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ES6系列之我们来聊聊装饰器

装饰器

装饰器主要用于:

  1. 装饰类
  2. 装饰方法或属性

装饰类

@annotation
class MyClass { }

function annotation(target) {
   target.annotated = true;
}

装饰方法或属性

class MyClass {
  @readonly
  method() { }
}

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

巴别塔

安装编译

我们可以在Babel官网的尝试一下,查看Babel编译后的代码。

不过我们也可以选择本地编译:

npm init

npm install --save-dev @babel/core @babel/cli

npm install --save-dev @babel/plugin-proposal-decorators @babel/plugin-proposal-class-properties

新建.babelrc文件

{
  "plugins": [
    ["@babel/plugin-proposal-decorators", { "legacy": true }],
    ["@babel/plugin-proposal-class-properties", {"loose": true}]
  ]
}

再编译指定的文件

babel decorator.js --out-file decorator-compiled.js

装饰类的编译

编译前:

@annotation
class MyClass { }

function annotation(target) {
   target.annotated = true;
}

编译后:

var _class;

let MyClass = annotation(_class = class MyClass {}) || _class;

function annotation(target) {
  target.annotated = true;
}

我们可以看到关于类的装饰,其原理就是:

@decorator
class A {}

// 等同于

class A {}
A = decorator(A) || A;

装饰方法的编译

编译前:

class MyClass {
  @unenumerable
  @readonly
  method() { }
}

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

function unenumerable(target, name, descriptor) {
  descriptor.enumerable = false;
  return descriptor;
}

编译后:

var _class;

function _applyDecoratedDescriptor(target, property, decorators, descriptor, context ) {
    /**
     * 第一部分
     * 拷贝属性
     */
    var desc = {};
    Object["ke" + "ys"](descriptor).forEach(function(key) {
        desc[key] = descriptor[key];
    });
    desc.enumerable = !!desc.enumerable;
    desc.configurable = !!desc.configurable;

    if ("value" in desc || desc.initializer) {
        desc.writable = true;
    }

    /**
     * 第二部分
     * 应用多个 decorators
     */
    desc = decorators
        .slice()
        .reverse()
        .reduce(function(desc, decorator) {
            return decorator(target, property, desc) || desc;
        }, desc);

    /**
     * 第三部分
     * 设置要 decorators 的属性
     */
    if (context && desc.initializer !== void 0) {
        desc.value = desc.initializer ? desc.initializer.call(context) : void 0;
        desc.initializer = undefined;
    }

    if (desc.initializer === void 0) {
        Object["define" + "Property"](target, property, desc);
        desc = null;
    }

    return desc;
}

let MyClass = ((_class = class MyClass {
    method() {}
}),
_applyDecoratedDescriptor(
    _class.prototype,
    "method",
    [readonly],
    Object.getOwnPropertyDescriptor(_class.prototype, "method"),
    _class.prototype
),
_class);

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

装饰方法的编译源码解析

我们可以看到Babel构建了一个_applyDecoratedDescriptor函数,用于给方法装饰。

Object.getOwnPropertyDescriptor()

在名义参数的时候,我们使用了一个Object.getOwnPropertyDescriptor()方法,我们来看下这个方法:

(自有属性指的是直接称为该对象的属性,不需要从原型链上进行查找的属性)

顺便注意这是一个ES5的方法。

举个例子:

const foo = { value: 1 };
const bar = Object.getOwnPropertyDescriptor(foo, "value");
// bar {
//   value: 1,
//   writable: true
//   enumerable: true,
//   configurable: true,
// }

const foo = { get value() { return 1; } };
const bar = Object.getOwnPropertyDescriptor(foo, "value");
// bar {
//   get: /*the getter function*/,
//   set: undefined
//   enumerable: true,
//   configurable: true,
// }

第一部分源码解析

在_applyDecoratedDescriptor函数内部,我们首先将Object.getOwnPropertyDescriptor()返回的属性标题对象一份副本:

// 拷贝一份 descriptor
var desc = {};
Object["ke" + "ys"](descriptor).forEach(function(key) {
    desc[key] = descriptor[key];
});
desc.enumerable = !!desc.enumerable;
desc.configurable = !!desc.configurable;

// 如果没有 value 属性或者没有 initializer 属性,表明是 getter 和 setter
if ("value" in desc || desc.initializer) {
    desc.writable = true;
}

那么initializer属性是什么呢?

class MyClass {
  @readonly
  born = Date.now();
}

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

var foo = new MyClass();
console.log(foo.born);

Babel就会编译为:

// ...
(_descriptor = _applyDecoratedDescriptor(_class.prototype, "born", [readonly], {
    configurable: true,
    enumerable: true,
    writable: true,
    initializer: function() {
        return Date.now();
    }
}))
// ...

此时初始化_applyDecoratedDescriptor函数的描述符就具有initializer属性。

第二部分源码解析

接下是应用多个装饰:

/**
 * 第二部分
 * @type {[type]}
 */
desc = decorators
    .slice()
    .reverse()
    .reduce(function(desc, decorator) {
        return decorator(target, property, desc) || desc;
    }, desc);

对于一个方法应用了多个decorator,例如:

class MyClass {
  @unenumerable
  @readonly
  method() { }
}

Babel会编译为:

_applyDecoratedDescriptor(
    _class.prototype,
    "method",
    [unenumerable, readonly],
    Object.getOwnPropertyDescriptor(_class.prototype, "method"),
    _class.prototype
)

在第二部分的二进制中,执行了reverse()和reduce()操作,变成我们也可以发现,如果同一个方法有多个装饰器,会由内部扩展执行。

第三部分源码解析

/**
 * 第三部分
 * 设置要 decorators 的属性
 */
if (context && desc.initializer !== void 0) {
    desc.value = desc.initializer ? desc.initializer.call(context) : void 0;
    desc.initializer = undefined;
}

if (desc.initializer === void 0) {
    Object["define" + "Property"](target, property, desc);
    desc = null;
}

return desc;

如果desc有初始化属性,则意味着当装饰的是类的属性时,重置值的值设置为:

desc.initializer.call(context)

而context的变量_class.prototype,之所以要call(context),这也很好理解,因为有可能

class MyClass {
  @readonly
  value = this.getNum() + 1;

  getNum() {
    return 1;
  }
}

最后无论是装饰方法还是属性,都会执行:

Object["define" + "Property"](target, property, desc);

由此可见,装饰方法本质上还是使用Object.defineProperty()来实现的。

应用

1.日志

为一个方法添加log函数,检查输入的参数:

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

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

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

  return descriptor;
}

const math = new Math();

// Calling add with [2, 4]
math.add(2, 4);

再完善点:

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;
    }
  }
};

2.自动绑定

class Person {
  @autobind
  getPerson() {
      return this;
  }
}

let person = new Person();
let { getPerson } = person;

getPerson() === person;
// true

我们很容易想到的一个场景是React绑定事件的时候:

class Toggle extends React.Component {

  @autobind
  handleClick() {
      console.log(this)
  }

  render() {
    return (
      <button onClick={this.handleClick}>
        button
      </button>
    );
  }
}

我们来写这样一个autobind函数:

const { defineProperty, getPrototypeOf} = Object;

function bind(fn, context) {
  if (fn.bind) {
    return fn.bind(context);
  } else {
    return function __autobind__() {
      return fn.apply(context, arguments);
    };
  }
}

function createDefaultSetter(key) {
  return function set(newValue) {
    Object.defineProperty(this, key, {
      configurable: true,
      writable: true,
      enumerable: true,
      value: newValue
    });

    return newValue;
  };
}

function autobind(target, key, { value: fn, configurable, enumerable }) {
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new SyntaxError(`@autobind can only be used on functions, not: ${fn}`);
  }

  const { constructor } = target;

  return {
    configurable,
    enumerable,

    get() {

      /**
       * 使用这种方式相当于替换了这个函数,所以当比如
       * Class.prototype.hasOwnProperty(key) 的时候,为了正确返回
       * 所以这里做了 this 的判断
       */
      if (this === target) {
        return fn;
      }

      const boundFn = bind(fn, this);

      defineProperty(this, key, {
        configurable: true,
        writable: true,
        enumerable: false,
        value: boundFn
      });

      return boundFn;
    },
    set: createDefaultSetter(key)
  };
}

3.反跳

有的时候,我们需要对执行的方法进行防抖处理:

class Toggle extends React.Component {

  @debounce(500, true)
  handleClick() {
    console.log('toggle')
  }

  render() {
    return (
      <button onClick={this.handleClick}>
        button
      </button>
    );
  }
}

我们来实现一下:

function _debounce(func, wait, immediate) {

    var timeout;

    return function () {
        var context = this;
        var args = arguments;

        if (timeout) clearTimeout(timeout);
        if (immediate) {
            var callNow = !timeout;
            timeout = setTimeout(function(){
                timeout = null;
            }, wait)
            if (callNow) func.apply(context, args)
        }
        else {
            timeout = setTimeout(function(){
                func.apply(context, args)
            }, wait);
        }
    }
}

function debounce(wait, immediate) {
  return function handleDescriptor(target, key, descriptor) {
    const callback = descriptor.value;

    if (typeof callback !== 'function') {
      throw new SyntaxError('Only functions can be debounced');
    }

    var fn = _debounce(callback, wait, immediate)

    return {
      ...descriptor,
      value() {
        fn()
      }
    };
  }
}

4.时间

使用统计方法执行的时间:

function time(prefix) {
  let count = 0;
  return function handleDescriptor(target, key, descriptor) {

    const fn = descriptor.value;

    if (prefix == null) {
      prefix = `${target.constructor.name}.${key}`;
    }

    if (typeof fn !== 'function') {
      throw new SyntaxError(`@time can only be used on functions, not: ${fn}`);
    }

    return {
      ...descriptor,
      value() {
        const label = `${prefix}-${count}`;
        count++;
        console.time(label);

        try {
          return fn.apply(this, arguments);
        } finally {
          console.timeEnd(label);
        }
      }
    }
  }
}

5.混合素

用于将对象的方法混入类别中:

const SingerMixin = {
  sing(sound) {
    alert(sound);
  }
};

const FlyMixin = {
  // All types of property descriptors are supported
  get speed() {},
  fly() {},
  land() {}
};

@mixin(SingerMixin, FlyMixin)
class Bird {
  singMatingCall() {
    this.sing('tweet tweet');
  }
}

var bird = new Bird();
bird.singMatingCall();
// alerts "tweet tweet"

mixin的一个简单实现如下:

function mixin(...mixins) {
  return target => {
    if (!mixins.length) {
      throw new SyntaxError(`@mixin() class ${target.name} requires at least one mixin as an argument`);
    }

    for (let i = 0, l = mixins.length; i < l; i++) {
      const descs = Object.getOwnPropertyDescriptors(mixins[i]);
      const keys = Object.getOwnPropertyNames(descs);

      for (let j = 0, k = keys.length; j < k; j++) {
        const key = keys[j];

        if (!target.prototype.hasOwnProperty(key)) {
          Object.defineProperty(target.prototype, key, descs[key]);
        }
      }
    }
  };
}

6.redux

实际开发中,React与Redux库结合使用时,常常需要写成下面这样。

class MyReactComponent extends React.Component {}

export default connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps)(MyReactComponent);

有了装饰器,就可以改写上面的代码。

@connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps)
export default class MyReactComponent extends React.Component {};

相对来说,后一种写法看起来更容易理解。

7.注意

以上我们都是用于修饰类方法,我们获取值的方式为:

const method = descriptor.value;

但是如果我们我们修饰的是类的实例属性,因为Babel的缘故,通过value属性并不能获取值,我们可以写成:

const value = descriptor.initializer && descriptor.initializer();

参考

  1. ECMAScript 6入门
  2. 核心装饰器
  3. ES7装饰器装饰者模式
  4. JS装饰器(Decorator)场景实战

ES6系列

ES6系列目录地址:https : //github.com/mqyqingfeng/Blog

ES6系列预计写二十篇左右,预计加深ES6部分知识点的理解,重点讲解块级作用域,标签模板,箭头函数,符号,设置,映射以及Promise的模拟实现,模块加载方案,同步处理等内容。

如果有错误或者不严谨的地方,请考虑给予指正,十分感谢。如果喜欢或者有所启发,欢迎star,对作者也是一种鼓励。

本文来自网络整理,转载请注明原出处:https://segmentfault.com/a/1190000017016040

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