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Typescript 装饰器及应用场景浅析

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引言
本文旨在对不同种类的装饰器进行学习，了解装饰器及装饰器工厂的差别，举例应用场景，并浅析装饰器原理。

一、装饰器种类

装饰器是指在类、方法、访问器或属性等上应用的函数。它可以让开发者在不修改类本身的情况下修改其行为，使得我们可以对现有类进行扩展。

1、Class Decorators - 类装饰器

类装饰器是一个函数，它接受一个类作为参数，并返回一个新的类。类装饰器可以用来添加或修改类的属性和方法。

1.1 类装饰器的表达式

@decorator
class MyClass {
  // ...
}

在上面的代码中，@decorator是类装饰器。它会在MyClass类被创建之前执行。类装饰器可以用来添加或修改类的属性和方法。例如，以下类装饰器会在MyClass类中添加一个名为age的属性：

function addAgeProperty(target: any) {
  target.prototype.age = 20;
}

@addAgeProperty
class MyClass {
  // ...
}

const instance = new MyClass();
console.log(instance.age); // 20

1.2 类装饰器的使用场景

类装饰器可以用来解决许多问题，例如：

  • 向类添加元数据。元数据是附加到类上的信息，它可以用来类的行为。例如，我们可以使用类装饰器来标记一个类是可序列化的。
  • 修改类的行为。类装饰器可以用来修改类的行为。例如，我们可以使用类装饰器来拦截类的构造函数。
  • 创建新的类。类装饰器可以用来创建新的类。例如，我们可以使用类装饰器来创建一个代理类。

2、Method Decorators - 方法装饰器

方法装饰器是一个函数，它接受一个方法作为参数，并返回一个新的方法。方法装饰器可以用来修改方法的行为。

2.1 方法装饰器的表达式

class MyClass {
  @decorator
  method() {
    // ...
  }
}

在上面的代码中，@decorator是方法装饰器。它会在MyClass类的method方法被定义之前执行。方法装饰器可以用来修改方法的行为。例如，以下方法装饰器会在MyClass类的method方法之前打印一条消息：

function logMethodCall(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const originalMethod = descriptor.value;
  descriptor.value = function (...args: any[]) {
    console.log(`Calling method ${propertyKey} with args ${args}`);
    return originalMethod.apply(this, args);
  };
}

class MyClass {
  @logMethodCall
  method() {
    // ...
  }
}

const instance = new MyClass();
instance.method(1, 2, 3); // Calling method method with args 1, 2, 3

2.2 方法装饰器的使用场景

方法装饰器可以用来解决许多问题，例如：

  • 拦截方法调用。方法装饰器可以用来拦截方法调用。例如，我们可以使用方法装饰器来记录方法的执行时间。
  • 修改方法的行为。方法装饰器可以用来修改方法的行为。例如，我们可以使用方法装饰器来缓存方法的结果。
  • 创建新的方法。方法装饰器可以用来创建新的方法。例如，我们可以使用方法装饰器来创建一个代理方法。

3、Accessor Decorators - 访问器装饰器

访问器装饰器是一个函数，它接受一个访问器方法（getter 或 setter）作为参数，并返回一个新的访问器方法。访问器装饰器可以用来修改访问器方法的行为。

3.1 访问器装饰器的表达式

class MyClass {
  @decorator
  get accessor() {
    // ...
  }

  @decorator
  set accessor(value) {
    // ...
  }
}

在上面的代码中，@decorator是访问器装饰器。它会在MyClass类的accessor访问器方法被定义之前执行。访问器装饰器可以用来修改访问器方法的行为。例如，以下访问器装饰器会在MyClass类的accessor访问器方法被调用之前打印一条消息：

function logAccessorCall(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const originalGetter = descriptor.get;
  const originalSetter = descriptor.set;

  descriptor.get = function () {
    console.log(`Getting accessor ${propertyKey}`);
    return originalGetter ? originalGetter.apply(this) : undefined;
  };

  descriptor.set = function (value) {
    console.log(`Setting accessor ${propertyKey} to ${value}`);
    return originalSetter ? originalSetter.apply(this, [value]) : undefined;
  };
}

class MyClass {
  @logAccessorCall
  get accessor() {
    // ...
  }

  @logAccessorCall
  set accessor(value) {
    // ...
  }
}

const instance = new MyClass();
instance.accessor; // Getting accessor accessor
instance.accessor = 10; // Setting accessor accessor to 10

3.2 访问器装饰器的使用场景

访问器装饰器可以用来解决许多问题，例如：

  • 拦截访问器调用。访问器装饰器可以用来拦截访问器调用。例如，我们可以使用访问器装饰器来记录访问器方法的执行时间。
  • 修改访问器方法的行为。访问器装饰器可以用来修改访问器方法的行为。例如，我们可以使用访问器装饰器来缓存访问器方法的结果。
  • 创建新的访问器方法。访问器装饰器可以用来创建新的访问器方法。例如，我们可以使用访问器装饰器来创建一个代理访问器方法。

4、Property Decorators - 属性装饰器

属性装饰器是一个函数，它接受一个属性作为参数，并返回一个新的属性。属性装饰器可以用来修改属性的行为。

4.1 属性装饰器的表达式

class MyClass {
  @decorator
  property: any;
}

在上面的代码中，@decorator是属性装饰器。它会在MyClass类的property属性被定义之前执行。属性装饰器可以用来修改属性的行为。例如，以下属性装饰器会在MyClass类的property属性被访问之前打印一条消息：

function logPropertyAccess(target: any, propertyKey: string) {
  const originalValue = target[propertyKey];

  Object.defineProperty(target, propertyKey, {
    get() {
      console.log(`Getting property ${propertyKey}`);
      return originalValue;
    },
    set(value) {
      console.log(`Setting property ${propertyKey} to ${value}`);
      originalValue = value;
    },
  });
}

class MyClass {
  @logPropertyAccess
  property: any;
}

const instance = new MyClass();
instance.property; // Getting property property
instance.property = 10; // Setting property property to 10

4.2 属性装饰器的使用场景

属性装饰器可以用来解决许多问题，例如：

  • 拦截属性访问。属性装饰器可以用来拦截属性访问。例如，我们可以使用属性装饰器来记录属性的访问时间。
  • 修改属性的行为。属性装饰器可以用来修改属性的行为。例如，我们可以使用属性装饰器来验证属性的值。
  • 创建新的属性。属性装饰器可以用来创建新的属性。例如，我们可以使用属性装饰器来创建一个代理属性。

5、Parameter Decorators - 参数装饰器

参数装饰器是一个函数，它接受一个方法的参数作为参数，并返回一个新的方法参数。参数装饰器可以用来修改方法参数的行为。

5.1 参数装饰器的表达式

class MyClass {
  method(@decorator parameter: any) {
    // ...
  }
}

在上面的代码中，@decorator是参数装饰器。它会在MyClass类的method方法的参数被定义之前执行。参数装饰器可以用来修改方法参数的行为。例如，以下参数装饰器会在MyClass类的method方法的参数被访问之前打印一条消息：

function logParameterAccess(target: any, propertyKey: string, parameterIndex: number) {
  const originalMethod = target[propertyKey];

  target[propertyKey] = function (...args: any[]) {
    console.log(`Accessing parameter ${parameterIndex} of method ${propertyKey} with value ${args[parameterIndex]}`);
    return originalMethod.apply(this, args);
  };
}

class MyClass