "someProperty", {
      writable: false,    // 阻止重新赋值
      configurable: false // 阻止修改属性特性或删除属性
    });
  }
}

// 示例使用
function computeSomeValue() {
  console.log("计算 someProperty 的值...");
  return Math.random();
}

const instance = new MyClass();
console.log("初始值:", instance.someProperty); // 第一次访问时计算并获取值

try {
  instance.someProperty = "newValue"; // 尝试修改，会抛出错误
} catch (e) {
  console.error("尝试修改不可写属性时捕获到错误:", e.message);
}
console.log("修改后值:", instance.someProperty); // 值保持不变

方式二：在定义时直接设置特性和值

另一种方法是在构造函数中直接使用Object.defineProperty来定义属性，同时设置其初始值和特性。这种方式更简洁，因为它避免了先默认初始化再修改特性的步骤。

class MyClass {
  constructor() {
    // 在构造函数中直接定义属性，设置初始值并使其不可写、不可配置
    Object.defineProperty(this, "someProperty", {
      value: computeSomeValue(), // 直接设置属性的初始值
      writable: false,           // 阻止重新赋值
      configurable: false        // 阻止修改属性特性或删除属性
    });
  }
}

// 示例使用（同上）
function computeSomeValue() {
  console.log("计算 someProperty 的值...");
  return Math.random();
}

const instance = new MyClass();
console.log("初始值:", instance.someProperty);

try {
  instance.someProperty = "newValue";
} catch (e) {
  console.error("尝试修改不可写属性时捕获到错误:", e.message);
}
console.log("修改后值:", instance.someProperty);

这两种方式都有效地创建了一个在实例初始化后不能被重新赋值的属性。

2. 理解 configurable: false

除了writable: false之外，我们通常也会将configurable设置为false。

• writable: false: 意味着属性的值不能被改变。
• configurable: false: 意味着该属性的特性（包括writable、enumerable、value、get、set）不能再被修改，并且该属性不能从对象中删除。

将configurable设置为false，可以进一步增强属性的“最终性”，防止其被删除或其“不可写”状态被逆转。

注意事项与最佳实践

1. 严格模式下的行为： 在严格模式下，尝试写入一个writable: false的属性会抛出TypeError。在非严格模式下，操作会静默失败，这可能导致难以调试的问题。因此，在现代JavaScript开发中，始终推荐使用严格模式。
2. 性能考量： 与每次访问都执行函数体的get访问器不同，通过Object.defineProperty设置的value是固定的，访问时没有额外的计算开销，性能更优。
3. 对象冻结： 如果你需要让整个对象的所有属性都不可变，可以考虑使用Object.freeze()方法。它会使对象变得不可扩展，并将其所有自身属性的writable和configurable特性设置为false。但这与只针对特定属性的控制有所不同。
4. 继承： Object.defineProperty操作是针对实例自身的属性。如果子类需要覆盖或修改父类中定义的“final”属性，这通常是不允许的，因为父类的实例属性是不可配置的。

总结

在JavaScript类中实现类似Java“final”属性的需求，可以通过Object.defineProperty方法来优雅且高效地解决。通过将属性的writable和configurable特性设置为false，我们可以确保属性在初始化后其值不能被修改，并且其定义也不能被改变或删除。这种方法比使用简单的get访问器更具性能优势和明确的控制力，是管理类实例属性不变性的推荐实践。

以上就是JavaScript类中实现不可变属性（final属性）的指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！