٣٠ يونيو ٢٠٢٠

الوسيط Proxy و الـReflect

الكائن Proxy يُحيط كائن آخر و يتوسط العمليات التى تُجري على هذا الكائن، مثل القراءة أو التعديل على الخصائص وغيرها والتعامل معهم بشكل اختياري أو تجعل الكائن الأساسي يتعامل معهم دون تدخل.

إن الـProxies مُستخدمة فى كثير من المكتبات وبعض أطر العمل. سنرى الكثير من التطبيقات العملية فى هذا المقال.

الوسيط Proxy

الشكل:

let proxy = new Proxy(target, handler);
  • target – هو الكائن الذي يتم إحاطته ويمكن أن يكون أى شيئ حتي الدوال (functions).
  • handler – إعدادت الـproxy: هو كائن يحتوي علي “traps” والتي هي عبارة عن دوال تعمل فى العمليات. مثلًا الـ get trap لقراءة خاصية من الـobject target وكذلك set trap لتعديل\إضافة خاصية للـobject target وهكذا.

بالنسبة للعمليات فى الـ proxy، فإنه إذا كان هناك trap فى الـobject handler وثم بعد ذلك تعمل وبعد ذلك يكون لديها الفرصة للتعامل معه وإذا لم يوجد trap فإن العملية تُجري علي target.

كمثال مبدأى، هيا ننشئ proxy بدون traps:

let target = {};
let proxy = new Proxy(target, {}); // handler فارغ

proxy.test = 5; // التعديل علي البروكسي (1)
alert(target.test); // 5, ظهور الخاصية فى الكائن الأصلي!

alert(proxy.test); // 5, ويمكننا قرائته من البروكسي أيضًا (2)

for (let key in proxy) alert(key); // test, التكرار يعمل (3)

وبما أنه لا توجد traps فإن كل العمليات التي التي تُجرى على الـ proxy يتم تحويلها إلى الـ target.

  1. عملية التعديل proxy.test= تُعدل القيمة فى الـtarget.
  2. عملية القراءة proxy.test تقوم بإرجاع القيمة من target.
  3. التكرار على الـproxy يقوم بإرجاع القيم من target.

كما نري فإن الـproxy بدون traps هو محيط شفاف حول target. أى أنه لا يفعل أى شيئ فى المنتصف.

Proxyإن الـ كائن من نوع خاص لا يحتوي علي أى خصائص وعندما يكون handler فارغًا فإنه يحوّل كل العمليات إلى target.

للحصول علي قدرات أكثر هيا نضيف traps.

ماذا يمكننا أن نتدخّل (intercept) بهم؟

لأغلب العمليات علي الـobjects توجد دوال تسمي “الدوال الداخلية” “internal method” فى مصدر الجافاسكريبت والتي تصف كيفية عملها عند أقل مستوي. علي سبيل المثال الدالة [[Get]] هي دالة داخلية لقراءة خاصية والدالة [[Set]] هي دالة داخلية لإضافة\تعديل خاصية وهكذا. هذه الدوال تستخدم فقط داخليًا ولا يمكننا استعمالهم بشكل مباشر.

تتدخّل الـ Proxy traps فى استدعاء هذه الدوال. وهم موجودون بالتفصيل في المصدر وفي الجدول أدناه.

لكل دالة داخلية يوجد trap في هذا الجدول: اسم الدالة التي يمكننا إضافتها للمتغير الذي يسمي handler والذي نضيفه للـ new Proxy للتدخل فى العملية:

الدالة الداخلية الدالة العاملة تعمل عند…
[[Get]] get قراءة خاصية
[[Set]] set التعديل علي خاصية
[[HasProperty]] has in المعامل
[[Delete]] deleteProperty delete المعامل
[[Call]] apply استدعاء دالة
[[Construct]] construct new المعامل
[[GetPrototypeOf]] getPrototypeOf Object.getPrototypeOf
[[SetPrototypeOf]] setPrototypeOf Object.setPrototypeOf
[[IsExtensible]] isExtensible Object.isExtensible
[[PreventExtensions]] preventExtensions Object.preventExtensions
[[DefineOwnProperty]] defineProperty Object.defineProperty, Object.defineProperties
[[GetOwnProperty]] getOwnPropertyDescriptor Object.getOwnPropertyDescriptor, for..in, Object.keys/values/entries
[[OwnPropertyKeys]] ownKeys Object.getOwnPropertyNames, Object.getOwnPropertySymbols, for..in, Object/keys/values/entries
بعض الثوابت

تفرض الجافاسكريبت بعض الثوابت – شروط يجب أن تتحقق بالmethods و الtraps.

أغلبهم لإرجاع قيم:

  • الدالة [[Set]] يجب أن تقوم بإرجاع true إذا كُتبت القيمة بشكل صحيح أو تقوم بإرجاع false إذا لم تكن كذلك.
  • الدالة [[Delete]] يجب أن اقةم بإرجاع true إذا تم حذف القيمة بشكل صحيح وإلا تقوم بإرجاع false.
  • …وهكذا، وسنري المزيد في الأمثلة القادمة.

هناك المزيد من الثوابت، مثلًا:

  • الدالة [[GetPrototypeOf]] الموجودة في البروكسي، يجب أن تُرجع نفس القيمة التي تُرجعها الدالة [[GetPrototypeOf]] الموجودة في الأوبجكت المستهدف (target). أو يمكننا القول بطريقة أخري، أن استرجاع القيم من الprototype الخاص بالبروكسي يجب دائما أن تُرجع الprototype الخاص بالأوبجكت المستهدف (target).

تستطيع الtraps أن تعترض طريق هذه العمليات، ولكن يجب أن يتبعو هذه القواعد.

تضمن الثوابت صحة وتناسق سلوك مزايا اللغة. وللإطلاع علي القائمة الكاملة للثوابت فهي موجودة في المصدر. لا تقلق، لن تقوم بمخالفة هذه الثوابت مالم تكن تقوم بعمل غريب.

هيا نري كيف يتم تطبيق ذلك في أمثلة عملية.

إرجاع قيمة افتراضية بالtrap “get”

أكثر الtraps استعمالًا التي تسترجع أو تعدل الخصائص (properties).

لاعتراض طريق عملية الإسترجاع، يجب أن يحتوي الhandler علي الدالة get(target, property, receiver).

يتم تشغيلها عندما تكون الخاصية للإسترجاع بالمتغيرات التالية:

  • target – هو الأوبجكت المستهدف والذي يتم تمريره كمتغير أول للnew Proxy,
  • property – اسم الخاصية,
  • receiver – إذا كانت الخاصية للإسترجاع getter فإن الreceiver هو الأوبجكت الذي سيتم استخدامه كقيمة لthis عند استرجاعها. وعادة مايكون البروكسي نفسه (أو أوبجكت يرث منه). والآن لا نريد هذا المتغير، ولذلك سيتم شرحه لاحقًا بالتفصيل.

هيا نستخدم get لتطبيق القيمة الإفتراضية لأوبجكت.

سنقوم بإنشاء array تحتوي علي أرقام والتي تقوم بإرجاع 0 للقيم الغير موجودة.

عادة، عندما يحاول أحد أن يسترجع قيمة غير موجودة في الarray فإنه يحصل علي undefined, ولكننا سنحيط الarray العادية ببروكسي والذي سيعترض عملية الاسترجاع ويقوم بإرجاع 0 إذا لم توجد الخاصية:

let numbers = [0, 1, 2];

numbers = new Proxy(numbers, {
  get(target, prop) {
    if (prop in target) {
      return target[prop];
    } else {
      return 0; // القيمة الإفتراضية
    }
  }
});

alert( numbers[1] ); // 1
alert( numbers[123] ); // 0 (لا يوجد عنصر كهذا)

كما نري، فأن هذا يمكن تحقيقه بسهوله باستخدام الtrap get.

يمكننا استخدام Proxy لتطبيق أي طريقة للقيم الإفتراضية.

تخيل أن لدينا قاموسًا، بالجمل وترجماتها:

let dictionary = {
  Hello: "مرحبًا",
  Bye: "إلي اللقاء",
};

alert(dictionary["Hello"]); // مرحبًا
alert(dictionary["Welcome"]); // undefined

حاليًا، ليست هناك جملة، فعند الإسترجاع من القاموس تقوم بإرجاع undefined. ولكن في التطبيق العملي، فإن ترك الجملة غير مترجمة أفضل من undefined. ولذلك سنجعلها تقوم بإرجاع الجملة غير مترجمة بدلًا من undefined.

لتحقيق ذلك، سنحيط الdictionary ببروكسي والذي سيقوم باعتراض طريق استرجاع الخصائص:

let dictionary = {
  'Hello': 'مرحبًا',
  'Bye': 'إلي اللقاء'
};

dictionary = new Proxy(dictionary, {
  get(target, phrase) { // تعترض طريق استرجاع الخصائص من القاموس
    if (phrase in target) { // إذا كانت لدينا بالفعل
      return target[phrase]; // قم بإرجاع الترجمة
    } else {
      // وإلا فلتقم بإرجاع الجملة كما هي
      return phrase;
    }
  }
});

// قم باكتشاف الجمل الاعتباطية!
// في أسوأ الحالت لن يتم ترجمتهم.
alert( dictionary['Hello'] ); // Hola
alert( dictionary['Welcome to Proxy']); // Welcome to Proxy (لا توجد ترجمة)
برجاء الملاحظة:

لاحظ كيف يستبدل البروكسي المتغير:

dictionary = new Proxy(dictionary, ...);

يجب أن يقوم المتغير باستبدال الأوبجكت المستهدف\المستقبل بشكل تام. يجب ألا يستطيع أحد استدعاء الأوبجكت المستقبل بعد أن تمت إحاطته ببروكسي. وإلا سيكون من السهل أن تفسد كل شيئ.

التحقق من القيم باستخدام الtrap “set”

دعنا نقول أننا نريد array للأرقام فقط. وإذا تمت إضافة قيمة من نوع آخر، يجب أن يكون هناك خطأ.

تعمل الtrap set عند التعديل علي خاصية.

set(target, property, value, receiver):

  • target – هو الأوبجكت المستقبل، هو الذي يتم تمريره كمتغير أول لـnew Proxy,
  • property – إسم الخاصية,
  • value – قيمة الخاصية,
  • receiver – شبيه بالJtrap get، ولكن مفيد فقط للخصائص التي يتم التعديل عليها.

يجب أن يقوم الtrap set بإرجاع true إذا نجح التعديل، وإلا يقوم بإرجاع false (يقوم بتشغيل TypeError).

هيا نستخدمه للتحقق من القيم الجديدة:

let numbers = [];

numbers = new Proxy(numbers, { // (*)
  set(target, prop, val) { // لاعتراض عملية التعديل
    if (typeof val == 'number') {
      target[prop] = val;
      return true;
    } else {
      return false;
    }
  }
});

numbers.push(1); // تمت إضافته بنجاح
numbers.push(2); // تمت إضافته بنجاح
alert("Length is: " + numbers.length); // 2

numbers.push("test"); // TypeError ('set' on proxy returned false)

alert("لن يتم الوصول إلي هذا السطر أبدا، فهناك خطأ فى السطر الأعلي");

لاحظ أن: الوظيفة الأساسية للarray ما زالت تعمل كما هي! تُضاف القيم باستخدام push. وتزداد الخاصية length تلقائيًا عند إضافة قيم جديدة. لا يعدل البروكسي أي شيئ.

لسنا مضطرين لاستبدال الدوال المسؤولة عن إضافة قيم للarray مثل push و unshift, وهكذا, لإضافة تحققات هناك, لأنهم ضمنيًا يستخدمون الدالة [[Set]] والتي يتم اعتراضها بالبروكسي.

وهكذا يكون الكود نظيف ومتناسق.

لا تنسي أن تُرجع true

كما قيل بالأعلي، هناك ثوابت يجب الإلتزام بها.

ففي الدالة set، يجب أن تقوم بإرجاع true في التعديل الناجح.

إذا نسينا أن نفعل ذلك أو قمنا بإرجاع أى قيمة غير حقيقية (falsy)، يتقوم العملية بتفعيل الخطأ TypeError.

التكرار باستخدام “ownKeys” و “getOwnPropertyDescriptor”

التكرارات Object.keys, for..in وأغلب الدوال الأخري اللتي تقوم بالتكرار علي خصائص الأوبجكت تستخدم ضمنيًا الدالة [[OwnPropertyKeys]] (والتي يتم اعتراضها عن طريق الtrapownKeys) لاسترجاع قائمة من الخصائص.

دوال كهذه تختلف فى التفاصيل:

  • تقوم الدالة Object.getOwnPropertyNames(obj) بإرجاع الخصائص التي ليست من نوع الرمز (symbol).
  • تقوم الدالة Object.getOwnPropertySymbols(obj) بإرجاع الخصائص من نوع الرمز.
  • تقوم الدالة Object.keys/values() بإرجاع الخصائص والقيم التي ليست من نوع الرمز والتي تحتوى علي المعرٌف enumerable (تم شرح المعرفات في المقال رايات الخصائص و واصفاتها).
  • التكرارات for..in تقوم بالتكرار علي الخصائص التي ليست من نوع الرمز والمحتوية علي المعرف enumerable وأيضًا الخصائص الموجودة فى الprototype.

…ولكن جميعهم يبدأون بهذه القائمة.

في المثال أدناه استخدمنا الtrap ownKeys لجعل التكرار for..in علي الأوبجكت user، وكذلك Object.keys و Object.values، لتخطي الخصائص اللتي تبدأ بـ _:

let user = {
  name: "John",
  age: 30,
  _password: "***"
};

user = new Proxy(user, {
  ownKeys(target) {
    return Object.keys(target).filter(key => !key.startsWith('_'));
  }
});

// "ownKeys" filters out _password
for(let key in user) alert(key); // name, then: age

// same effect on these methods:
alert( Object.keys(user) ); // name,age
alert( Object.values(user) ); // John,30

إنها تعمل الآن.

علي الرغم من ذلك، إذا قمنا بإرجاع خاصية ليست موجودة في الأوبجكت فإن Object.keys لن تعرضه:

let user = { };

user = new Proxy(user, {
  ownKeys(target) {
    return ['a', 'b', 'c'];
  }
});

alert( Object.keys(user) ); // <فارغ>

لماذا؟ السبب بسيط: تقوم Object.keys بإرجاع الخصائص المحتويه علي المعرف enumerable فقط. للتحقق من ذلك، هي تقوم باستدعاء الدالة [[GetOwnProperty]] لكل خاصية لاسترجاع المعرف الخاص بها. وهنا، بما أنه لا يوجد خصائص، فإن معرفها فارغ، ولا يوجد المعرف enumerable فيتم تخطيها.

لجعل Object.keys تقوم بإرجاع خاصية، نحتاج إلي أن تكون موجودة في الأوبجكت ومحتوية علي المعرف enumerable، أو يمكننا اعتراض استدعاء الدالة [[GetOwnProperty]] (يقوم بهذا الtrap getOwnPropertyDescriptor)، ويقوم بإرجاع واصف (descriptor) والراية enumerable: true.

هنا مثال علي ذلك:

let user = {};

user = new Proxy(user, {
  ownKeys(target) {
    // يتم استدعاؤها مرة لإرجاع قائمة
    return ["a", "b", "c"];
  },

  getOwnPropertyDescriptor(target, prop) {
    // يتم استدعاؤها لكل خاصية
    return {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      /* ...other flags, probable "value:..." */
    };
  },
});

alert(Object.keys(user)); // a, b, c

هيا نسجل ذلك مرة أخري: نحتاج لاعتراض [[GetOwnProperty]] فقط إذا كانت الخاصية غير موجودة في الأوبجكت.

الخصائص المحمية باستخدام “deleteProperty” وغيره من الtraps

هناك شئ شائع متفق عليه وهو أن الخصائص التي تبدأ بـ_ هي ضمنية ولا يجب أن يتم الوصول إليها من خارج الأوبجكت.

وهذا ممكن تقنيًا:

let user = {
  name: "John",
  _password: "secret",
};

alert(user._password); // secret

هيا نستخدم الproxies لمنع أي وصول إلي الخسائص البادئة بـ _.

سنحتاج إلي الtraps:

  • get لإطهار خطأ عند استرجاع خاصية كهذه,
  • set لإظهار خطأ عند التعديل,
  • deleteProperty لإظهار خطأ عند الحذف,
  • ownKeys لاستثناء الخصائص البادئة بـ _ من التكرار for..in والدوال الأخري مثل Object.keys.

إليك الكود:

let user = {
  name: "John",
  _password: "***"
};

user = new Proxy(user, {
  get(target, prop) {
    if (prop.startsWith('_')) {
      throw new Error("Access denied");
    }
    let value = target[prop];
    return (typeof value === 'function') ? value.bind(target) : value; // (*)
  },
  set(target, prop, val) { // لاعتراض التعديل علي الخاصية
    if (prop.startsWith('_')) {
      throw new Error("Access denied");
    } else {
      target[prop] = val;
      return true;
    }
  },
  deleteProperty(target, prop) { // لاعتراض حذف الخاصية
    if (prop.startsWith('_')) {
      throw new Error("Access denied");
    } else {
      delete target[prop];
      return true;
    }
  },
  ownKeys(target) { // لاعتراض عرض الخصائص في قائمة
    return Object.keys(target).filter(key => !key.startsWith('_'));
  }
});

// "get" لا تسمح بإرجاع _password
try {
  alert(user._password); // Error: Access denied
} catch(e) { alert(e.message); }

// "set" لا تسمح بتعديل _password
try {
  user._password = "test"; // Error: Access denied
} catch(e) { alert(e.message); }

// "deleteProperty" لا تسمج بحذف _password
try {
  delete user._password; // Error: Access denied
} catch(e) { alert(e.message); }

// "ownKeys" تستثني _password
for(let key in user) alert(key); // name

لاحظ التفصيلة المهمه في الtrap get في السطر (*):

get(target, prop) {
  // ...
  let value = target[prop];
  return (typeof value === 'function') ? value.bind(target) : value; // (*)
}

لماذا نحتاج إلي دالة لاستدعاء value.bind(target)؟

والسبب أن دوال أﻷوبجكت، مثل user.checkPassword()، يجب أن تقدر علي الوصول إلى _password:

user = {
  // ...
  checkPassword(value) {
    // دالة الأوبجكت يجب أن تقدر علي الوصول إلي _password
    return value === this._password;
  },
};

استدعاء user.checkPassword() يقوم بإرجاع user المُحاط ببروكسي كقيمة لـ this (الأوبجكت قبل علامة النقطة هو قيمة this)، ولذلك فعندما تحاول الوصول إلي this._password ينشط الـtrap get (تعمل مع كل استدعاء لخاصية) وتظهر خطأًا.

ولذلك نقوم بربط سياق دوال الأوبجكت بالأوبجكت الأصلي، target، في لاسطر (*). وبعد ذلك فإن استدعائهم في المستقبل سيسختدم target كقيمة لـ this، بدون trap.

هذا الحل عادة ما يعمل، ولكنه ليس مثاليًا، فإن دالة كهذه يمكنها أن ترجع الأوبجكت غير محاط ببروكسي في أي مكان آخر وهكذا سيفسد كل شيئ: أين الأوبجكت الأصلي؟ وأين المحاط ببروكسي؟

إلي جانب ذلك، فإن أوبجكت كهذا يمكن إحاطته ببروكسي أكثر من مره (كل بروكسي يمكن أن يضيف تعديلات غير منتهية للأوبجكت)، وإذا قمنا بتمرير أوبجكت غير محاط لأوبجكت، فإنه يمكن أن يكون هناك نتائج غير متوقعه.

ولذلك فإن بروكسي كهذا لا يجب أن يتم استخدامه في كل مكان.

الخصائص الخاصه في الكلاس

محركات الجافاسكريبت الحديثة تدعم الخصائص الخاصة (private properties) في الكلاس، مسبوقة بالعلامة #, تم شرحهم في المقال الخواص والدوال الـ `private` و الـ `protected`. لا نحتاج إلي بروكسي.

خصائص كهذه لها مشاكلها الخاصة. تحديدًا، لا يمكن توارثها.

“In range” مع الtrap “has”

هيا نري أمثلة أخري.

لدينا الأوبجكت range:

let range = {
  start: 1,
  end: 10,
};

نود أن نستعمل in للتحقق من وجود هذا الرقم في الـrange.

الtrap has الذي يعترض اسدعاء in.

has(target, property)

  • target – هو الأوبجكت المستهدف، يتم تمريره كمتغير أول لـ new Proxy,
  • property – اسم الخاصية

هنا التطبيق:

let range = {
  start: 1,
  end: 10
};

range = new Proxy(range, {
  has(target, prop) {
    return prop >= target.start && prop <= target.end;
  }
});

alert(5 in range); // true
alert(50 in range); // false

مصطلح بديل لطيف، أليس كذلك؟ وسهل تطبيقه.

الدوال المُحاطة: "apply"

يمكن أن نحيط دالة ببروكسي أيضًا.

الtrap apply(target, thisArg, args) يتعامل مع استدعاء البروكسي كدالة:

  • target هو الأوبجكت المستهدف (الدوال ماهي إلا أوبجكت في الجافاسكريبت
  • thisArg هو قيمة this.
  • args هو قائمة من المتغيرات.

علي سبيل المثال هيا نعيد استذكار delay(f, ms)، والتي قمنا بإنشائها في المقال المزخرفات decorators‌ والتمرير forwarding: التابعان call وapply.

في هذا المقال أنشأناها بدون بروكسي. فإن استدعاء delay(f, ms) قام بإرجاع دالة تفوض كل الإستدعاءات إلي f بعد ms مللي ثانيه.

هنا الكود السابق، من غير بروكسي:

function delay(f, ms) {
  // تُرجع غلاف يقوم بتمرير الاستدعاء ﻹلي f بعد انتهاء الوقت
  return function () {
    // (*)
    setTimeout(() => f.apply(this, arguments), ms);
  };
}

function sayHi(user) {
  alert(`Hello, ${user}!`);
}

// بعد هذه الإحاطه فإن استدعاء الدالة سيتأخر ل 3 ثواني
sayHi = delay(sayHi, 3000);

sayHi("John"); // Hello, John! (after 3 seconds)

هذا يعمل كما رأينا بالفعل. الدالة المُحيطة (*) تقوم بالإستدعاء بعد انتهاء الوقت.

ولكن لا تقوم الدالة المحيطه بتمرير قراءة أو تعديل خاصية أو أي شيء آخر. بعد الإحاطه، تتم خسارة الوصول إلي الخاصائص الخاصة بالدالة الأصليه، مثل name, length وغيرهم:

function delay(f, ms) {
  return function() {
    setTimeout(() => f.apply(this, arguments), ms);
  };
}

function sayHi(user) {
  alert(`Hello, ${user}!`);
}

alert(sayHi.length); // 1 (function length is the arguments count in its declaration)

sayHi = delay(sayHi, 3000);

alert(sayHi.length); // 0 (in the wrapper declaration, there are zero arguments)

إن ال Proxy أقوي بكثير لأنه يقوم بتمرير كل شيئ إلي الأوبجكت المستهدف.

هيا نستخدم بروكسي بلًا من الدالة المحيطة:

function delay(f, ms) {
  return new Proxy(f, {
    apply(target, thisArg, args) {
      setTimeout(() => target.apply(thisArg, args), ms);
    }
  });
}

function sayHi(user) {
  alert(`Hello, ${user}!`);
}

sayHi = delay(sayHi, 3000);

alert(sayHi.length); // 1 (*) proxy forwards "get length" operation to the target

sayHi("John"); // Hello, John! (after 3 seconds)

النتيجة مماثله، ولكن الآن ليست الاستدعاءات فقط مايتم تمريرها ولكن الكل العمليات أيضًا. ولذلك فإن sayHi.length يتم استرجاعها بشكل صحيح بعد الإحاطه في السطر (*).

لدينا غلاف أقوي.

هناك traps أخري: القائمة الكاملة موجودة في بداية المقال. وطريقة استخدامهم مشابهة لما سبق.

الأوبجكت Reflect

الأوبجكت Reflect هو أوبجكت موجود في اللغة والذي يقوم بتبسيط إنشاء Proxy.

لقد قيل سابقًا أن الدوال الضمنية مثل [[Get]], [[Set]] وغيرهم هم دوال مصدرية فقط، لا يمكن استدعاؤهم بشكل مباشر.

الكائن Reflect يجعل ذلك بسيطا نوعا ما. الدوال الخاصة به هي غلاف مباشر للدوال الضمنية.

هنا أمثلة لبعض العمليات وكذلك استدعاءات ال Reflect والتي تقوم بعمل نفس الشيئ:

Operation Reflect call Internal method
obj[prop] Reflect.get(obj, prop) [[Get]]
obj[prop] = value Reflect.set(obj, prop, value) [[Set]]
delete obj[prop] Reflect.deleteProperty(obj, prop) [[Delete]]
new F(value) Reflect.construct(F, value) [[Construct]]

علي سبيل المثال:

let user = {};

Reflect.set(user, "name", "John");

alert(user.name); // John

بالتحديد، يسمح لنا الReflect باستدعاء العمليات (new, delete…) كدوال (Reflect.construct, Reflect.deleteProperty, …). وهذه ميزة جيدة ومثيرة، ولكن هنا شيئ آخر مهم.

لكل خاصية ضمنية، تم اعتراضها ببروكسي، دالة في ال Reflect، بنفس الإسم والمتغيرات الخاصة بالtrap.

لذلك يمكننا استخدام Reflect لتمرير عملية إلي الكائن الأصلي.

في هذا المثال، كلا من get و set يقومان بتمرير القراءة والتعديل إلي الأوبجكت بشكل شفاف، ويظهران رسالة:

let user = {
  name: "John",
};

user = new Proxy(user, {
  get(target, prop, receiver) {
    alert(`GET ${prop}`);
    return Reflect.get(target, prop, receiver); // (1)
  },
  set(target, prop, val, receiver) {
    alert(`SET ${prop}=${val}`);
    return Reflect.set(target, prop, val, receiver); // (2)
  }
});

let name = user.name; // shows "GET name"
user.name = "Pete"; // shows "SET name=Pete"

هنا:

  • Reflect.get تقرأ خاصية لأوبجكت.
  • Reflect.set تقوم بتعديل خاصية لأوبجت وتُرجع true في حالة النجاح و false في غير ذلك.

وهكذا كل شيئ بسيط: إذا أراد trap أن يمرر استدعاءًا لأوبجكت فإنه من الكافي استدعاء Reflect.<method> بنفس الخصائص.

في أغلب الحالات يمكننا فعل نفس الشيئ بدون Reflect، علي سبيل المثال، قراءة خاصية بـ Reflect.get(target, prop, receiver) يمكن استبداله بـ target[prop]. ولكن مع ذلك هناك فروق مهمه.

إحاطة الـgetter أو الجالب ببروكسي

هيا نري مثالًا يوضح لماذا Reflect.get أفضل. وسنري أيضًا لماذا get/set لديهم المتغير الرابع receiver الذي لم نستخدمه من فيل.

لدينا الأوبجكت user الذي يحتوي علي الخاصية _name وجالب لها.

هنا بروكسي حولها:

let user = {
  _name: "Guest",
  get name() {
    return this._name;
  }
};

let userProxy = new Proxy(user, {
  get(target, prop, receiver) {
    return target[prop];
  }
});

alert(userProxy.name); // Guest

الtrap get شفاف هنا، حيث تقوم بإرجاع الخاصية الأصلية ولا تفعل أي شيئ آخر. وهذا طافٍ لمثالنا.

كل شيئ يبدو كأنه صحيح. ولكن هيا ننشئ مثالًا أكثر تعقيدًا.

بعد وراثة أوبجكت آخر admin من user، يمكننا مشاهدة السلوك الخاطئ:

let user = {
  _name: "Guest",
  get name() {
    return this._name;
  }
};

let userProxy = new Proxy(user, {
  get(target, prop, receiver) {
    return target[prop]; // (*) target = user
  }
});

let admin = {
  __proto__: userProxy,
  _name: "Admin"
};

// Expected: Admin
alert(admin.name); // outputs: Guest (?!?)

استرجاع admin.name يجب أن ينتج “Admin”, وليس“Guest”`!

ماذا حدث؟ من الممكن أننا فعلنا شيئًا خاطئًا مع الوراثة؟

ولكن إذا قمنا بإزالة البروكسي، سيعمل كل شيئ كما هو متوقع.

المشكلة تحديدًا في البروكسي في السطر (*).

  1. عند قراءة admin.name فإن الأوبجكت admin ليس لديه خاصية كهذه فيذهب البحث إلي الـprototype المتصل به.

  2. الprototype هو userProxy.

  3. عند قراءة الخاصية name من البروكسي، فإن الtrap get يُشغل ويُرجع قيمتها من الأوبجكت ألأصلي كما target[prop] في السطر (*).

    استدعاء target[prop]، عندما تكون prop جالبة، تقوم بتشغيل الكود في سياق this=target. لذلك تكون النتيجة this._name من الكائن الأصلي target والذي هو user.

لإصلاح ذلك، نحتاج إلي receiver، المتغير الثالث للtrap get. هي تحافظ علي القيمة الصحيحة لـ this وتمريرها لجالب. في حالتنا هو admin.

كيف تمرر سياق لجالب؟ في الدوال العادية يمكننا استخدام call/apply ولكن هذا جالب ولا يتم استدعاؤه، فقط الوصول إليه إليه.

تستطيع Reflect.get أن تفعل ذلك. كل شيئ يمكنه أن يعمل بشكل صحيح إذا استخدمناه.

هنا الكود المصحح:

let user = {
  _name: "Guest",
  get name() {
    return this._name;
  }
};

let userProxy = new Proxy(user, {
  get(target, prop, receiver) { // receiver = admin
    return Reflect.get(target, prop, receiver); // (*)
  }
});


let admin = {
  __proto__: userProxy,
  _name: "Admin"
};

alert(admin.name); // Admin

والآن فإن receiver الذي يحافظ علي القيمة الصحيحه this، يتم تمريره للجالب باستخدام Reflect.get في السطر (*).

يمكننا كتابة الtrap بشكل أقصر:

get(target, prop, receiver) {
  return Reflect.get(...arguments);
}

استدعاءات Reflect مسماة بنفس أسماء الtraps وتستقبل نفس المتغيرات. تم إنشائهم بهذه الطريقة.

لذلك فإن return Reflect... يعطينا طريقة آمنو لتمرير العمليات دون أن نقلق إن كنا نسينا شيئًا.

حدود البروكسي

إن البروكسي هو طريقة فريدة لتعديل سلوك الكائنات الموجودة علي أدني مستوي. ومع ذلك هو ليس أفضل شيئ. هناك حدود.

الأوبجكتس الموجود بالفعل: Internal slots

الكثير من الكائنات الموجودة بالفعل مثل Map, Set, Date, Promise وغيرهم يستخدمون مايسمي “internal slots”.

هي عبارة عن خصائص، ولكن محفوظة ويتم استخدامها ضمنيًا فقط. علي سبيل المثال، يخزن الـ Map العناصر في فتحة داخلية (internal slot) تسمي [[MapData]]. الدوال الموجودة في اللغة تصل إليهم مباشرة وليس عن طريق [[Get]]/[[Set]]. ولذلك فإن البروكسي لا يستطيع اعتراضهم.

لماذا نهتم؟ إنهم أشياء مضمنة علي كل الأحوال!

حسنًا، هنا المشكله، بعد أن يتم إحاطة أوبجكت كهذا ببروكسي فإن البروكسي لا يملك هذه الـ internal slots ولذلك فإن الدوال الضمنية ستفشل.

علي سبيل المثال:

let map = new Map();

let proxy = new Proxy(map, {});

proxy.set('test', 1); // خطأ

ضمنيًا، يخزن الـ Map كل البيانات في [[MapData]]. والبروكسي ليس لديه فتحة (slot) كهذه. والدالة Map.prototype.set تحاول أن تصل إلي الخاصية الداخلية this.[[MapData]] ولكن بما أن this=proxy فإنها لا تجدها بداخل البروكسي وتفشل.

لحسن الحظ، هناك طريقة لإصلاح ذلك:

let map = new Map();

let proxy = new Proxy(map, {
  get(target, prop, receiver) {
    let value = Reflect.get(...arguments);
    return typeof value == 'function' ? value.bind(target) : value;
  }
});

proxy.set('test', 1);
alert(proxy.get('test')); // 1 (works!)

والآن هي تعمل جيدًا، لأن الtrap get يربط خصائص الدالة ، مثل map.set، بالأوبجكت المستهدف.

علي عكس المثال السابق، فإن قيمة this بداخل proxy.set(...) لن تكون بروكسي ولكن فقط الmap الأصلي. لذلك عندما تحاول الدالة set أن تصل إلي this.[[MapData]] فإنها تنجح.

Array لا تحتوي علي internal slots

استثناء ملحوظ: الـ Array لا تستخدم الـ internal slots. وهذا لأسباب متأصلة وتاريخية، لأنها ظهرت منذ زمن طويل.

لذلك لا توجد مشكلة كهذه عند إحاطة المصفوفة ببروكسي.

الخصائص الخاصة Private fields

الشيئ المشابه يحدث مع الخصائص الخاصة بالكلاس.

علي سبيل المثال، الدالة getName() تصل إلي الخاصية الخاصة #name وتقف بعد الإحاطة:

class User {
  #name = "Guest";

  getName() {
    return this.#name;
  }
}

let user = new User();

user = new Proxy(user, {});

alert(user.getName()); // خطأ

السبب في ذلك أن الخصائص الداخلية يتم إنشاؤها بالـ internal slots. ولا تستخدم الجافاسكريبت [[Get]]/[[Set]] عند الوصول إليهم.

عند استدعاء getName() فإن قيمة this يتم إحاطتها بالأوبجكت user، وهي لا تملك فتحة (slot) مع الخصائص الخاصة.

مرة أخري، فإن الحل بالربط يجعلها تعمل:

class User {
  #name = "Guest";

  getName() {
    return this.#name;
  }
}

let user = new User();

user = new Proxy(user, {
  get(target, prop, receiver) {
    let value = Reflect.get(...arguments);
    return typeof value == "function" ? value.bind(target) : value;
  },
});

alert(user.getName()); // Guest

كما قيل، فإن الحل له عيوب، كما تم التوضيح سابقًا: فإنه يقوم بتعريض الكائن الأصلي للدالة ويسمح بتمريره وإنهاء الكائنات بروكسي الأخري.

البروكسي ليس هو الأوبجكت المستهدف

إن البروكسي والكائن الأصلي مختلفان. هذا طبيعي، صحيح؟

لذلك إذا استخدمنا الأوبدجكت الأصلي كخاصية، ثم إحاطته ببروكسي، فإن البروكسي لا يمكن إيجاده:

let allUsers = new Set();

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
    allUsers.add(this);
  }
}

let user = new User("John");

alert(allUsers.has(user)); // true

user = new Proxy(user, {});

alert(allUsers.has(user)); // false

كما نري، فإنه بعد الإحاطة لا نستطيع أن نجد user في المجموعه allUsers، لأن البروكسي هو كائن مختلف.

البروكسي لا يستطيع أن يعترض اختبار المساواة ===

البروكسي يمكنه اعتراض الكثير من العمليات، مثل new باستخدام construct و كذلك in باستخدام has وهكذا.

ولكن ليست هناك طريقة لاعتراض اختبار المساواة === للأوبجكتس. فإن الأوبجكت مساوٍ تماما لنفسه فقط وليس أي قيمة أخري.

لذلك فإن كل العمليات والكلاسز المبنيو في اللغة والتي تقارن الكائنات للمساواة ستقوم بالتفريق بين الأوبجكت والبروكسي. لا يوجد استبدال هنا.

البروكسي القابل للإلغاء

دعنا نقول أن لدينا مصدر، ونريد أن نمنع الوصول إليه في أى وقت.

مانستطيع فعله هو أن نحيطه ببروكسي قابل للإلغاء، بدون أي trap. هذا البروكسي سيقوم بتمرير العمليات إلي الأوبجكت ويمكننا أن نمنع الوصول إليه في أى وقت.

الشكل:

let {proxy, revoke} = Proxy.revocable(target, handler)

الإستدعاء يقوم بإرجاع أوبجكت يحتوي علي proxy ودالة revoke لإبطاله.

هاك مثالًا:

let object = {
  data: "Valuable data",
};

let { proxy, revoke } = Proxy.revocable(object, {});

// تمرير اليروكسي إلى مكان آخر بلًا من الأوبجكت...
alert(proxy.data); // بيانات قيمة

// فيما بعد
revoke();

// لا يعمل البروكسي الآن (تم الإلغاء)
alert(proxy.data); // خطأ

استدعاء revoke() يمسح كل المراجع الداخلية للأوبجكت المستهدف من البروكسي، ولذلك فإنهما ليسا متصلان بعد الآن. الأوبجكت المستهدف يمكن أن يتم تنظيفه بعد ذلك.

يمكننا أيضًا أن نخزن الدالة revoke في WeakMap، لنكون قادرين علي إيجاده بواسطة بروكسي:

let revokes = new WeakMap();

let object = {
  data: "Valuable data"
};

let {proxy, revoke} = Proxy.revocable(object, {});

revokes.set(proxy, revoke);

// ..later in our code..
revoke = revokes.get(proxy);
revoke();

alert(proxy.data); // خطأ (تم إلغاؤه)

الفائدة من نهج كهذا هو أننا لسنا مضطرين لأن نحمل الدالة revoke. يمكننا الحصول عليها من الmap بواسطة proxy عند الحاجه.

نستخدم WeakMap بدلًل من Mapهنا لأننا لا نريد أن نمنع عملية التنظيف (garbage collection). إذا أصبح الأوبجكت “لا يمكن الوصول إليه” (علي سبيل المثال لا توجد أي متغيرات تصل إليها)، تسمح له الـ WeakMap أن يتم مسحه من الذاكرة مع دالة revoke الخاصة به فليس هناك حاجة لها بعد الآن.

المراجع

الملخص

إن الـ Proxy هو غلاف حول الأوبجكت، والذي يقوم بتمرير العمليات إلي الأوبجكت، ويقوم باعتراض بعضهم بشكل اختياري.

يمكنه أن يحيط أي أوبجكت، بما فيه الكلاس والدالة.

الشكل:

let proxy = new Proxy(target, {
  /* traps */
});

…بعد ذلك يجب أن نستخدم proxy في كل مكان بدلًا من target. إن البروكسي لا يحتوي علي خصائص أو دوال خاصة به. هو يقوم باعتراض العمليه إذا وجد trap وإلا فإنه يمرر العمليه إلي الأوبجكت المستهدف.

يمكننا أن نعترض:

  • قراءة (get), تعديل (set), حذف (deleteProperty) خاصية (حتي إذا لم تكن موجودة).
  • استدعاء دالة (apply).
  • المعامل new (construct trap).
  • وغيره الكثير من العمليات (القامة الكاملة موجودة في بداية المقال وفي المصدر).

هذا يسمح لنا أن ننشئ خواص ودوال افتراضية واسترجاع قيم افتراضية وأوبجكت ملحوظ والكثير.

يمكننا أيضًا أن نعترض أوبجكت مرات عدة ببروكسي مختلف، وتعليمها بطرق مختلفة.

الكائن Reflect تم إنشاؤه ليكمل الـ Proxy. لكل trap في Proxy, يوجد استدعاء لـ Reflect بنفس المتغيرات. يجب أن نستخدمها لتمرير القيم إلي الأوبجكت المستهدف.

البروكسي له حدود:

  • الأوبجكت المبنية بالفعل تمتلك “internal slots”، والوصول إليها لا مككن إحاطته ببروكسي. أنظر إلي الحل أعلاه.
  • ومثله أيضًا الخصائص الخاصة في الكلاس، حيث أنهم يتم إنشاؤهم داخليا باستخدام فتحات (slots). ولذلك فإن الدوال المغلفة يجب أن تحتوي علي الأوبجكت المستهدف كقيمة لـ this للوصول إليهم بنجاح.
  • اختبار التساوي === لا يمكن اعتراضه.
  • السرعة: هذا يعتمد علي الإنجن ولكن بشكل عام فإن الوصول إلي خاصية ببروطسي بسيط يستغرق وقتًا أطول.

مهمه

عادة، عند محاولة قراءة خاصية غير موجودة فإنها تُرجع undefined.

قم بإنشاء بروكسي يقوم بإظهار خطأ عند محاولة قراءة خاصية غير موجودة بدلًا من ذلك.

هذا يساعد علي استكشاف الأخطاء البرمجية بشكل أسرع.

قم بإنشاء دالة wrap(target) والتي تستقبل كائن target وتقوم بإرجاع بروكسي يضيف هذه الوظيفة.

هذا كيفية فعله:

let user = {
  name: "John"
};

function wrap(target) {
  return new Proxy(target, {
      /* your code */
  });
}

user = wrap(user);

alert(user.name); // John
alert(user.age); // ReferenceError: Property doesn't exist "age"
let user = {
  name: "John"
};

function wrap(target) {
  return new Proxy(target, {
    get(target, prop, receiver) {
      if (prop in target) {
        return Reflect.get(target, prop, receiver);
      } else {
        throw new ReferenceError(`Property doesn't exist: "${prop}"`)
      }
    }
  });
}

user = wrap(user);

alert(user.name); // John
alert(user.age); // ReferenceError: Property doesn't exist "age"

في بعض لغات البرمجة، يمكن الوصول إلي عناصر المصفوفات برقم سالب حيث تقوم بالحسبة من النهاية.

كهذا:

let array = [1, 2, 3];

array[-1]; // 3, the last element
array[-2]; // 2, one step from the end
array[-3]; // 1, two steps from the end

بطريقة أخري، فإن array[-N] هو نفسه array[array.length - N].

قم بإنشاء بروكسي لتنفيذ هذا السلوك.

هنا كيف يجب أن تعمل:

let array = [1, 2, 3];

array = new Proxy(array, {
  /* your code */
});

alert( array[-1] ); // 3
alert( array[-2] ); // 2

// السلوك الطبيعي للمصفوفات الأخري يجب أن يظل كما هو
let array = [1, 2, 3];

array = new Proxy(array, {
  get(target, prop, receiver) {
    if (prop < 0) {
      // even if we access it like arr[1]
      // prop هو نص ولذلك نريد أن نحوله
      prop = +prop + target.length;
    }
    return Reflect.get(target, prop, receiver);
  }
});


alert(array[-1]); // 3
alert(array[-2]); // 2

قم بإنشاء الدالة makeObservable(target) والتي تقوم بجعل الأوبجكت observable عن طريق إرجاع بروكسي.

هنا كيف تعمل:

function makeObservable(target) {
  /* your code */
}

let user = {};
user = makeObservable(user);

user.observe((key, value) => {
  alert(`SET ${key}=${value}`);
});

user.name = "John"; // alerts: SET name=John

بعبارات أخري، الأوبجكت الذي يتم استرجاعه بواسطة makeObservable هو مثل الأوبجكت الأصلي ولكن يحتوي أيضًا علي الدالة observe(handler) والتي تنشئ handler يتم استدعاؤه في كل تغير لخاصية.

عند تغير أي خاصية، يتم استدعاء handler(key, value) بإسم وقيمة الخاصية.

ملاحظه: في هذا التكليف، اهتم فقط بعملية التعديل علي الخاصية. العمليات الأخري يمكن تطبيقها بنفس الطريقة.

يتكون الحل من جزئين:

  1. عند استدعاء .observe(handler) في أى وقت، نحتاج إلي أن نتذكر الـ handler فس أي مكان، لنكون قادرين علي استدعاءه لاحقًا. يمكن تخزين الـhandler في الأوبجكت باستخدام الرمز كاسم للخاصية.
  2. نحتاج إلي بروكسي يحتوي علي الtrap set لاستدعاء الhandlers في حالة التغيير.
let handlers = Symbol('handlers');

function makeObservable(target) {
  // 1. Initialize handlers store
  target[handlers] = [];

  // Store the handler function in array for future calls
  target.observe = function(handler) {
    this[handlers].push(handler);
  };

  // 2. Create a proxy to handle changes
  return new Proxy(target, {
    set(target, property, value, receiver) {
      let success = Reflect.set(...arguments); // forward the operation to object
      if (success) { // if there were no error while setting the property
        // call all handlers
        target[handlers].forEach(handler => handler(property, value));
      }
      return success;
    }
  });
}

let user = {};

user = makeObservable(user);

user.observe((key, value) => {
  alert(`SET ${key}=${value}`);
});

user.name = "John";
خريطة الدورة التعليمية

التعليقات

إقرأ هذا قبل أن تضع تعليقًا…
  • إذا كان لديك اقتراحات أو تريد تحسينًا - من فضلك من فضلك إفتح موضوعًا فى جيتهاب أو شارك بنفسك بدلًا من التعليقات.
  • إذا لم تستطع أن تفهم شيئّا فى المقال - وضّح ماهو.
  • إذا كنت تريد عرض كود استخدم عنصر <code> ، وللكثير من السطور استخدم <pre>، ولأكثر من 10 سطور استخدم (plnkr, JSBin, codepen…)