模块与类 - 如何在 JavaScript 中管理隐私

面向对象范式彻底改变了开发者的思维方式和代码编写方式，即便你不喜欢它或它的前提。这种将数据和过程封装成属性和方法的范式虽然并非全新，但它影响了许多新兴语言，即便其中一些语言并未将其作为主要范式。

像 C++、Java、Python 甚至 JavaScript 这样的语言都被认为是实现了面向对象编程 (OOP) 范式的语言。正如我们将要讨论的，JavaScript 有其自身处理对象的方式，并具有一些特殊性。但首先，我们需要讨论一个起点：JavaScript 中有一个关键事实与 OOP 的方向背道而驰：那就是缺乏封装。

这里还有一个包含一些测试的仓库！快去看看吧！

类和对象

类是对数据类型的定义：它们存储/隐藏哪些数据以及它们的行为方式。一个类的实例可以执行函数（作为方法）并将数据存储为属性。这些实例就是所谓的对象，它们存在于程序的运行时环境中。

面向对象编程 (OOP) 的一个重要特性是对象应该能够封装（隐藏）其数据。这意味着，如果有人试图访问对象的某些信息，而类又明确声明了这一点，那么就不应该能够访问到这些信息。请看以下示例：

假设埃隆·马斯克🧑‍💼创造了一个很棒的产品Trash Can，它可以执行3个简单的任务：

• 把一件“垃圾”扔进垃圾桶
• 一次性清理垃圾桶内的所有物品。
• 屏幕上有一个按钮，用于显示垃圾桶是否已完全清空。

它的界面TrashCan大致如下：

TrashCan {
  throwAway(item);
  clean();
  isEmpty();
}

由于 JavaScript 有该class关键字，因此可以考虑Trash以下一种实现方式。

class TrashCan {
  constructor() {
    this.items = [];
  }

  throwAway(item) {
    this.items = [...this.items, item];
  }

  clean() {
    this.items = [];
  }

  isEmpty() {
    return this.items.length === 0;
  }
}

var elonTrashCan = new TrashCan();

现在它elonTrashCan已清空，准备开始工作。但是执行过程中会发生什么呢？

elonTrashCan.throwAway('paper ball');
elonTrashCan.throwAway('empty Starbucks cup of coffee');
elonTrashCan.throwAway('empty package of Cookies');

elonTrashCan.clean();

elonTrashCan.items = ['SpaceX secret project'];

console.log(elonTrashCan.isEmpty()); // --> ???

1. 埃隆·马斯克🧑‍💼肯定会因为我们弄坏了他的垃圾桶而生我们的气。
2. elonTrashCan.isEmpty()将会返回false，因为我们定义了elonTrashCan.items一个包含 1 个元素的项。
3. elonTrashCan.items由于无法访问，因此elonTrashCan.isEmpty()调用将返回true

答案是选项 2。即使没有在外部显式声明，也可以访问items对象实例内部。itemsconstructor

以上述示例为例，并考虑一种理想的面向对象语言实现，执行该操作elonTrashCan.items应该会导致程序因试图访问私有属性而报错。但在 JavaScript 中，这些调用是合法有效的，并且不会导致任何错误。

那么，在 JavaScript 中是否无法实现隐私保护？有没有办法隐藏对象外部的数据，只暴露public数据本身？

模块模式

好消息是，JavaScript 中有一种行为可以提供与隐私相关的功能：闭包。如果您感兴趣，可以阅读这篇关于闭包的文章。

JavaScript 中的闭包及其重要性

Ilê Caian ・ 2020年2月6日

#JavaScript 教程

使用闭包来隐藏变量和函数是一种很好的方法，可以将数据封装在一个实例中，并只公开所需的接口。

但这究竟是如何运作的呢？

让我们创建一个与 Elon Musk 🧑‍💼TrashCan对象相同的函数，并仅返回其公共接口，如下所示。

const TrashCan = () => {
  let items = [];

  const throwAway = item => {
    items = [...items, item];
  }

  const clean = () => {
    items = [];
  }

  const isEmpty = () => {
    return items.length === 0;
  }

  return {
    throwAway,
    clean,
    isEmpty,
  }
}

var elonTrashCan = TrashCan();

接下来，elonTrashCan我们尝试执行与上面相同的代码。

elonTrashCan.throwAway('paper ball');
elonTrashCan.throwAway('empty Starbucks cup of coffee');
elonTrashCan.throwAway('empty package of Cookies');

elonTrashCan.clean();

elonTrashCan.items = ['SpaceX secret project'];

console.log(elonTrashCan.isEmpty()); // --> ???

1. 埃隆·马斯克🧑‍💼肯定会因为我们弄坏了他的第二个垃圾桶而更加生气。
2. elonTrashCan.isEmpty()将会返回false，因为我们再次定义了elonTrashCan.items一个包含 1 个元素的项。
3. elonTrashCan.items由于无法访问，因此elonTrashCan.isEmpty()调用将返回true

实际上，发生了一件非常奇怪的事情：

• elonTrashCan.isEmpty()返回false原因是我们的内部items为空
• elonTrashCan.items里面有 1 件物品

使用这种方法，可以“限制”外部对特定接口的访问，使其只能访问所需的接口，而接口内部则隐藏着内容。另一方面，JavaScript 允许在运行时定义新的属性，即使属性名称与闭包中使用的名称相同。

闭包内部的代码不会依赖于这些新属性，因为原始属性存储在闭包内部，无法访问。至此，最初的目标——隐私——已经实现。模块模式不仅适用于属性，也可用于隐藏方法。

对于创建新属性可能带来的副作用，强烈建议不要更改原始接口，甚至在使用这些属性之前进行一些测试，例如：

if(typeof elonTrashCan.items === 'undefined') {
  console.log('No exposed items!') // --> No exposed items!
}

包起来

在对面向对象范式和 JavaScript 的类实现进行了一些讨论之后，如果你不使用像 Babel 这样的转译器，那么 JS 类可能不是创建带有私有数据的对象的最佳选择。

使用闭包和模块模式，可以在 JavaScript 中以简单且可重用的方式实现隐私保护class。如果必须实现，请考虑使用转译器或采用更健壮的方法并结合模块模式。我们强烈不建议使用转译器！

即使存在一些明显的损失，例如，即使使用模块inheritance，仍然有有效的方法来实现这些好处。

我漏掉了什么吗？你觉得有什么不清楚的地方吗？欢迎在评论区留言或私信我，我们一起讨论！

参考

• 封面照片由Ciprian Boiciuc拍摄，来自Unsplash
• MDN 上关于类字段（属性）选项的文章
• JavaScript 中的闭包及其重要性
• 巴别塔
• 包含测试的 GitHub 代码库