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JavaScriptES7进阶_装饰器与元编程技术

发布时间:2025-11-28

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装饰器是JavaScript中用于动态修改类及其成员行为的函数,通过@语法应用,支持类、方法、属性等层面的元编程操作,常用于自动注册、权限控制、数据校验和AOP等场景,结合TypeScript或Babel已在Angular、NestJS等框架中广泛使用,其核心在于操控目标对象的描述符以实现非侵入式增强。

装饰器与元编程是JavaScript ES7中非常强大的特性,它们让开发者可以在类、方法、属性等层面动态地修改行为。虽然装饰器目前还处于提案阶段(Stage 3),但在TypeScript和Babel的支持下,已经广泛应用于实际项目中,尤其是在Angular、NestJS等框架里。

什么是装饰器?

装饰器本质上是一个函数,用来“标记”或“增强”类及其成员。它通过@expression语法应用,其中expression必须是一个在运行时可调用的函数。

装饰器可以用于:

  • 类本身(比如注册类、打标签)
  • 类的方法
  • 访问器(getter/setter)
  • 属性(字段)
  • 参数

例如:

function readonly(target, name, descriptor) {
  descriptor.writable = false;
  return descriptor;
}

class Person {
  @readonly
  name = 'Alice';
}

装饰器的工作原理

装饰器函数接收不同的参数,取决于它被应用的位置:

  • 类装饰器:接收一个参数——类的构造函数
  • 方法/访问器装饰器:接收三个参数——target、propertyKey、descriptor
  • 属性装饰器:接收 target 和 propertyKey
  • 参数装饰器:接收 target、propertyKey 和 参数索引

以方法装饰器为例:

function log(target, name, descriptor) {
  const original = descriptor.value;

  descriptor.value = function (...args) {
    console.log(`Calling "${name}" with`, args);
    return original.apply(this, args);
  };

  return descriptor;
}

class Calculator {
  @log
  add(a, b) {
    return a + b;
  }
}

这样每次调用add方法时都会自动打印日志,无需修改原逻辑。

元编程的应用场景

元编程指的是“编写操作程序的程序”,装饰器正是实现元编程的重要手段。

常见用途包括:

  • 自动注册服务:在依赖注入系统中,用装饰器标记哪些类需要被容器管理
  • 权限控制:为方法添加身份验证逻辑
  • 数据校验:在设置属性前进行类型或格式检查
  • 序列化/反序列化:标记哪些字段需要被JSON处理
  • AOP(面向切面编程):统一处理日志、性能监控、错误捕获等横切关注点

实战:自定义属性装饰器做类型检查

我们可以创建一个装饰器,在赋值时检查类型是否匹配:

function typeCheck(expectedType) {
  return function (target, propertyKey) {
    let value;

    const getter = function () {
      return value;
    };

    const setter = function (newValue) {
      if (typeof newValue !== expectedType) {
        throw new TypeError(`${propertyKey} must be a ${expectedType}`);
      }
      value = newValue;
    };

    Object.defineProperty(target, propertyKey, {
      get: getter,
      set: setter,
      enumerable: true,
      configurable: true
    });
  };
}

class User {
  @typeCheck('string')
  name;

  @typeCheck('number')
  age;
}

const user = new User();
user.name = 'Bob'; // 正常
user.age = '25';   // 抛错:age must be a number

基本上就这些。装饰器虽未正式纳入ES标准,但结合Babel或TypeScript使用已相当成熟。掌握它能显著提升代码的抽象能力和可维护性,特别是在构建框架或大型应用时。关键是理解其执行时机和目标对象的操控方式,灵活运用于解耦和增强逻辑。不复杂但容易忽略细节,比如descriptor的返回和属性描述符的配置。

标签:# javascript  # java  # js  # json  # typescript  # app  # json处理  
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