JS裝飾者模式和TypeScript裝飾器
裝飾者模式介紹
裝飾者模式（Decorator Pattern）也稱為裝飾器模式，在不改變物件自身的基礎上，動態增加額外的職責。屬於結構型模式的一種。
使用裝飾者模式的優點：把物件核心職責和要裝飾的功能分開了。非侵入式的行為修改。
舉個例子來說，原本長相一般的女孩，藉助美顏功能，也能拍出逆天的顏值。只要善於運用輔助的裝飾功能，開啟瘦臉，增大眼睛，來點磨皮後，咔嚓一拍，驚豔無比。
經過這一系列疊加的裝飾，你還是你，長相不增不減，卻能在鏡頭前增加了多重美。如果你願意，還可以嘗試不同的裝飾風格，只要裝飾功能做的好，你就能成為“百變星君”。
可以用程式碼表示，把每個功能抽象成一個類：
// 女孩子
class Girl {
faceValue() {
console.log('我原本的臉')
}
}
class ThinFace {
constructor(girl) {
this.girl = girl;
}
faceValue() {
this.girl.faceValue();
console.log('開啟瘦臉')
}
}
class IncreasingEyes {
constructor(girl) {
this.girl = girl;
}
facwww.cppcns.com
從程式碼的表現來看，將一個物件嵌入到另一個物件中，相當於通過一個物件對另一個物件進行包裝，形成一條包裝鏈。呼叫後，隨著包裝的鏈條傳遞給每一個物件，讓每個物件都有處理的機會。
這種方式在增加刪除裝飾功能上都有極大的靈活性，假如你有勇氣展示真實的臉，去掉瘦臉的包裝即可，這對其他功能毫無影響；假如要增加磨皮，再來個功能類，繼續裝飾下去，對其他功能也無影響，可以並存執行。
在javascript中增加小功能使用類，顯的有點笨重，javaScript的優點是靈活，可以使用物件來表示：
let girl = {
faceValue() {
console.log('我原本的臉')
}
}
function thinFace() {
console.log('開啟瘦臉')
}
function IncreasingEyes() {
console.log('增大眼睛')
}
girl.faceValue = function(){
const originalFaveValue = girl.faceValue; // 原來的功能
return function() {
originalFaveValue.call(girl);
thinFace.call(girl);
}
}()
girl.faceValue = function(){
const originalFaveValue = girl.faceValue; // 原來的功能
return function() {
originalFaveValue.call(girl);
IncreasingEyes.call(girl);
}
}()
girl.faceValue();在不改變原來程式碼的基礎上，通過先保留原來函式，重新改寫，在重寫的程式碼中呼叫原來保留的函式。
用一張圖來表示裝飾者模式的原理：
從圖中可以看出來，通過一層層的包裝，增加了原先物件的功能。
TypeScript中的裝飾器
TypeScript 中的裝飾器使用 @expression 這種形式，expression 求值後為一個函式，它在執行時被呼叫，被裝飾的宣告資訊會被做為引數傳入。
Javascript規範裡的裝飾器目前處在建議徵集的第二階段，也就意味著不能在原生程式碼中直接使用，瀏覽器暫不支援。
可以通過babel或TypeScript工具在編譯階段，把裝飾器語法轉換成瀏覽器可執行的程式碼。（最後會有編譯後的原始碼分析）
以下主要討論TypeScript中裝飾器的使用。
TypeScript 中的裝飾器可以被附加到類宣告、方法、 訪問符(getter/setter)、屬性和引數上。
開啟對裝飾器的支援，命令列編譯檔案時：
tsc --target ES5 --experimentalDecorators test.ts
配置檔案tsconfig.json
{
"compilerOptions": {
"target": "ES5","experimentalDecorators": true
}
}
裝飾器的使用
裝飾器實際上就是一個函式，在使用時前面加上@符號，寫在要裝飾的宣告之前，多個裝飾器同時作用在一個宣告時，可以寫一行或換行寫：
// 換行寫 @test1 @test2 declaration //寫一行 @test1 @test2 ... declaration
定義face.ts檔案：
function thinFace() {
console.log('開啟瘦臉')
}
@thinFace
class Girl {
}
編譯成js程式碼，在執行時，會直接呼叫thinFace函式。這個裝飾器作用在類上，稱之為類裝飾器。
如果需要附加多個功能，可以組合多個裝飾器一起使用：
function thinFace() {
console.log('開啟瘦臉')
}
function IncreasingEyes() {
console.log('增大眼睛')
}
@thinFace
@IncreasingEyes
class Girl {
}
多個裝飾器組合在一起，在執行時，要注意，呼叫順序是從下至上依次呼叫，正好和書寫的順序相反。例子中給出的執行結果是：
'增大眼睛'
'開啟瘦臉'
如果你要在一個裝飾器中給類新增屬性，在其他的裝飾器中使用，那就要寫在最後一個裝飾器中，因為最後寫的裝飾器最先呼叫。
裝飾器工廠
有時需要給裝飾器傳遞一些引數，這要藉助於裝飾器工廠函式。裝飾器工廠函式實際上就是一個高階函式，在呼叫後返回一個函式，返回的函式作為裝飾器函式。
function thinFace(value: string){
console.log('1-瘦臉工廠方法')
return function(){
console.log(`4-我是瘦臉的裝飾器，要瘦臉${value}`)
}
}
function IncreasingEyes(value: string) {
console.log('2-增大眼睛工廠方法')
return function(){
console.log(`3-我是增大眼睛的裝飾器，要${value}`)
}
}
@thinFace('50%')
@IncreasingEyes('增大一倍')
class Girl {
}
@符號後為呼叫工廠函式，依次從上到下執行，目的是求得裝飾器函式。裝飾器函式的執行順序依然是從下到上依次執行。
執行的結果為：
1-瘦臉工廠方法
2-增大眼睛工廠方法
3-我是增大眼睛的裝飾器，要增大一倍
4-我是瘦臉的裝飾器，要瘦臉50%
總結一下：
- 寫了工廠函式，從上到下依次執行，http://www.cppcns.com求得裝飾器函式。
- 裝飾器函式的執行順序是從下到上依次執行。
類裝飾器
作用在類宣告上的裝飾器，可以給我們改變類的機會。在執行裝飾器函式時，會把類建構函式傳遞給裝飾器函式。
function classDecorator(value: string){
return function(constructor){
console.log('接收一個建構函式')
}
}
function thinFace(constructor){
constructor.prototype.thinFaceFeature = function() {
console.log('瘦臉功能')
}
}
@thinFace
@classDecorator('類裝飾器')
class Girl {}
let g = new Girl();
g.thinFaceFeature(); // '瘦臉功能'
上面的例子中，拿到傳遞建構函式後，就可以給建構函式原型上增加新的方法，甚至也可以繼承別的類。
方法裝飾器
作用在類的方法上，有靜態方法和原型方法。作用在靜態方法上，裝飾器函式接收的是類建構函式；作用在原型方法上，裝飾器函式接收的是原型物件。
這裡拿作用在原型方法上舉例。
function methodDecorator(value: string,Girl){
return function(prototype,key,descriptor){
console.log('接收原型物件，裝飾的屬性名，屬性描述符',Girl.prototype === prototype)
}
}
function thinFace(prototype,descriptor){
// 保留原來的方法邏輯
let originalMethod = descriptor.value;
// 改寫，增加邏輯，並執行原有邏輯
descriptor.value = function(){
originalMethod.call(this); // 注意修改this的指向
console.log('開啟瘦臉模式')
}
}
class Girl {
@thinFace
@methodDecorator('方式裝飾器',Girl)
faceValue(){
console.log('我是原本的面目')
}
}
let g = new Girl();
g.faceValue();
從程式碼中可以看出，裝飾器函式接收三個引數，原型物件、方法名、描述物件。對描述物件陌生的，可以參考這裡;
要增強功能，可以先保留原來的函式，改寫描述物件的value為另一函式。
當使用g.faceValue()訪問方法時，訪問的就是描述物件value對應的值。
在改寫的函式中增加邏輯，並執行原來保留的原函式。注意原函式要用call或apply將this指向原型物件。
屬性裝飾器
作用在類中定義的屬性上，這些屬性不是原型上的屬性，而是通過類例項化得到的例項物件上的屬性。
裝飾器同樣會接受兩個引數，原型物件，和屬性名。而沒有屬性描述物件，為什麼呢？這與TypeScript是如何初始化屬性裝飾器的有關。 目前沒有辦法在定義一個原型物件的成員時描述一個例項屬性。
function propertyDecorator(value: string,key){
console.log('接收原型物件，裝飾的屬性名，屬性描述符',key){
console.log(prototype,key)
}
class Girl {
@thinFace
@propertyDecorator('屬性裝飾器',Girl)
public age: number = 18;
}
let g = new Girl();
console.log(g.age); // 18
其他裝飾器的寫法
下面組合多個裝飾器寫在一起，出了上面提到的三種，還有 訪問符裝飾器、引數裝飾器。這些裝飾器在一起時，會有執行順序。
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 paramhttp://www.cppcns.comDecorator(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('瘦臉')
}
function IncreasingEyes() {
console.log('增大眼睛')
}
@thinFace
@classDecorator('類裝飾器')
class Girl {
@propertyDecorator('屬性裝飾器')
age: number = 18;
@AccessDecorator('訪問符裝飾器')
get city(){}
@methodDecorator('方法裝飾器')
@IncreasingEyes
faceValue(){
console.log('原本的臉')
}
getAge(@paramDecorator('引數裝飾器') name: string){}
}
運行了這段編譯後的程式碼，會發現這些訪問器的順序是，屬性裝飾器 -> 訪問符裝飾器 -> 方法裝飾器 -> 引數裝飾器 -> 類裝飾器。
更詳細的用法可以參考官網文件：https://www.tslang.cn/docs/handbook/decorators.html#decorator-factories
裝飾器執行時程式碼分析
裝飾器在瀏覽器中不支援，沒辦法直接使用，需要經過工具編譯成瀏覽器可執行的程式碼。
分析一下通過工具編譯後的程式碼。
生成face.js檔案：
tsc --target ES5 --experimentalDecorators face.ts
開啟face.js檔案，會看到一段被壓縮後的程式碼，可以格式化一下。
先看這段程式碼：
__decorate([
propertyDecorator('屬性裝飾器')
],Girl.prototype,"age",void 0);
__decorate([
AccessDecorator('訪問符裝飾器')
],"city",null);
__decorate([
methodDecorator('方法裝飾器'),IncreasingEyes
],"faceValue",null);
__decorate([
__param(0,paramDecorator('引數裝飾器'))
],"getAge",null);
Girl = __decorate([
thinFace,classDecorator('類裝飾器')
],Girl);
__decorate的作用就是執行裝飾器函式，從這段程式碼中能夠看出很多資訊，印證上面得到的結論。
通過__decorate呼叫順序，可以看出來，多個型別的裝飾器一起使用時，順序是，屬性裝飾器 -> 訪問符裝飾器 -> 方法裝飾器 -> 引數裝飾器 -> 類裝飾器。
呼叫了__decorate函式，根據使用的裝飾器型別不同，傳入的引數也不相同。
第一個引數傳入的都一樣，為陣列，這樣確保和我們書寫的順序一致，每一項是求值後的裝飾器函式，如果寫的是@propertyDecorator()則一上來就執行，得到裝飾器函式，這跟上面分析的一致。
類裝飾器會把類作為第二個引數，其他的裝飾器，把原型物件作為第二個引數，屬性名作為第三個，第四個是null或void 0。void 0的值為undefined，也就等於沒傳引數
要記住傳給__decorate函式引數的個數和值，在深入到__decorate原始碼中， 會根據這些值來決定執行裝飾器函式時，傳入參pboOFOEdXT數的多少。
好，來看__decorate函式實現：
// 已存在此函式，直接使用，否則自己定義
var __decorate = (this && this.__decorate) ||
// 接收四個引數：
//decorators存放裝飾器函式的陣列、target原型物件|類，
//key屬性名、desc描述（undefined或null）
function(decorators,target,desc) {
var c = arguments.length,// 拿到引數的個數
r = c < 3 // 引數小於三個，說明是類裝飾器，直接拿到類
? target
: desc === null // 第四個引數為 null，則需要描述物件；屬性裝飾器傳入是 void 0，沒有描述物件。
? desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(target,key)
: desc,d;
// 如果提供了Reflect.decorate方法，直接呼叫；否則自己實現
if (typeof Reflect === "object" && typeof Reflect.decorate === "function")
r = Reflect.decorate(decorators,desc);
else
// 裝飾器函式執行順序和書寫的順序相反，從下至上 執行程式設計客棧
for (var i = decorators.length - 1; i >= 0; i--)
if (d = decorators[i]) // 拿到裝飾器函式
r = (c < 3 // 引數小於3個，說明是類裝飾器，執行裝飾器函式，直接傳入類
? d(r)
: c > 3 // 引數大於三個，是方法裝飾器、訪問符裝飾器、引數裝飾器，則執行傳入描述物件
? d(target,r)
: d(target,key) // 為屬性裝飾器，不傳入描述物件
) || r;
// 給被裝飾的屬性，設定得到的描述物件，主要是針對，方法、屬性來說的
/***
* r 的值分兩種情況，
* 一種是通過上面的 Object.getOwnPropertyDescriptor 得到的值
* 另一種，是裝飾器函式執行後的返回值，作為描述物件。
* 一般不給裝飾器函式返回值。
*/
return c > 3 && r && Object.defineProperty(target,r),r;
};
上面的引數裝飾器，呼叫了一個函式為__params，
var __param = (this && this.__param) || function (paramIndex,decorator) {
return function (target,key) { decorator(target,paramIndex); }
};
目的是，要給裝飾器函式傳入引數的位置paramIndex。
看了編譯後的原始碼，相信會對裝飾器的理解更深刻。
以上就是JS裝飾者模式和TypeScript裝飾器的詳細內容，更多關於JS的資料請關注我們其它相關文章！