JS如何设置原型只读属性

在JavaScript中，如何确保原型属性的只读性至关重要，尤其是在构建大型应用或库时。本文深入探讨了使用`Object.defineProperty()`方法实现原型属性只读的核心技巧。通过设置`writable: false`，可以有效防止属性被意外修改，提升代码的健壮性和可维护性。同时，文章还对比了`Object.freeze()`、`Object.seal()`和`const`等其他机制，阐述了它们在控制粒度和适用场景上的差异。`Object.defineProperty()`提供了最精细的控制，适用于原型属性只读的精确需求。理解这些机制的区别，能帮助开发者更好地保护代码，避免潜在的bug，并维护API的稳定性，从而构建更可靠的JavaScript应用。

要让原型属性只读，核心方法是使用Object.defineProperty()并将writable设为false；1. 使用Object.defineProperty()在原型上定义属性时设置writable: false，可防止属性被重新赋值；2. 该方法通常配合configurable: false和enumerable: true使用，以锁定属性配置并控制是否可枚举；3. 在严格模式下尝试修改只读属性会抛出TypeError，非严格模式下静默失败；4. writable: false仅保护引用不被修改，若属性值为对象或数组，其内部仍可变；5. 其他机制如Object.freeze()可冻结整个对象（浅冻结），Object.seal()密封对象防止增删属性但允许修改值，const则确保变量引用不变但不保护对象内部可变性；这些机制按控制粒度由细到粗分别为defineProperty、seal、freeze和const，原型属性只读场景中defineProperty最精确适用。

在JavaScript中，要让一个原型属性变为只读，核心方法是利用Object.defineProperty()。这个内置方法允许你对对象的属性进行精细控制，包括定义其是否可写。

解决方案

要实现原型属性的只读性，你需要直接在原型对象上使用Object.defineProperty()，并将属性描述符中的writable设置为false。

function MyConstructor() {
    // 构造函数逻辑
}

// 定义一个普通的可写原型属性
MyConstructor.prototype.editableProperty = "我可以被修改";

// 使用Object.defineProperty定义只读原型属性
Object.defineProperty(MyConstructor.prototype, 'readOnlyMethod', {
    value: function() {
        console.log("这是一个只读的方法，不应该被覆盖。");
    },
    writable: false,     // 关键：设置为false使其不可写
    configurable: false, // 通常也设置为false，防止属性被删除或重新配置
    enumerable: true     // 根据需要决定是否可枚举
});

Object.defineProperty(MyConstructor.prototype, 'immutableValue', {
    value: 123,
    writable: false,
    configurable: false,
    enumerable: true
});


// 实例化一个对象
const instance = new MyConstructor();

console.log("--- 尝试修改只读属性 ---");

// 尝试修改只读方法
try {
    instance.readOnlyMethod = function() {
        console.log("我尝试覆盖了只读方法！");
    };
    console.log("成功覆盖只读方法 (不应该发生)！");
} catch (e) {
    console.error("尝试覆盖只读方法失败 (预期)！", e.message); // 在严格模式下会抛出TypeError
}

// 尝试修改只读值
try {
    instance.immutableValue = 456;
    console.log("成功修改只读值 (不应该发生)！");
} catch (e) {
    console.error("尝试修改只读值失败 (预期)！", e.message);
}

// 尝试修改可写属性 (对比)
instance.editableProperty = "我已经被修改了";
console.log("可写属性修改后：", instance.editableProperty); // 输出: 我已经被修改了

console.log("\n--- 验证属性状态 ---");
console.log("只读方法调用：");
instance.readOnlyMethod(); // 仍然调用原始方法
console.log("只读值：", instance.immutableValue); // 仍然是原始值

为什么会需要让原型属性只读？这背后的考量是什么？

在实际开发中，我们选择让原型属性只读，往往是出于对代码健壮性和可维护性的深层考量。这不单单是为了遵循某种规范，更多的是一种防御性编程的体现。

首先，它能有效防止意外修改。想象一下，你定义了一个核心工具方法在原型上，供所有实例共享。如果这个方法可以被随意覆盖，那么在大型项目中，某个不经意的赋值操作就可能破坏其原有功能，导致难以追踪的bug。将其设为只读，就像给它上了一把锁，即便有人尝试去修改，也会立即收到错误提示（在严格模式下），这比默默失败要好得多。

其次，这有助于维护API的契约性。当你的库或模块对外提供服务时，原型上的某些方法或属性就是其公共API的一部分。明确这些属性是只读的，意味着你向使用者承诺了它们的稳定性和不变性。这对于依赖你代码的第三方来说，提供了更强的信任感和可预测性。

再者，从架构设计的角度看，只读属性可以确保某些共享的、不应变动的数据或行为保持一致性。比如，一个通用的常量或者一个不依赖实例状态的纯函数，将其放在原型上并设为只读，能够清晰地表达其“不可变”的意图，减少了潜在的副作用和理解成本。这就像给团队成员一个明确的信号：这部分是稳定的基石，不要去动它。

尝试修改只读原型属性时，JavaScript的行为有何不同？

当我们尝试去修改一个已经被Object.defineProperty()设置为writable: false的原型属性时，JavaScript的反应会根据当前的运行模式（严格模式或非严格模式）而有所不同，这其实是JavaScript语言本身一个非常有趣的“双面性”。

在严格模式（Strict Mode）下，如果你尝试对一个只读属性进行赋值操作，JavaScript会毫不留情地抛出一个TypeError。这是一种非常直接且明确的错误反馈，它会立即中断当前的操作，并告诉你：“嘿，你不能修改这个属性！”这对于调试和快速发现问题非常有帮助，因为它强制你面对并解决这个不被允许的操作。在现代JavaScript开发中，我们几乎总是推荐使用严格模式，因为它能捕获更多潜在的错误，让代码更健壮。

然而，在非严格模式（Non-Strict Mode）下，同样的操作却会静默失败。这意味着你尝试赋值的代码不会报错，但属性的实际值也不会改变。这听起来可能很“宽容”，但实际上却是一个巨大的隐患。因为它不会给出任何提示，你可能会误以为修改成功了，而实际上你的程序逻辑已经偏离了预期。这种静默失败是JavaScript早期设计中的一个“坑”，经常导致难以排查的逻辑错误。这也是为什么现在大家普遍倾向于使用严格模式的原因之一。

需要特别强调的是，writable: false仅控制属性本身是否可以被重新赋值。如果这个只读属性的值是一个可变对象（比如一个数组或另一个对象），那么你仍然可以修改这个可变对象内部的属性或元素。writable: false只是保护了指向这个对象的引用不被改变，而没有保护对象内容的不可变性。这是一个常见的误解，务必区分开。例如：

function MyClass() {}

const sharedArray = [1, 2, 3];
Object.defineProperty(MyClass.prototype, 'data', {
    value: sharedArray,
    writable: false,
    configurable: false
});

const instance1 = new MyClass();
const instance2 = new MyClass();

console.log("原始共享数组:", instance1.data); // [1, 2, 3]

// 尝试修改data属性本身 (失败)
try {
    instance1.data = [4, 5, 6];
} catch (e) {
    console.error("尝试重新赋值data属性失败 (预期):", e.message);
}

// 修改data属性所指向的数组内容 (成功，因为数组本身是可变的)
instance1.data.push(4);
console.log("修改数组内容后，instance1.data:", instance1.data); // [1, 2, 3, 4]
console.log("修改数组内容后，instance2.data:", instance2.data); // [1, 2, 3, 4] (因为是共享引用)

这段代码清晰地展示了，writable: false保护的是data这个属性引用本身，而不是sharedArray这个数组的内容。

除了Object.defineProperty，还有其他相关或相似的机制吗？它们有何区别？

除了Object.defineProperty来控制单个属性的只读性，JavaScript还提供了一些更宏观的机制来限制对象的修改，它们各有侧重，适用于不同的场景。理解它们的区别至关重要。

1. Object.freeze()

Object.freeze() 是一个非常强大的方法，它能让一个对象变得“冻结”。一旦一个对象被冻结，你就不能再添加新的属性，不能删除现有属性，也不能修改现有属性的值（包括它们的writable、configurable等描述符）。这意味着，它不仅让属性变得只读，还阻止了对象的结构变化。

• 区别于defineProperty: Object.freeze()作用于整个对象，而不是单个属性。它相当于对对象的所有现有属性都隐式地设置了writable: false和configurable: false，并且将extensible设置为false（即不可扩展，不能添加新属性）。
• 使用场景: 当你需要确保一个对象及其所有直接属性都完全不可变时，Object.freeze()是理想选择。例如，定义一个配置对象或一个常量枚举。
• 局限性: Object.freeze()是“浅冻结”。如果冻结的对象内部包含其他对象（如数组或嵌套对象），这些内部对象本身并不会被冻结，它们仍然可以被修改。

const myFrozenObject = {
    prop1: 10,
    nested: { a: 1 }
};
Object.freeze(myFrozenObject);

// 尝试修改直接属性 (失败)
myFrozenObject.prop1 = 20; // 严格模式下抛出TypeError
console.log(myFrozenObject.prop1); // 10

// 尝试修改嵌套对象内部 (成功，因为是浅冻结)
myFrozenObject.nested.a = 2;
console.log(myFrozenObject.nested.a); // 2

2. Object.seal()

Object.seal() 方法介于defineProperty和freeze之间。它能“密封”一个对象，使其变得不可扩展（不能添加新属性），并且所有现有属性都变得不可配置（不能删除或改变它们的描述符，如writable）。但是，现有属性的值仍然可以被修改。

• 区别于defineProperty: Object.seal()也作用于整个对象，但它允许现有属性的值被修改，而defineProperty可以精确控制单个属性的writable状态。
• 使用场景: 当你需要固定一个对象的结构（属性集合），但又允许这些属性的值随时间变化时。
• 局限性: 同样是浅层操作，不影响嵌套对象的修改。

const mySealedObject = {
    propA: 'hello',
    propB: 100
};
Object.seal(mySealedObject);

// 尝试修改现有属性的值 (成功)
mySealedObject.propA = 'world';
console.log(mySealedObject.propA); // 'world'

// 尝试添加新属性 (失败)
mySealedObject.propC = 'new'; // 严格模式下抛出TypeError
console.log(mySealedObject.propC); // undefined

3. const 关键字

const是ES6引入的声明变量的关键字，它用于声明一个常量。const声明的变量在初始化后不能被重新赋值。

• 区别于原型属性控制: const作用于变量声明，而不是对象属性。它确保变量名指向的引用不会改变，但如果这个引用指向的是一个对象，那么这个对象的内容仍然是可变的。
• 使用场景: 声明不应改变引用的变量，例如函数、配置对象引用等。
• 局限性: const无法阻止对象内部属性的修改，与Object.defineProperty控制原型属性的只读性是完全不同的概念和作用域。

const myConfig = {
    url: 'api.example.com',
    timeout: 5000
};

// 尝试重新赋值myConfig变量 (失败)
// myConfig = {}; // TypeError: Assignment to constant variable.

// 修改myConfig对象内部的属性 (成功)
myConfig.timeout = 10000;
console.log(myConfig.timeout); // 10000

总而言之，Object.defineProperty提供了最细粒度的控制，允许你精确地定义单个属性的读写权限。而Object.freeze()和Object.seal()则提供了更粗粒度的对象整体保护，const则是在变量声明层面提供不变性。选择哪种机制，取决于你需要保护的粒度和深度。在处理原型属性的只读性时，Object.defineProperty通常是最直接且精确的选择。

到这里，我们也就讲完了《JS如何设置原型只读属性》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于JavaScript,只读,Object.defineProperty,原型属性,writable的知识点！