前端开发之装饰器模式

介绍

装饰器模式 是在不修改对象内部结构的情况下，动态地给对象添加功能的一种设计模式。在软件开发中，有时候我们需要为已有对象添加一些额外的行为，但不希望修改该对象的代码，装饰器模式可以很好的满足这一需求。

在TypeScript中，装饰器是一个函数，它可以用来注入或修改类、方法、属性或参数的行为。装饰器在编译阶段被执行，它会接收被装饰的目标作为参数，并且可以返回一个新的构造函数或方法。

装饰器的使用需要在 tsconfig.json 或者 tsconfig.app.json  中启用如下配置：

{"compilerOptions": {"experimentalDecorators": true,"emitDecoratorMetadata": true}
}

 

class Circle {draw() {console.log("画圆");}
}class Decorator {private circle: Circle;constructor(circle: Circle) {this.circle = circle;}draw() {this.circle.draw(); // 原有功能this.setBorder(); // 装饰}private setBorder() {console.log("设置边框颜色");}
}const circle = new Circle();
const  decorator = new Decorator(circle)
decorator.draw()

符合开放封闭原则：

1. 装饰器和目标分离，解耦
2. 装饰器可自由扩展
3. 目标可自由扩展

场景 

（1）类装饰器

类装饰器用于装饰整个类，通常用来扩展或修改类的功能。

function LogClass(target: Function) {console.log(`Class decorated: ${target.name}`);
}@LogClass
class ExampleClass {constructor() {console.log("ExampleClass instance created");}
}const ec = new ExampleClass()
// Class decorated: ExampleClass
// ExampleClass instance created

在这个例子中，LogClass 装饰器会在 ExampleClass 类定义时打印信息。

（2）方法装饰器

方法装饰器用于装饰类中的方法，它可以对方法进行一些增强操作，例如添加日志、性能监控等。

function LogMethod(target: any, propertyName: string, descriptor: PropertyDescriptor) {const originalMethod = descriptor.value;descriptor.value = function (...args: any[]) {console.log(`Method ${propertyName} called with arguments: ${args}`);return originalMethod.apply(this, args);};return descriptor;
}class Calculator {@LogMethodadd(a: number, b: number): number {return a + b;}
}const calc = new Calculator();
calc.add(2, 3);  // 输出: Method add called with arguments: 2,3

在这个例子中，LogMethod 会拦截 add 方法的调用并记录传递的参数。

 （3）属性装饰器

属性装饰器用于装饰类中的属性，它可以用来改变属性的元数据或做一些额外的处理。

function Readonly(target: any, propertyName: string) {Object.defineProperty(target, propertyName, {writable: false});
}class Person {@Readonlyname: string = "John";
}const person = new Person();
person.name = "Jane";  // 这里会报错，因为 name 是只读的

在这个例子中，Readonly 装饰器将 name 属性设置为不可修改。

 （4）参数装饰器

参数装饰器用于装饰方法的参数，它通常用于对参数进行校验或元数据的处理。

function LogParameter(target: any, methodName: string, parameterIndex: number) {console.log(`Parameter in ${methodName} at index ${parameterIndex} is decorated`);
}class User {greet(@LogParameter message: string) {console.log(message);}
}const user = new User();
user.greet("Hello!");  // 输出: Parameter in greet at index 0 is decorated

在这个例子中，LogParameter 装饰器记录了 greet 方法的参数装饰情况。

AOP

面向切面编程（AOP，Aspect Oriented Program）是一种编程范式，通过将横切关注点（例如日志、事务管理等）从主要逻辑中分离出来，提高了代码的模块化和可重用性。在 TypeScript 中，AOP 可以与装饰器模式结合使用，以在代码的不同部分（方法、函数等）应用相同的横切关注点。

一个常见的 AOP 应用场景是性能监控，例如计算方法执行时间的装饰器：

function measure(target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) {const originalMethod = descriptor.value;descriptor.value = function(...args: any[]) {const startTime = performance.now();const result = originalMethod.apply(this, args);const endTime = performance.now();console.log(`Method ${key} took ${(endTime - startTime).toFixed(2)} ms`);return result;};return descriptor;
}class Example {@measureprocess(data: string) {// 模拟一个耗时操作let result = '';for (let i = 0; i < 1000000; i++) {result += data;}return result;}
}const example = new Example();
const result = example.process("test"); 
// 输出方法执行时间：Method process took 32.30 ms

在这个示例中，measure 装饰器被应用于 process 方法，用来测量方法执行时间并输出日志。