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JS装饰者模式和TypeScript装饰器

2024-04-02 19:04:59 367人浏览 安东尼
摘要

目录装饰者模式介绍typescript中的装饰器装饰器的使用装饰器工厂类装饰器方法装饰器属性装饰器其他装饰器的写法装饰器运行时代码分析装饰者模式介绍 装饰者模式(Decorator

装饰者模式介绍

装饰者模式(Decorator Pattern)也称为装饰器模式,在不改变对象自身的基础上,动态增加额外的职责。属于结构型模式的一种。

使用装饰者模式的优点:把对象核心职责和要装饰的功能分开了。非侵入式的行为修改。

举个例子来说,原本长相一般的女孩,借助美颜功能,也能拍出逆天的颜值。只要善于运用辅助的装饰功能,开启瘦脸,增大眼睛,来点磨皮后,咔嚓一拍,惊艳无比。

经过这一系列叠加的装饰,你还是你,长相不增不减,却能在镜头前增加了多重美。如果你愿意,还可以尝试不同的装饰风格,只要装饰功能做的好,你就能成为“百变星君”。

可以用代码表示,把每个功能抽象成一个类:


// 女孩子
class Girl {
  faceValue() {
    console.log('我原本的脸')
  }
}

class ThinFace  {
  constructor(girl) {
    this.girl = girl;
  }
  faceValue() {
    this.girl.faceValue();
    console.log('开启瘦脸')
  }
}

class IncreasingEyes  {
  constructor(girl) {
    this.girl = girl;
  }
  faceValue() {
    this.girl.faceValue();
    console.log('增大眼睛')
  }
}

let girl = new Girl();
girl = new ThinFace(girl);
girl = new IncreasingEyes(girl);

// 闪瞎你的眼
girl.faceValue(); // 

从代码的表现来看,将一个对象嵌入到另一个对象中,相当于通过一个对象对另一个对象进行包装,形成一条包装链。调用后,随着包装的链条传递给每一个对象,让每个对象都有处理的机会。

这种方式在增加删除装饰功能上都有极大的灵活性,假如你有勇气展示真实的脸,去掉瘦脸的包装即可,这对其他功能毫无影响;假如要增加磨皮,再来个功能类,继续装饰下去,对其他功能也无影响,可以并存运行。

javascript中增加小功能使用类,显的有点笨重,JavaScript的优点是灵活,可以使用对象来表示:


let girl = {
  faceValue() {
    console.log('我原本的脸')
  }
}
function thinFace() {
  console.log('开启瘦脸')
}
function IncreasingEyes() {
  console.log('增大眼睛')
}

girl.faceValue = function(){
  const originalFaveValue = girl.faceValue;  // 原来的功能
  return function() {
    originalFaveValue.call(girl);
    thinFace.call(girl);
  }
}()
girl.faceValue = function(){
  const originalFaveValue = girl.faceValue;  // 原来的功能
  return function() {
    originalFaveValue.call(girl);
    IncreasingEyes.call(girl);
  }
}()

girl.faceValue();

在不改变原来代码的基础上,通过先保留原来函数,重新改写,在重写的代码中调用原来保留的函数。

用一张图来表示装饰者模式的原理:

从图中可以看出来,通过一层层的包装,增加了原先对象的功能。

TypeScript中的装饰器

TypeScript 中的装饰器使用 @expression 这种形式,expression 求值后为一个函数,它在运行时被调用,被装饰的声明信息会被做为参数传入。

Javascript规范里的装饰器目前处在建议征集的第二阶段,也就意味着不能在原生代码中直接使用,浏览器暂不支持。

可以通过babel或TypeScript工具在编译阶段,把装饰器语法转换成浏览器可执行的代码。(最后会有编译后的源码分析

以下主要讨论TypeScript中装饰器的使用。

TypeScript 中的装饰器可以被附加到类声明、方法、 访问符(getter/setter)、属性和参数上。

开启对装饰器的支持,命令行编译文件时:


tsc --target ES5 --experimentalDecorators test.ts

配置文件tsconfig.JSON


{
    "compilerOptions": {
        "target": "ES5",
        "experimentalDecorators": true
    }
}

装饰器的使用

装饰器实际上就是一个函数,在使用时前面加上@符号,写在要装饰的声明之前,多个装饰器同时作用在一个声明时,可以写一行或换行写:


// 换行写
@test1
@test2
declaration

//写一行
@test1 @test2 ...
declaration

定义face.ts文件:


function thinFace() {
  console.log('开启瘦脸')
}

@thinFace
class Girl {
}

编译成js代码,在运行时,会直接调用thinFace函数。这个装饰器作用在类上,称之为类装饰器。

如果需要附加多个功能,可以组合多个装饰器一起使用:


function thinFace() {
  console.log('开启瘦脸')
}
function IncreasingEyes() {
  console.log('增大眼睛')
}

@thinFace
@IncreasingEyes
class Girl {
}

多个装饰器组合在一起,在运行时,要注意,调用顺序是从下至上依次调用,正好和书写的顺序相反。例子中给出的运行结果是:

'增大眼睛'

'开启瘦脸'

如果你要在一个装饰器中给类添加属性,在其他的装饰器中使用,那就要写在最后一个装饰器中,因为最后写的装饰器最先调用。

装饰器工厂

有时需要给装饰器传递一些参数,这要借助于装饰器工厂函数。装饰器工厂函数实际上就是一个高阶函数,在调用后返回一个函数,返回的函数作为装饰器函数。


function thinFace(value: string){
  console.log('1-瘦脸工厂方法')
  return function(){
    console.log(`4-我是瘦脸的装饰器,要瘦脸${value}`)
  }
}
function IncreasingEyes(value: string) {
  console.log('2-增大眼睛工厂方法')
  return function(){
    console.log(`3-我是增大眼睛的装饰器,要${value}`)
  }
}

@thinFace('50%')
@IncreasingEyes('增大一倍')
class Girl {
}

@符号后为调用工厂函数,依次从上到下执行,目的是求得装饰器函数。装饰器函数的运行顺序依然是从下到上依次执行。

运行的结果为:

1-瘦脸工厂方法

2-增大眼睛工厂方法

3-我是增大眼睛的装饰器,要增大一倍

4-我是瘦脸的装饰器,要瘦脸50%

总结一下:

  • 写了工厂函数,从上到下依次执行,求得装饰器函数。
  • 装饰器函数的执行顺序是从下到上依次执行。

类装饰器

作用在类声明上的装饰器,可以给我们改变类的机会。在执行装饰器函数时,会把类构造函数传递给装饰器函数。


function classDecorator(value: string){
  return function(constructor){
    console.log('接收一个构造函数')
  }
}

function thinFace(constructor){
  constructor.prototype.thinFaceFeature = function() {
    console.log('瘦脸功能')
  }
}

@thinFace
@classDecorator('类装饰器')
class Girl {}

let g = new Girl();

g.thinFaceFeature(); // '瘦脸功能'

上面的例子中,拿到传递构造函数后,就可以给构造函数原型上增加新的方法,甚至也可以继承别的类。

方法装饰器

作用在类的方法上,有静态方法和原型方法。作用在静态方法上,装饰器函数接收的是类构造函数;作用在原型方法上,装饰器函数接收的是原型对象。
这里拿作用在原型方法上举例。


function methodDecorator(value: string, Girl){
  return function(prototype, key, descriptor){
    console.log('接收原型对象,装饰的属性名,属性描述符', Girl.prototype === prototype)
  }
}

function thinFace(prototype, key, descriptor){
  // 保留原来的方法逻辑
  let originalMethod = descriptor.value;
  // 改写,增加逻辑,并执行原有逻辑
  descriptor.value = function(){
    originalMethod.call(this);  // 注意修改this的指向
    console.log('开启瘦脸模式')
  }
}

class Girl {

  @thinFace
  @methodDecorator('方式装饰器', Girl)
  faceValue(){
    console.log('我是原本的面目')
  }
}

let g = new Girl();

g.faceValue();

从代码中可以看出,装饰器函数接收三个参数,原型对象、方法名、描述对象。对描述对象陌生的,可以参考这里;

要增强功能,可以先保留原来的函数,改写描述对象的value为另一函数。

当使用g.faceValue()访问方法时,访问的就是描述对象value对应的值。

在改写的函数中增加逻辑,并执行原来保留的原函数。注意原函数要用call或apply将this指向原型对象。

属性装饰器

作用在类中定义的属性上,这些属性不是原型上的属性,而是通过类实例化得到的实例对象上的属性。

装饰器同样会接受两个参数,原型对象,和属性名。而没有属性描述对象,为什么呢?这与TypeScript是如何初始化属性装饰器的有关。 目前没有办法在定义一个原型对象的成员时描述一个实例属性。


function propertyDecorator(value: string, Girl){
  return function(prototype, key){
    console.log('接收原型对象,装饰的属性名,属性描述符', Girl.prototype === prototype)
  }
}

function thinFace(prototype, key){
  console.log(prototype, key)
}

class Girl {
  @thinFace
  @propertyDecorator('属性装饰器', Girl)
  public age: number = 18;
}

let g = new Girl();

console.log(g.age); // 18

其他装饰器的写法

下面组合多个装饰器写在一起,出了上面提到的三种,还有 访问符装饰器、参数装饰器。这些装饰器在一起时,会有执行顺序。


function classDecorator(value: string){
  console.log(value)
  return function(){}
}
function propertyDecorator(value: string) {
  console.log(value)
  return function(){
    console.log('propertyDecorator')
  }
}
function methodDecorator(value: string) {
  console.log(value)
  return function(){
    console.log('methodDecorator')
  }
}
function paramDecorator(value: string) {
  console.log(value)
  return function(){
    console.log('paramDecorator')
  }
}
function AccessDecorator(value: string) {
  console.log(value)
  return function(){
    console.log('AccessDecorator')
  }
}
function thinFace(){
  console.log('瘦脸')
}
function IncreasingEyes() {
  console.log('增大眼睛')
}


@thinFace
@classDecorator('类装饰器')
class Girl {
  @propertyDecorator('属性装饰器')
  age: number = 18;
  
  @AccessDecorator('访问符装饰器')
  get city(){}

  @methodDecorator('方法装饰器')
  @IncreasingEyes
  faceValue(){
    console.log('原本的脸')
  }

  getAge(@paramDecorator('参数装饰器') name: string){}
}

运行了这段编译后的代码,会发现这些访问器的顺序是,属性装饰器 -> 访问符装饰器 -> 方法装饰器 -> 参数装饰器 -> 类装饰器。

更详细的用法可以参考官网文档:https://www.tslang.cn/docs/handbook/decorators.html#decorator-factories

装饰器运行时代码分析

装饰器在浏览器中不支持,没办法直接使用,需要经过工具编译成浏览器可执行的代码。

分析一下通过工具编译后的代码。

生成face.js文件:


tsc --target ES5 --experimentalDecorators face.ts

打开face.js文件,会看到一段被压缩后的代码,可以格式化一下。

先看这段代码:


__decorate([
    propertyDecorator('属性装饰器')
], Girl.prototype, "age", void 0);
__decorate([
    AccessDecorator('访问符装饰器')
], Girl.prototype, "city", null);
__decorate([
    methodDecorator('方法装饰器'),
    IncreasingEyes
], Girl.prototype, "faceValue", null);
__decorate([
    __param(0, paramDecorator('参数装饰器'))
], Girl.prototype, "getAge", null);
Girl = __decorate([
    thinFace,
    classDecorator('类装饰器')
], Girl);

__decorate的作用就是执行装饰器函数,从这段代码中能够看出很多信息,印证上面得到的结论。

通过__decorate调用顺序,可以看出来,多个类型的装饰器一起使用时,顺序是,属性装饰器 -> 访问符装饰器 -> 方法装饰器 -> 参数装饰器 -> 类装饰器。

调用了__decorate函数,根据使用的装饰器类型不同,传入的参数也不相同。

第一个参数传入的都一样,为数组,这样确保和我们书写的顺序一致,每一项是求值后的装饰器函数,如果写的是@propertyDecorator()则一上来就执行,得到装饰器函数,这跟上面分析的一致。

类装饰器会把类作为第二个参数,其他的装饰器,把原型对象作为第二个参数,属性名作为第三个,第四个是null或void 0。void 0的值为undefined,也就等于没传参数

要记住传给__decorate函数参数的个数和值,在深入到__decorate源码中, 会根据这些值来决定执行装饰器函数时,传入参数的多少。

好,来看__decorate函数实现:


// 已存在此函数,直接使用,否则自己定义
var __decorate = (this && this.__decorate) ||
// 接收四个参数: 
//decorators存放装饰器函数的数组、target原型对象|类,
//key属性名、desc描述(undefined或null)
function(decorators, target, key, desc) {
  var c = arguments.length,
  // 拿到参数的个数
  r = c < 3 // 参数小于三个,说明是类装饰器,直接拿到类
    ? target
    : desc === null // 第四个参数为 null,则需要描述对象;属性装饰器传入是  void 0,没有描述对象。
        ? desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key) 
        : desc,
  d;
  // 如果提供了Reflect.decorate方法,直接调用;否则自己实现
  if (typeof Reflect === "object" && typeof Reflect.decorate === "function") 
    r = Reflect.decorate(decorators, target, key, desc);
  else 
    // 装饰器函数执行顺序和书写的顺序相反,从下至上 执行
    for (var i = decorators.length - 1; i >= 0; i--) 
      if (d = decorators[i]) // 拿到装饰器函数
          r = (c < 3 // 参数小于3个,说明是类装饰器,执行装饰器函数,直接传入类
            ? d(r) 
            : c > 3 // 参数大于三个,是方法装饰器、访问符装饰器、参数装饰器,则执行传入描述对象
              ? d(target, key, r) 
              : d(target, key) // 为属性装饰器,不传入描述对象
            ) || r;

  // 给被装饰的属性,设置得到的描述对象,主要是针对,方法、属性来说的
  
  return c > 3 && r && Object.defineProperty(target, key, r),r;
};

上面的参数装饰器,调用了一个函数为__params,


var __param = (this && this.__param) || function (paramIndex, decorator) {
    return function (target, key) { decorator(target, key, paramIndex); }
};

目的是,要给装饰器函数传入参数的位置paramIndex。

看了编译后的源码,相信会对装饰器的理解更深刻。

以上就是JS装饰者模式和TypeScript装饰器的详细内容,更多关于JS的资料请关注编程网其它相关文章!

--结束END--

本文标题: JS装饰者模式和TypeScript装饰器

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/124982.html(转载时请注明来源链接)

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