JS 装饰器Decorator

什么是Decorator

装饰器(Decorator)是一个函数,用来修改类的行为。
装饰器对类的行为的改变,是diamante编译时发生的,而不是在运行时,这意味着,装饰器能在编译阶段运行代码。

Decorator的作用

简单来说, Decorator 就是一种动态地往一个类中添加新的行为的设计模式, 它可以在类运行时, 扩展一个类的功能, 并且去修改类本身的属性和方法, 使其可以再不同类之间更灵活的共用一些属性和方法。

function testable(target){
    target.inTestable = true;
}

@testable
class MyTestableClass{}

console.log(MyTestableClass.inTestable); // true

上面代码中, @testable就是一个装饰器。 它修改了MyTestableClass这个类的行为,为它加上了静态属性inTestable

基本上,装饰器的行为就是下面这样:

@decorator
class A {}

// 等同于
class A {}
A = decorator(A) || A;

也就是说, 装饰器本质就是编译时执行的函数
装饰器函数的第一个参数,就是索要装饰的目标类。

function testable(target){
  ...
}

上面代码中,testable函数的参数target, 就是会被装饰的类。
如果一个参数不够用,可以在装饰器外面再封装一层函数。

// 装饰器函数传参数
function testable(isTestable){
    return function(target){
        target.isTestable = isTestable;
    }
}

@testable(true)
class MyTestableClass{}
console.log(MyTestableClass.isTestable); // true

@testable(false)
class MyTestableClass{}
console.log(MyTestableClass.isTestable); // false

上面代码中, 装饰器testable可以接收参数, 这就等于可以修改装饰器的行为。

前面的例子是为类添加一个静态属性。如果想添加实例属性, 可以通过目标类的prototype对象操作:

function testable(target){
    target.prototype.isTestable = true;
}

@testable
class MyTestableClass{}

let obj = new MyTestableClass();
console.log(obj.isTestable); // true

上面代码中,装饰器函数testable是在目标类的prototype对象上添加属性, 因此就可以再实例上调用。

下面是另外一个例子

// mixins.js
export function mixins(...list) {
  return function (target) {
    Object.assign(target.prototype, ...list)
  }
}

// main.js
import { mixins } from './mixins'
const Foo = {
    foo(){
        console.log('foo');
    }
}

@mixins(Foo)
class MyClass{}

let obj = new MyClass();
obj.foo();

上面代码通过装饰器mixins, 把Foo类的方法添加到了MyClass的实例上面。 可以用Object.assign()模拟这个功能。

// 通过Object.assign() 模拟mixins装饰器
const Foo = {
    foo(){
        console.log('foo');
    }
}

class MyClass {}

Object.assign(MyClass.prototype, Foo);

let obj = new MyClass();
obj.foo();

为什么说Decorator可以再运行时修改类或类的属性? 主要是通过装饰器函数的返回值决定的

Decorator的返回值表示新的构造方法。 在使用babel-plugin-transform-decorators-legacy的情况下,如果返回值是null/undefined/false/NaN/0/则会使用原本的构造函数

image.png

例如使用构造器,我们可以将小汽车动态改变为自行车

       function log(target,name,descriptor){
            return class Bike{
                run(){
                    console.log('Bike is running');
                }
            }
        }

        @log
        class Car {
            run() {
                console.log('Car is running');
            }
        }

        let car = new Car();
        car.run(); // Bike is running

装饰器不仅可以装饰类, 还可以装饰类的属性\方法
此时,装饰函数接受三个参数:

  • 第一个参数是所要装饰的目标对象
  • 第二个参数是所要装饰的属性名
  • 第三个参数是该属性的描述对象
    类似 Object.defineprototype()方法
    https://www.jianshu.com/p/8fd3b3ebcffb
Decorator函数的返回值表示新的成员属性。如果返回值是null/undefined/false/NaN/0/则会返回原本的成员属性

Decorator在babel-plugin-transform-decorators-legacy 的情况下对成员属性的动态修改实际上是通过 defineProperty实现的。

如果被装饰的成员是函数,则第三个参数的value字段表示这个函数本身。

**1. 日志输出**

// 日志输出
function log(target,name,descriptor){
console.log(Date.now());
}

class Car {
@log
run(){
console.log('Car is running');
}
}

const c1 = new Car();
c1.run();
// 1562311252864
// Car is running


**2. 函数劫持**

// 函数劫持
function log(target,name,descriptor){
const old = descriptor.value;
descriptor.value = function(...arg){// 注意这里需要保留原this作用域,不能使用箭头函数
console.log('哈哈哈哈哈被劫持啦');
return old.apply(this,arg);
}
}
class Car {
@log
run(){
console.log('Car is running');
}
}

const c1 = new Car();
c1.run();
// 哈哈哈哈哈被劫持啦
// Car is running


// 装饰器 装饰属性
class Math {
    @log
    add(a,b){
        return a + b;
    }
}

function log(target, name, descriptor){
    var oldValue = descriptor.value;

    descriptor.value = function(){
        console.log(`Calling "${name}" with`, arguments);
        return oldValue.apply(null, arguments);
    }
    return descriptor;
}

const math = new Math();

console.log(math.add(2,4))
image.png

这里log装饰器的作用就是在执行原始的操作之前,执行一次console.log,从而达到输出日志的目的

这里的log函数最后返回descriptor, 是被装饰过的全新的descriptor。

装饰器只能用于类和类的方法,不能用于函数,因为存在函数提升
var counter = 0;

var add = function () {
  counter++;
};

@add
function foo() {
}
demo

示例场景:

  • 创建一个普通Man类, 它的防御值为2, 攻击力为3, 血量为3
  • 然后让其带上钢铁侠的盔甲,这样他的抵御力增加100, 变成102
  • 让其带上光束首套,攻击力增加50, 变成53
  • 最后让他增加“飞行”能力

创建Man类

class Man {
    constructor(a=2,b=3,c=3){
        this.init(a,b,c);
    }
    init(a,b,c){
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    toString(){
        return `a:${this.a},b:${this.b},c:${this.c}`
    }
}

let tony = new Man();
console.log(`${tony}`) // a:2,b:3,c:3

为钢铁侠配盔甲,创建decorateArmour方法,注意该方法是装饰在方法init上

// 方法/属性 装饰器
function decorateArmour(target, key, descriptor){
    const method = descriptor.value;
    let moreDef = 100;
    let ret;
    descriptor.value = (...args) => {
        // console.log(...args);
        args[0] += moreDef;
        ret = method.apply(target, args);
        return ret;
    }
    return descriptor // 有return, 则返回全新的属性/
}

class Man {
    constructor(a=2,b=3,c=3){
        this.init(a,b,c);
    }

    @decorateArmour
    // @decorateLight
    init(a,b,c){
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    toString(){
        return `a:${this.a},b:${this.b},c:${this.c}`
    }
}

let tony = new Man();
console.log(`${tony}`) // a:102,b:3,c:3

装饰器叠加:增加光束手套
在上面示例中,我们成功为普通人增加"盔甲"这个装饰,现在再给它增加“光束手套”,希望额外增加50点防御值

// 方法/属性 装饰器
function decorateArmour(target, key, descriptor){
    const method = descriptor.value;
    let moreDef = 100;
    let ret;
    descriptor.value = (...args) => {
        // console.log(...args);
        args[0] += moreDef;
        ret = method.apply(target, args);
        return ret;
    }
    return descriptor // 有return, 则返回全新的属性/
}

// 方法/属性 装饰器
function decorateLight(target, key, descriptor){
    const method = descriptor.value;
    descriptor.value = (...args) => {
        args[1] += 50;
        return method.apply(target, args);
        // target.constructor.prototype.a = 'aaa'
    }
    console.log(descriptor);
    return descriptor; // 有return, 则返回全新的属性/方法
    
}
class Man {
    constructor(a=2,b=3,c=3){
        this.init(a,b,c);
    }

    @decorateArmour
    @decorateLight
    init(a,b,c){
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    toString(){
        return `a:${this.a},b:${this.b},c:${this.c}`
    }
}

let tony = new Man();
console.log(`${tony}`) // a:102,b:53,c:3

到这里就能看出装饰模式的优势了,它可以对某个方法进行叠加使用,对原类的侵入性非常小,只是增加了一行@decorateLight而已,可以方便的增删,(同时还可以复用)

对类的装饰:增加飞行能力

// 方法/属性 装饰器
function decorateArmour(target, key, descriptor){
    const method = descriptor.value;
    let moreDef = 100;
    let ret;
    descriptor.value = (...args) => {
        // console.log(...args);
        args[0] += moreDef;
        ret = method.apply(target, args);
        return ret;
    }
    return descriptor // 有return, 则返回全新的属性/
}

// 方法/属性 装饰器
function decorateLight(target, key, descriptor){
    const method = descriptor.value;
    descriptor.value = (...args) => {
        args[1] += 500;
        return method.apply(target, args);
        // target.constructor.prototype.a = 'aaa'
    }
    console.log(descriptor);
    return descriptor; // 有return, 则返回全新的属性/方法
    
}

// 类 装饰器
function addFly(canFly){
    return function(target){
        let targetPro = target.prototype;
        targetPro.canFly = canFly;
        let extra = canFly ? '(技能加成:飞行能力)' : '';
        let method = target.prototype.toString;
        targetPro.toString = (...args) => {
            return method.apply(targetPro,args)+extra
        }
        return target; // 注意,如果这里有return,这里返回了一个全新的类
    }
}

@addFly(true)
class Man {
    constructor(a=2,b=3,c=3){
        this.init(a,b,c);
    }

    @decorateArmour
    @decorateLight
    init(a,b,c){
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    toString(){
        return `a:${this.a},b:${this.b},c:${this.c}`
    }
}

let tony = new Man();
console.log(`${tony}`) // a:102,b:503,c:3(技能加成:飞行能力)
使用原生JS实现装饰器模式

关键点:

  • Man是具体的类,Decorator是针对Man的装饰器基类
  • 具体的装饰类DecorateArmour典型地使用prototype继承方式继承自Decorator基类
  • 基于IOC(控制反转)思想,Decorator是接收Man类, 而不是自己创建Man类
// 首先我们要创建一个基类
function Man(){

  this.def = 2;
  this.atk = 3; 
  this.hp = 3;
}

// 装饰者也需要实现这些方法,遵守 Man 的接口
Man.prototype={
  toString:function(){
    return `防御力:${this.def},攻击力:${this.atk},血量:${this.hp}`;
  }
}
// 创建装饰器,接收 Man 对象作为参数。
var Decorator = function(man){
  this.man = man;
}

// 装饰者要实现这些相同的方法
Decorator.prototype.toString = function(){
    return this.man.toString();
}

// 继承自装饰器对象
// 创建具体的装饰器,也是接收 Man 作对参数
var DecorateArmour = function(man){

  var moreDef = 100;
  man.def += moreDef;
  Decorator.call(this,man);

}
DecorateArmour.prototype = new Decorator();

// 接下来我们要为每一个功能创建一个装饰者对象,重写父级方法,添加我们想要的功能。
DecorateArmour.prototype.toString = function(){
  return this.man.toString();
} 

// 注意这里的调用方式
// 构造器相当于“过滤器”,面向切面的
var tony = new Man();
tony = new DecorateArmour(tony);
console.log(`当前状态 ===> ${tony}`);
// 输出:当前状态 ===> 防御力:102,攻击力:3,血量:3

经典实现:Logger 日志系统
/**
 * Created by jscon on 15/10/16.
 */
let log = (type) => {

  return (target, name, descriptor) => {
    const method = descriptor.value;
    descriptor.value =  (...args) => {
      console.info(`(${type}) 正在执行: ${name}(${args}) = ?`);
      let ret;
      try {
        ret = method.apply(target, args);
        console.info(`(${type}) 成功 : ${name}(${args}) => ${ret}`);
      } catch (error) {
        console.error(`(${type}) 失败: ${name}(${args}) => ${error}`);
      }
      return ret;
    }
  }
}
class IronMan {
  @log('IronMan 自检阶段')
  check(){
    return '检查完毕';
  }
  @log('IronMan 攻击阶段')
  attack(){
    return '击倒敌人';
  }
  @log('IronMan 机体报错')
  error(){
    throw 'Something is wrong!';
  }
}

var tony = new IronMan();
tony.check();
tony.attack();
tony.error();

// 输出:
// (IronMan 自检阶段) 正在执行: check() = ?
// (IronMan 自检阶段) 成功 : check() => 检查完毕
// (IronMan 攻击阶段) 正在执行: attack() = ?
// (IronMan 攻击阶段) 成功 : attack() => 击倒敌人
// (IronMan 机体报错) 正在执行: error() = ?
// (IronMan 机体报错) 失败: error() => Something is wrong!

Logger方法的关键在于:

  • 首先使用const method = descriptor.value; 将原有方法提取出来,保障原有方法的纯净;
  • 在try ..catch语句是调用 ret = method.apply(target,arg);在调用之前之后分别进行日志汇报
  • 最后返回return ret; 原始的调用结果

装饰器Decorator是ES7的一个提案, 目前Babel转码器已经支持,
首先,安装babel-core和babel-plugin-transform-decorators.

$ npm install babel-core babel-plugin-transform-decorators

然后配置文件.babelrc

{
  "plugins": ["transform-decorators"]
}

这是,Babel就可以对Decorator转码了

参考:
https://juejin.im/post/5bec22ad5188254d070bd9e8

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
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