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第七节工程化与高级特性-装饰器（Decorators）的应用场景

news 2025/6/14 11:40:43

一、装饰器核心作用与启用

1. 本质与定位

元编程工具：在编译阶段动态修改类/方法/属性的行为（不改变源码）

启用配置：需在 tsconfig.json 中开启：

{"compilerOptions": {"experimentalDecorators": true,"emitDecoratorMetadata": true  // 支持反射元数据}
}

2. 五大类型与参数

类型	作用目标	接收参数
类装饰器	类构造函数	`target: Function`（构造函数）
方法装饰器	类方法	`target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor`
属性装饰器	类属性	`target: any, propertyKey: string`
参数装饰器	方法参数	`target: any, propertyKey: string, parameterIndex: number`
访问器装饰器	getter/setter	同方法装饰器

二、工程化应用场景详解

1. 增强代码可维护性

日志跟踪：自动记录方法调用参数与耗时

function LogMethod(target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) {const original = descriptor.value;descriptor.value = function (...args: any[]) {console.log(`[${new Date()}] 调用方法 ${key}，参数:`, args);return original.apply(this, args);};
}class UserService {@LogMethodgetUser(id: number) { /* 业务逻辑 */ }
}

性能监控：统计关键方法执行时间

function MeasureTime(target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) {const original = descriptor.value;descriptor.value = function (...args: any[]) {const start = performance.now();const result = original.apply(this, args);console.log(`方法 ${key} 耗时: ${performance.now() - start}ms`);return result;};
}

2. 提升系统健壮性

数据验证：自动校验参数或属性合法性

function ValidateEmail(target: any, key: string) {let value = target[key];Object.defineProperty(target, key, {set: (newVal) => {if (!/^\S+@\S+\.\S+$/.test(newVal)) throw new Error("邮箱格式错误");value = newVal;}});
}class User {@ValidateEmailemail!: string;
}

权限控制：拦截未授权操作

function Permission(role: string) {return (target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) => {const original = descriptor.value;descriptor.value = function (...args: any[]) {if (!currentUser.roles.includes(role)) throw new Error("权限不足");return original.apply(this, args);};};
}class AdminService {@Permission("ADMIN")deleteUser() { /* 敏感操作 */ }
}

3. 框架级应用

依赖注入 (DI)：自动实例化依赖对象（如 Angular/NestJS）

// 模拟 Angular 的 @Injectable
function Injectable() {return (target: Function) => {// 注册到 DI 容器Container.register(target.name, new target());};
}@Injectable()
class LoggerService {log(message: string) { console.log(message); }
}

路由绑定：声明式 API 路由配置（如 Express 框架）

function Get(path: string) {return (target: any, key: string) => {Router.register("GET", path, target[key]);};
}class UserController {@Get("/users")getUsers() { /* 返回用户列表 */ }
}

4. 设计模式实现

AOP（面向切面）：分离业务逻辑与横切关注点

function Transactional(target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) {const original = descriptor.value;descriptor.value = async function (...args: any[]) {const tx = startTransaction(); // 开启事务try {const result = await original.apply(this, args);tx.commit(); // 提交事务return result;} catch (error) {tx.rollback(); // 回滚事务throw error;}};
}

装饰器工厂：动态生成定制化装饰器

function Cache(duration: number) {return (target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) => {const cache = new Map();const original = descriptor.value;descriptor.value = function (...args: any[]) {const cacheKey = JSON.stringify(args);if (cache.has(cacheKey)) return cache.get(cacheKey);const result = original.apply(this, args);cache.set(cacheKey, result);setTimeout(() => cache.delete(cacheKey), duration);return result;};};
}class WeatherService {@Cache(60000) // 缓存1分钟getForecast(city: string) { /* 调用API */ }
}

三、开发实践建议

组合优于继承：
通过装饰器叠加功能（如日志+权限+缓存），避免深度继承链。
元数据反射：
结合 reflect-metadata 库实现高级场景（如类型序列化）。
调试技巧：
- 使用 descriptor.value 保留原始方法引用
- 避免在装饰器内直接修改 target 原型（破坏封装性）
框架选择：

框架 装饰器应用重点
Angular 依赖注入、组件生命周期挂钩
NestJS 控制器路由、中间件拦截器
TypeORM 实体字段映射、数据库关系定义