JavaScript中的对象冻结与不可变性

1. 不可变性的概念

在JavaScript中，对象的不可变性指对象创建后其属性不能被修改、添加或删除。不可变性有助于避免意外的数据变更，提高代码的可预测性，尤其在状态管理（如Redux）和函数式编程中非常重要。

2. 实现不可变性的不同层级

JavaScript提供了三种方法逐步限制对象的可变性，从弱到强依次为：

1. Object.preventExtensions()
2. Object.seal()
3. Object.freeze()

下面逐步讲解每个方法的作用和区别。

3. Object.preventExtensions()

作用：禁止对象添加新属性，但允许修改或删除现有属性。

示例与步骤：

const obj = { name: "Alice", age: 30 };

// 禁止扩展
Object.preventExtensions(obj);

// 尝试添加新属性（失败，静默失败或严格模式下报错）
obj.city = "Beijing"; // 静默失败，city不会被添加
console.log(obj.city); // undefined

// 仍可修改或删除现有属性
obj.name = "Bob"; // 成功
delete obj.age;   // 成功
console.log(obj); // { name: "Bob" }

检测方法：

console.log(Object.isExtensible(obj)); // false

4. Object.seal()

作用：在preventExtensions基础上，额外禁止删除现有属性（即所有属性变为不可配置configurable: false）。

示例与步骤：

const obj = { name: "Alice", age: 30 };

// 密封对象
Object.seal(obj);

// 禁止添加
obj.city = "Beijing"; // 失败

// 禁止删除
delete obj.name; // 失败（静默失败）

// 仍可修改属性值
obj.age = 31; // 成功
console.log(obj); // { name: "Alice", age: 31 }

检测方法：

console.log(Object.isSealed(obj)); // true

5. Object.freeze()

作用：最高级别的不可变性，在seal基础上禁止修改属性值（即所有属性变为只读writable: false）。

示例与步骤：

const obj = { name: "Alice", age: 30 };

// 冻结对象
Object.freeze(obj);

// 禁止添加
obj.city = "Beijing"; // 失败

// 禁止删除
delete obj.name; // 失败

// 禁止修改值
obj.age = 31; // 失败（静默失败）
console.log(obj); // { name: "Alice", age: 30 }

检测方法：

console.log(Object.isFrozen(obj)); // true

6. 深层冻结（嵌套对象）

Object.freeze()只能冻结对象的直接属性。如果属性值为对象，需递归冻结以实现深层不可变性：

function deepFreeze(obj) {
  Object.freeze(obj);
  for (const key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key) && typeof obj[key] === "object") {
      deepFreeze(obj[key]); // 递归冻结嵌套对象
    }
  }
}

const nestedObj = { info: { name: "Alice" } };
deepFreeze(nestedObj);
nestedObj.info.name = "Bob"; // 失败（嵌套对象也被冻结）

7. 使用场景与注意事项

1. 状态保护：在Redux等库中，状态对象被冻结以防止直接修改。
2. 性能考虑：冻结对象会阻止V8引擎的某些优化，仅在必要时使用。
3. 非完全不可变：即使冻结后，仍可通过Object.defineProperty修改属性描述符（但需显式操作）。

8. 对比总结

通过逐步应用这些方法，可以灵活控制对象的可变性，适应不同场景的需求。