如何不使用WeakMap为JavaScript任意对象添加私有数据

这个方案完全基于JS语言规范层面的特性实现，核心逻辑可拆分为5个部分：

• 构造函数返回值与私有字段安装规则：ES6规范规定，类构造函数如果返回对象类型的值，会替换new操作默认生成的实例作为返回结果；更关键的是，当super()调用返回一个对象时，JS引擎会将原本要安装在默认新实例上的硬私有字段（#开头的类私有字段），直接安装到super返回的目标对象上，原本创建的空实例因为无引用会被直接垃圾回收。示例中Meta继承的Id函数直接返回传入的对象，就是为了触发这个规则，让私有字段直接挂载到用户传入的目标对象上。
• 硬私有字段的存储特性：#data这类硬私有字段存储在对象的引擎内部槽（Internal Slot）中，不属于JS层面暴露的自有属性，因此Reflect.ownKeys、Object.keys、for...in等所有属性遍历方法都完全无法感知到它的存在，自然不会被遍历出来。
• Object.freeze的限制边界：Object.freeze、Object.seal、Object.preventExtensions这些API的冻结/密封逻辑，仅针对JS层可观测的操作：禁止新增/修改/删除自有属性、禁止修改属性描述符、禁止修改对象原型，完全不会限制引擎层面对内部槽的读写操作——这也是被冻结的对象依然可以挂载私有字段、读写私有字段值的核心原因，和冻结的Promise实例依然能变更[[PromiseState]]内部槽是同一逻辑。
• 无侵入的方法调用逻辑：静态方法Meta.get、Meta.set通过Function.call.bind绑定原型方法的this指向，不需要修改目标对象的原型链，就可以让目标对象作为this调用Meta原型上的getData、setData方法，全程不会改变目标对象的原有结构。
• 首次初始化容错：第一次对目标对象调用get/set时，对象还未安装#data私有槽，直接访问私有字段会抛出TypeError，被try/catch捕获；setData捕获到错误后执行new Meta(this, value)，触发前面提到的私有字段安装逻辑，给目标对象挂载私有槽并存入初始值，后续读写就可以直接访问私有槽，不会再抛错。

这个方案存在明确的适用场景限制：

• 环境版本要求：必须运行在支持ES2022类硬私有字段特性的JS环境中。如果通过Babel、TypeScript等工具将私有字段编译为ES5及以下版本（通常用Symbol属性或WeakMap做兜底实现），方案会直接失效：编译为Symbol实现时私有字段可被Reflect.ownKeys遍历到，编译为WeakMap实现时就违反了不允许使用WeakMap的约束。
• 仅支持对象类型：无法给原始类型值（string、number、boolean、symbol、bigint、null、undefined）存储私有数据，原始值无法挂载引擎内部私有槽，传入原始值会导致逻辑完全失效。
• 跨Realm隔离：不同JS全局上下文（iframe、Web Worker、vm模块隔离环境）中的Meta类是独立的身份标识，硬私有字段的访问校验依赖类的身份，在当前上下文给对象挂载的私有数据，无法在其他上下文的Meta方法中访问到。
• 结构化克隆会丢失数据：对象通过postMessage、structuredClone等API做结构化克隆时，不会复制引擎层面的私有内部槽，克隆后的新对象无法读取原对象上挂载的私有数据。
• Proxy代理场景失效：如果目标对象被Proxy包装，直接传入代理对象调用get/set时，私有字段校验的对象是Proxy实例本身而非原目标对象，无法访问原对象上挂载的私有数据，会被当做全新对象处理。
• 无法通过原型检测识别：挂载了私有数据的对象，原型链不会发生任何变化，obj instanceof Meta会返回false，无法通过常规的原型链检测判断对象是否挂载了Meta私有数据，仅能通过Meta类内部的私有字段品牌检查识别。
• 静默吞错的隐患：getData、setData中用空catch块捕获所有异常，理论上如果私有字段访问出现非预期错误（实际生产场景几乎不会出现），会被静默吞掉，导致返回undefined或写入失败无感知。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jstatho