一文讀懂JavaScript 中的延遲加載屬性模式

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傳統上，開發人員在 JavaScript 類中為實例中可能需要的任何數據創建屬性。對於在構造函數中隨時可用的小塊數據來說，這不是問題。但是，如果在實例中可用之前需要計算某些數據，您可能不想預先支付該費用。例如，考慮這個類：

class MyClass {
    constructor() {
        this.data = someExpensiveComputation();
    }
}

在這裡，data屬性是作為執行一些昂貴計算的結果而創建的。如果您不確定是否會使用該屬性，則預先執行該計算可能效率不高。幸運的是，有幾種方法可以將這些操作推遲到以後。

按需屬性模式

優化執行昂貴操作的最簡單方法是等到需要數據後再進行計算。例如，您可以使用帶有 getter 的訪問器屬性來按需進行計算，如下所示：

class MyClass {
    get data() {
        return someExpensiveComputation();
    }
}

在這種情況下，直到有人第一次讀取該data屬性時，您的昂貴計算才會發生，這是一種改進。但是，每次data讀取屬性時都會執行相同的昂貴計算，這比之前的示例更糟糕，其中至少隻執行瞭一次計算。這不是一個好的解決方案，但您可以在此基礎上創建一個更好的解決方案。

凌亂的延遲加載屬性模式

隻有在訪問屬性時才執行計算是一個好的開始。您真正需要的是在該點之後緩存信息並僅使用緩存版本。但是您將這些信息緩存在哪裡以便於訪問？最簡單的方法是定義一個具有相同名稱的屬性並將其值設置為計算數據，如下所示：

class MyClass {
    get data() {
        const actualData = someExpensiveComputation();
 
        Object.defineProperty(this, "data", {
            value: actualData,
            writable: false,
            configurable: false,
            enumerable: false
        });
 
        return actualData;
    }
}

在這裡，該data屬性再次定義為類上的 getter，但這次它緩存瞭結果。調用Object.defineProperty()創建一個名為的新屬性data，該屬性具有固定值actualData，並且設置為不可寫、可配置和不可枚舉（以匹配 getter）。之後，返回值本身。下次data訪問該屬性時，它將從新創建的屬性中讀取而不是調用 getter：

const object = new MyClass();
 
// calls the getter
const data1 = object.data;
 
// reads from the data property
const data2 = object.data;

實際上，所有計算僅在第一次data讀取屬性時完成。對該data屬性的每次後續讀取都返回緩存的版本。

這種模式的一個缺點是data屬性開始是不可枚舉的原型屬性，最終是不可枚舉的自己的屬性：

const object = new MyClass();
console.log(object.hasOwnProperty("data"));     // false
 
const data = object.data;
console.log(object.hasOwnProperty("data"));     // true

雖然這種區別在很多情況下並不重要，但理解這種模式很重要，因為它在傳遞對象時可能會導致微妙的問題。幸運的是，使用更新的模式很容易解決這個問題。

類的唯一自己的延遲加載屬性模式

如果您有一個用例，其中延遲加載的屬性始終存在於實例中很重要，那麼您可以使用Object.defineProperty()在類構造函數中創建屬性。它比前面的例子有點混亂，但它會確保該屬性隻存在於實例上。下面是一個例子：

class MyClass {
    constructor() {

        Object.defineProperty(this, "data", {
            get() {
                const actualData = someExpensiveComputation();

                Object.defineProperty(this, "data", {
                    value: actualData,
                    writable: false,
                    configurable: false
                });

                return actualData;
            },
            configurable: true,
            enumerable: true
        });

    }
}

在這裡，構造函數data使用Object.defineProperty().該屬性是在實例上創建的（通過使用this）並定義一個 getter 並指定該屬性為可枚舉和可配置的（典型的自己的屬性）。將data屬性設置為可配置特別重要，以便您可以Object.defineProperty()再次調用它。

然後 getter 函數進行計算並再次調用Object.defineProperty()。該data屬性現在被重新定義為具有特定值的數據屬性，並且不可寫和不可配置以保護最終數據。然後，計算數據從 getter 返回。下次data讀取屬性時，它將從存儲的值中讀取。作為獎勵，該data財產現在僅作為自己的財產存在，並且在第一次閱讀之前和之後的行為都相同：

const object = new MyClass();
console.log(object.hasOwnProperty("data"));     // true
 
const data = object.data;
console.log(object.hasOwnProperty("data"));     // true

對於類，這很可能是您要使用的模式；另一方面，對象文字可以使用更簡單的方法。

對象字面量的延遲加載屬性模式

如果您使用對象字面量而不是類，則過程要簡單得多，因為在對象字面量上定義的 getter 被定義為可枚舉的自身屬性（而不是原型屬性），就像數據屬性一樣。這意味著您可以對類使用凌亂的延遲加載屬性模式而對於對象來說不會凌亂：

const object = {
    get data() {
        const actualData = someExpensiveComputation();
 
        Object.defineProperty(this, "data", {
            value: actualData,
            writable: false,
            configurable: false,
            enumerable: false
        });
 
        return actualData;
    }
};
 
console.log(object.hasOwnProperty("data"));     // true
 
const data = object.data;
console.log(object.hasOwnProperty("data"));     // true

結論

在 JavaScript 中重新定義對象屬性的能力提供瞭一個獨特的機會來緩存可能計算成本很高的信息。通過從重新定義為數據屬性的訪問器屬性開始，您可以將計算推遲到第一次讀取屬性時，然後緩存結果以供以後使用。這種方法既適用於類，也適用於對象字面量，並且在對象字面量中更簡單一些，因為您不必擔心您的 getter 會在原型上結束。

提高性能的最佳方法之一是避免重復執行相同的工作，因此任何時候您可以緩存結果以供以後使用，都可以加快程序的運行速度。延遲加載屬性模式等技術允許任何屬性成為緩存層以提高性能。

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