ES11 中的公共和私有字段详解

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在 JavaScript 中，对象是非常重要的概念，开发者在开发过程中，都需要使用对象以及维护对象的状态。但是在 ES6 之前，JavaScript 中的对象都是通过函数和原型链模拟出来的，而这种方式使得代码的复杂度不断增加，同时也限制了对象的灵活性。

为了解决这些问题，ES6 引入了类和模块的概念，这些新概念让 JavaScript 更加接近传统的面向对象编程语言。而 ES11 中新增的公共和私有字段则进一步提高了 JavaScript 对象的灵活性和表现力。

公共字段

在 ES11 中，我们可以为一个类的实例定义公共字段，这些公共字段可以任意地添加、修改或删除。例如：

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在上面的代码中，我们使用 publicField 定义了一个公共字段，然后创建了 MyClass 的一个实例 instance。我们可以随意访问和修改 instance 的公共字段 publicField 的值，在这种情况下，publicField 相当于在 instance 对象上动态添加的一个属性。

私有字段

ES11 中新增了私有字段的概念，私有字段只在类的内部使用，外界无法访问或修改。私有字段以 # 开头，例如：

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在上面的代码中，我们使用 #privateField 定义了一个私有字段，然后定义了一个 privateFieldValue 的访问器（getter 和 setter）。在 instance 对象上使用 privateFieldValue 访问器访问私有字段，使用 privateFieldValue 访问器修改私有字段的值。由于私有字段只在类的内部使用，外界无法直接访问或修改，所以我们需要使用这种方式提供访问和修改私有字段的接口。

深入理解私有字段

私有字段的实现并不是很简单，它需要配合 WeakMap 和 Symbol 类型使用，你需要了解以下几个概念：

WeakMap

WeakMap 是 JavaScript 中的一种新的数据结构，它是一种特殊的 Map，它的键只能是对象，而值可以是任意类型的数据。同时，WeakMap 的键所对应的对象被垃圾回收了，它所对应的值也会被自动删除。例如：

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在上面的代码中，我们使用 WeakMap 存储对象和字符串之间的映射关系，当对象被垃圾回收时，与之对应的值也将被自动删除。

Symbol

Symbol 是 JavaScript 中的一种新的原始数据类型，它的主要作用是生成一个唯一的值，这个值可以用作对象的属性名。例如：

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在上面的代码中，我们使用 Symbol('MySymbol') 生成了一个唯一的值，然后将其用作 obj 对象的属性名。

私有字段的实现

私有字段的实现中，使用了 WeakMap 和 Symbol 两个 API，它的代码如下：

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在上面的代码中，我们使用 privateFields WeakMap 存储对象和包含私有字段的对象之间的映射关系。在 MyClass 的构造函数中，我们将当前对象 this 与一个包含私有字段的对象 { privateField: 'I am a private field' } 关联起来，然后使用 privateFieldValue 的访问器来访问或修改私有字段。由于 privateFields WeakMap 对象的键是使用对象存储的，而对象是通过引用传递的，且 WeakMap 对象会自动检测对象是否被垃圾回收来删除相应的映射关系，所以私有字段是安全的。

使用场景

公共字段和私有字段提供了一种新的方式来管理对象的状态，我们可以根据实际需求选择使用公共字段或私有字段。下面列出了一些使用场景：

公共字段

  1. 对象的状态不需要被保护，在任何时候都可以被直接修改。
  2. 对象的状态的复杂度不太高，不需要进行刻意的封装。
  3. 需要和外界共享状态的对象。

私有字段

  1. 对象的状态需要被封装起来，以保护对象的状态不被外界访问或修改。
  2. 对象的状态的复杂度比较高，需要进行刻意的封装。
  3. 不需要和外界共享状态的对象。

总结

公共字段和私有字段是 JavaScript 中的一个新的概念，它们可以提高对象的灵活性和表现力。公共字段和私有字段的实现依赖于 WeakMap 和 Symbol 这两个 API，开发者需要了解这些 API 的相关知识。在实际开发中，我们可以根据实际需求选择使用公共字段或私有字段。

参考资料

  1. MDN web docs: Class
  2. MDN web docs: Private fields
  3. ECMAScript® 2022 Language Specification: Private fields and methods

来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/645c5371968c7c53b0ea6c68

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