面试题：JavaScript 类私有字段与私有方法在不同运行环境下的兼容性及实现差异

Question

探讨 JavaScript 类的私有字段与私有方法在现代浏览器、Node.js 以及一些旧版 JavaScript 运行环境中的兼容性情况。分析不同环境下，实现私有字段与私有方法的底层机制和差异点。

Answer 1

1. 兼容性情况

• 现代浏览器：主流现代浏览器（如 Chrome、Firefox、Safari 等）从 ES2020 开始支持类的私有字段（# 前缀表示）和私有方法。例如：

class MyClass {
  #privateField;
  #privateMethod() {
    return 'This is a private method';
  }
  publicMethod() {
    return this.#privateMethod();
  }
}
const obj = new MyClass();
console.log(obj.publicMethod()); 

• Node.js：Node.js 从 v14.13.1 版本开始支持类的私有字段和私有方法。同样可以使用 # 前缀定义私有字段和方法。
• 旧版 JavaScript 运行环境：旧版 JavaScript 运行环境（如旧版浏览器、较老的 Node.js 版本）不支持类的私有字段和私有方法的原生语法。在这些环境中，若要模拟私有成员，需要使用闭包等其他技术手段。

2. 底层机制和差异点

• 现代浏览器和 Node.js：
  • 底层机制：在支持的环境中，私有字段和私有方法是通过 JavaScript 引擎内部实现的。JavaScript 引擎会为每个类实例分配一个内部的私有环境，用于存储私有字段和方法。私有字段和方法的标识符在类的作用域内是唯一的，外部无法直接访问，从而实现了封装性。
  • 差异点：在底层实现细节上，不同的 JavaScript 引擎（如 V8 引擎用于 Chrome 和 Node.js，SpiderMonkey 用于 Firefox 等）可能会有一些细微差异，但总体上遵循 ECMAScript 标准规范。
• 旧版 JavaScript 运行环境：
  • 底层机制：通常使用闭包来模拟私有成员。例如：

function MyClass() {
  let privateField;
  function privateMethod() {
    return 'This is a private method';
  }
  this.publicMethod = function() {
    return privateMethod();
  };
}
const obj = new MyClass();
console.log(obj.publicMethod()); 

• 差异点：与现代环境原生支持的私有字段和方法相比，闭包模拟的方式有以下差异：
  • 性能：闭包模拟私有成员会产生额外的函数作用域，可能导致性能开销，特别是在频繁访问私有成员时。
  • 内存占用：闭包会持有对外部作用域的引用，可能导致内存泄漏，尤其是在对象生命周期较长且私有成员引用大量数据的情况下。
  • 语法和封装性：原生私有字段和方法具有简洁的语法和更好的封装性，外部无法意外访问；而闭包模拟需要开发者手动确保私有成员不被外部访问，封装性相对较弱。