自定義可遍歷對象 - Struct

概述

使用:

  1. proxy
  2. toJSON
  3. Symbol.iterator
  4. class

實現自定義可遍歷對象

Map 對象

平常開發時經常需要做數據結構的轉換映射, 例如 時間區間數據, 后臺返回的是兩個字段的對象 { startTime, endTime } , UI組件需要數組類型[ startTime, endTime ]。 在結構轉換中,對象字段遍歷的頻率是比較高的。

const obj = { name: 'cc', age: 24 }
const keys = Object.keys(obj)
// ['name', 'age']
const values = Object.values(obj)
// ['cc', 24]
const entries = Object.entries(obj)
// [['name', 'cc'], ['age', 24]]
delete obj.name

雖然ES6 提供不少對象遍歷的方法, 但始終沒有數組的方式用的順手。

那有沒有兼具對象字段取值和數組遍歷方法的方式呢? 現有ES6 標準中Map應該是最接近的。

const m = new Map([
  ['name', 'cc'],
  ['age', 24]
])
const keys = [...m.keys()]
// ['name', 'age']
const value = [...m.values()]
// ['cc', 24]
const entries = [...m.entries()]
// [['name', 'cc'], ['age', 24]]
const maps = [...m]
// [['name', 'cc'],['age', 24]]
maps.delete('name')

除了map直接通過解構轉為數組外,其他方式都需要調用對應的方法獲取迭代器,再轉為數組形式。使用上也沒有明顯的優勢,另外map 的設置與取值沒有字面量對象來的方便.

const m = new Map()
m.set('name', 'cc')
m.set('age', 24)
console.log(m.get('name')

自定義解構體

既然現有的數據結構不能滿足需求,那就只能自己造一個了。

目標

  • 可直接調用或轉為數組, 而不是迭代器
  • 轉為JSON數據結構時無多余字段
  • 提供字段刪除方法 delete

第一版 - 綁定函數

第一想法是直接為普通對象添加數組獲取方法, keys values map ....


function withArr(b){
  b.keys = () => Object.keys(b)
  b.values = () => Object.values(b)
  b.map = (cb) => Object.entries(b).map(cb)
  return b
}


const b1 = withArr({
  name: 'cc',
  age: 24
})


console.log(
  b1.keys()
)


console.log(
  b1.values()
)


console.log(
  b1.map(([key, value]) => `${key}: ${value}`)
)
/*
[ 'name', 'age', 'keys', 'values', 'map' ]
[
  'cc',
  24,
  [Function (anonymous)],
  [Function (anonymous)],
  [Function (anonymous)]
]
[
  'name: cc',
  'age: 24',
  'keys: () => Object.keys(b)',
  'values: () => Object.values(b)',
  'map: (cb) => Object.entries(b).map(cb)'
]
*/

雖然實現簡單,但返回的數據包含添加的遍歷方法,顯然不是想要的結果。

第二版 - 自定義類

class Struct{
  constructor(init={}){
    const _this = this
    Object.entries(init).forEach(([key, value]) => {
      _this[key] = value
    })
    return _this
  }
  keys(){
    return Object.keys(this)
  }
  values(){
    return Object.values(this)
  }
  entries(){
    return Object.entries(this)
  }
  delete(key){
    delete this[key]
  }


  length(){
    return this.keys().length
  }
}


const m = new Struct({
  name: 'cc',
  age: 24
})


console.log(
  m.keys(),
  m.values(),
  m.length()
)


m.delete('age')
m.job = 'TT'


console.log(m)
console.log(JSON.stringify(m))


/*
 [ 'name', 'age' ] [ 'cc', 24 ] 2
 Struct { name: 'cc', job: 'TT' }
 {"name":"cc","job":"TT"}
*/

簡單實現,滿足基本功能需求

第三版 - 迭代器

{
  ...
  [Symbol.iterator](){
    let _index = 0
    const _this = this
    const _keys = this.keys()
    return {
      next(){
        const key = _keys[_index]
        const done = _index >= _keys.length
        _index++
        return done ? { done } : { done, value: [key, _this[key]] }
      },


      return(){
        return { done: true }
      }
    }
  }
}


for([key, value] of m){
  console.log(key, value)
}


/*
  name cc
  age 24
*/

添加迭代器, 支持 for 循環

第四版 - Proxy


function isObj(b){
  return Object.prototype.toString.call(b) === '[object Object]'
}


class Struct {


  static create(d){
    return new Struct(d)
  }


  constructor(d = {}, props={deep: false}){
    // 內部緩存字段列表
    this._keys = []
    this._isStruct = true
    const _this = this
    // 代理對象,實現惰性創建Struct對象
    const _o = new Proxy(this, {
      get(target, propKey, receiver){
        const end = Reflect.get(target, propKey, receiver)
        if(props.deep && isObj(end) && !end._isStruct){
          return this[propKey] = Struct.create(end)
        }
        return end
      },
      set(target, propKey, value, receiver){
        if(!_this._keys.includes(propKey)){
          _this._keys.push(propKey)
        }
        return Reflect.set(target, propKey, value, receiver)
      }
    })


    if(Array.isArray(d)){
      d.forEach(([key, value]) => _o[key] = value)
    }


    if(isObj(d)){
      Object.entries(d).forEach(([key, value]) => _o[key] = value)
    }
    
    return _o
  }


  has(key){
    return this._keys.includes(key)
  }


  delete(key){
    const index = this._keys.findIndex(_key => _key === key)
    
    if(index !== -1){
      const key = this._keys.splice(index, 1)[0]
      Reflect.deleteProperty(this, key)
    }
  }


  length(){
    return this.keys.length
  }
  
  keys(){
    return [...this._keys]
  }


  values(){
    return this._keys.map(key => this[key])
  }


  toJSON(){
    const _this = this
    return this._keys.reduce((o, key) => ({...o, [key]: _this[key]}), {})
  }


  [Symbol.iterator](){
    let index = 0
    const _this = this
    return {
      next(){
        const key = _this._keys[index]
        const done = index >= _this._keys.length
        index++
        return done ? { done } : { done, value: [key, _this[key]] }
      },


      return(){
        return { done: true }
      }
    }
  }
}




const obj = new Struct({
  name: 'c',
  age: 24,
  child: {
    name: 'd',
    age: 2
  }
}, {deep: true})




console.log(obj.keys())
console.log(obj.child.keys())
console.log(JSON.stringify(obj))

實際使用的時,數據結構一般是多層嵌套的,我們可能需要操作的是一個或多個對象結構。 這里通過proxy 代理攔截判斷值類型,惰性轉換為Struct 類型。 這里使用_keys 緩存字段順序,_isStruct 防止重復包裝.

這一版的不足在加入了不必要的噪聲_keys _isStruct 轉為json會出現不必要的字段,所以通過自定義toJSON 屏蔽噪聲。

但是Object.keys() 等方法依然將查詢出相關字段,這里和MDN的介紹有所出入, 按照MDN的說法, keys 等方法的結果應該與 for...in 一致, 但實際情況是for...in 使用到了迭代器, 而keys 方法并沒有。 如果只是使用的來說,有沒有Object 的遍歷方法沒那么重要,畢竟Struct 已經實現了相關方法。

最終版


function isObj(b){
  return Object.prototype.toString.call(b) === '[object Object]'
}


class Struct {


  /**
   * 搜集keys緩存
   * 這里將 _keyMap 作為獨立靜態屬性的目的
   * 1. 防止Object.keys()時返回多余的字段
   * 2. WeakMap 內屬性在對象未引用后將自動回收
   */
  static _keyMap = new WeakMap()
  
  static create(d, props){
    return new Struct(d, props)
  }
  
  /**
   * 數組映射對象生成器
   * @param { [][key, value] } d 初始對象 
   * @param { Object } props 配置屬性
   * @returns Struct
   */
  static createByArray(d, props){
    return Struct.create(Object.fromEntries(d), props)
  }
  


  constructor(d = {}, props={deep: false, setting: undefined, getting: undefined}){


    const _o = new Proxy(this, {
      get(target, propKey, receiver){
        const end = Reflect.get(target, propKey, receiver)


        // 惰性求值,將對象轉為Struct
        if(props.deep && isObj(end) && !(end instanceof Struct)){
          return this[propKey] = Struct.create(end, props)
        }
        
        return props.getting ? props.getting(end, target, propKey, receiver) : end
      },
      set(target, propKey, value, receiver){
        const _keys = Struct._keyMap.get(_o)
        // 收集字段
        if(!_keys.includes(propKey)){
          _keys.push(propKey)
        }
        
        return props.setting ? props.setting(target, propKey, value, receiver) : Reflect.set(target, propKey, value, receiver)
      }
    })


    Struct._keyMap.set(_o, [])
   
    if(isObj(d)){
      Object.entries(d).forEach(([key, value]) => _o[key] = value)
    }
    
    return _o
  }


  has(key){
    return this._keys.includes(key)
  }


  delete(key){
    const index = this._keys.findIndex(_key => _key === key)
    
    if(index !== -1){
      const key = this._keys.splice(index, 1)[0]
      Reflect.deleteProperty(this, key)
    }
  }


  length(){
    return this.keys().length
  }
  
  keys(){
    return [...Struct._keyMap.get(this)]
  }


  values(){
    return this.keys().map(key => this[key])
  }


  // toJSON(){
  //   const _this = this
  //   const _keys = this.keys()
  //   return _keys.reduce((o, key) => ({...o, [key]: _this[key]}), {})
  // }


  [Symbol.iterator](){
    let _index = 0
    const _this = this
    const _keys = this.keys()
    return {
      next(){
        const key = _keys[index]
        const done = _index >= _keys.length
        _index++
        return done ? { done } : { done, value: [key, _this[key]] }
      },


      return(){
        return { done: true }
      }
    }
  }
}


const obj = Struct.create({
  name: 'cc',
  age: 24,
  child: {
    name: 'dd',
    age: 2
  }
}, {deep: true})


console.log(obj.keys())
console.log(obj.values())
console.log(obj.child.keys())
console.log(JSON.stringify(obj))
console.log(obj.pack)
console.log(obj.pack.keys())


/*
 [ 'name', 'age', 'pack', 'child' ]
 [ 'cc', 24, [ '1', '2', '3', '4' ], Struct { name: 'dd', age: 2 } ]
 [ 'name', 'age' ]
 {"name":"cc","age":24,"pack":["1","2","3","4"],"child":{"name":"dd","age":2}}
 [ '1', '2', '3', '4' ]
 Object [Array Iterator] {}
*/

最終版與第四版的區別:

  1. 修改遞歸對象判斷條件,剔除判斷字段 _isStruct
  2. 抽離_keys 字段緩存隊列, 清理了內部噪聲字段_keys _isStruct , 自定義的 toJSON 方法也就沒必要了
  3. 將數組創建模式改為獨立的方法,避免誤傷 非構建數組

使用

  1. 創建
const obj = new Struct({
   name: 'c'
})
const obj2 = new Struct.create({
   name: 'd'
})
const obj3 = new Struct.createByArray([
   ['name', 'oo']
])
  1. 遍歷
obj.keys().map(...)
obj.values().map(...)
obj.entries().map(...)
for(let [key, value] of obj){
  ...
}
  1. 自定義處理
const obj = Struct.create({
  name: 'cc',
  age: 24,
  job: 'IT'
}, {
  deep: true,
  getting({
    end, target, propKey, receiver
  }){
    if(isUndefined(end) && isNumber(parseFloat(propKey))){
      propKey = receiver.keys()[propKey]
    }
    return Reflect.get(target, propKey, receiver)
  }
})
console.log(obj[0])
// 'cc'

API

  • keys() 字段列表
  • values() 值列表
  • entries() key-value 列表
  • has(key) 是否含有某屬性
  • delete(key) 刪除屬性
  • length() 屬性數量

props

  • deep 是否使用惰性遞歸
  • setting 自定義setting鉤子
  • getting 自定義getting鉤子

總結

這里的Struct 算作是一種ES6 語法的組合嘗試, 通過組合控制對象的執行行為。

對比Go 內的一些上層數據結構也是使用類似的方式,通過組合底層結構和接口構建而來。

簡單體會對于面向對象的不同理解,之前使用面向對象時的目的是構建一個實際事物的數據映射。

其實也可以純粹的將對象總結為數據結構, 通過類類的方式創建數據解構, 使用函數式構建數據結構之間的關系.

參考

其他

數組可是有keys values entries 方法

const arr = [1,2,3]
console.log(arr.keys())
console.log(arr.values())
console.log(arr.entries())


/*
  Object [Array Iterator] {}
  Object [Array Iterator] {}
  Object [Array Iterator] {}
*/


// 返回迭代器
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