修饰器

类的修饰

修饰器(Decorator)是一个表达式,用来修改类的行为。这是ES7的一个提案,目前Babel转码器已经支持。

修饰器对类的行为的改变,是代码编译时发生的,而不是在运行时。这意味着,修饰器能在编译阶段运行代码。

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

@testable
class MyTestableClass {}

console.log(MyTestableClass.isTestable) // true

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

基本上,修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,修饰器本质上就是能在编译时执行的函数。

修饰器函数可以接受三个参数,依次是目标函数、属性名和该属性的描述对象。后两个参数可省略。上面代码中,testable函数的参数target,就是所要修饰的对象。如果希望修饰器的行为,能够根据目标对象的不同而不同,就要在外面再封装一层函数。

function testable(isTestable) {
  return function(target) {
    target.isTestable = isTestable;
  }
}

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

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

上面代码中,修饰器testable可以接受参数,这就等于可以修改修饰器的行为。

如果想要为类的实例添加方法,可以在修饰器函数中,为目标类的prototype属性添加方法。

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

@testable
class MyTestableClass {}

let obj = new MyTestableClass();

console.log(obj.isTestable) // true

上面代码中,修饰器函数testable是在目标类的prototype属性添加属性,因此就可以在类的实例上调用添加的属性。

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() // 'foo'

上面代码通过修饰器mixins,可以为类添加指定的方法。

修饰器可以用Object.assign()模拟。

const Foo = {
  foo() { console.log('foo') }
}

class MyClass {}

Object.assign(MyClass.prototype, Foo);

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

方法的修饰

修饰器不仅可以修饰类,还可以修饰类的属性。

class Person {
  @readonly
  name() { return `${this.first} ${this.last}` }
}

上面代码中,修饰器readonly用来修饰”类“的name方法。

此时,修饰器函数一共可以接受三个参数,第一个参数是所要修饰的目标对象,第二个参数是所要修饰的属性名,第三个参数是该属性的描述对象。

readonly(Person.prototype, 'name', descriptor);

function readonly(target, name, descriptor){
  // descriptor对象原来的值如下
  // {
  //   value: specifiedFunction,
  //   enumerable: false,
  //   configurable: true,
  //   writable: true
  // };
  descriptor.writable = false;
  return descriptor;
}

Object.defineProperty(Person.prototype, 'name', descriptor);

上面代码说明,修饰器(readonly)会修改属性的描述对象(descriptor),然后被修改的描述对象再用来定义属性。下面是另一个例子。

class Person {
  @nonenumerable
  get kidCount() { return this.children.length; }
}

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

修饰器有注释的作用。

@testable
class Person {
  @readonly
  @nonenumerable
  name() { return `${this.first} ${this.last}` }
}

从上面代码中,我们一眼就能看出,MyTestableClass类是可测试的,而name方法是只读和不可枚举的。

除了注释,修饰器还能用来类型检查。所以,对于Class来说,这项功能相当有用。从长期来看,它将是JavaScript代码静态分析的重要工具。

为什么修饰器不能用于函数?

修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() {
}

上面的代码,意图是执行后,counter等于1,但是实际上结果是couter等于0。因为函数提升,使得实际执行的代码是下面这样。

var counter;
var add;

@add
function foo() {
}

counter = 0;

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

下面是另一个例子。

var readOnly = require("some-decorator");

@readOnly
function foo() {
}

上面代码也有问题,因为实际执行是下面这样。

var readOnly;

@readOnly
function foo() {
}

readOnly = require("some-decorator");

总之,由于存在函数提升,使得修饰器不能用于函数。类是不会提升的,所以就没有这方面的问题。

core-decorators.js

core-decorators.js是一个第三方模块,提供了几个常见的修饰器,通过它可以更好地理解修饰器。

(1)@autobind

autobind修饰器使得方法中的this对象,绑定原始对象。

import { autobind } from 'core-decorators';

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

let person = new Person();
let getPerson = person.getPerson;

getPerson() === person;
// true

(2)@readonly

readonly修饰器是的属性或方法不可写。

import { readonly } from 'core-decorators';

class Meal {
  @readonly
  entree = 'steak';
}

var dinner = new Meal();
dinner.entree = 'salmon';
// Cannot assign to read only property 'entree' of [object Object]

(3)@override

override修饰器检查子类的方法,是否正确覆盖了父类的同名方法,如果不正确会报错。

import { override } from 'core-decorators';

class Parent {
  speak(first, second) {}
}

class Child extends Parent {
  @override
  speak() {}
  // SyntaxError: Child#speak() does not properly override Parent#speak(first, second)
}

// or

class Child extends Parent {
  @override
  speaks() {}
  // SyntaxError: No descriptor matching Child#speaks() was found on the prototype chain.
  //
  //   Did you mean "speak"?
}

(4)@deprecate (别名@deprecated)

deprecate或deprecated修饰器在控制台显示一条警告,表示该方法将废除。

import { deprecate } from 'core-decorators';

class Person {
  @deprecate
  facepalm() {}

  @deprecate('We stopped facepalming')
  facepalmHard() {}

  @deprecate('We stopped facepalming', { url: 'http://knowyourmeme.com/memes/facepalm' })
  facepalmHarder() {}
}

let person = new Person();

person.facepalm();
// DEPRECATION Person#facepalm: This function will be removed in future versions.

person.facepalmHard();
// DEPRECATION Person#facepalmHard: We stopped facepalming

person.facepalmHarder();
// DEPRECATION Person#facepalmHarder: We stopped facepalming
//
//     See http://knowyourmeme.com/memes/facepalm for more details.
//

(5)@suppressWarnings

suppressWarnings修饰器抑制decorated修饰器导致的console.warn()调用。但是,异步代码出发的调用除外。

import { suppressWarnings } from 'core-decorators';

class Person {
  @deprecated
  facepalm() {}

  @suppressWarnings
  facepalmWithoutWarning() {
    this.facepalm();
  }
}

let person = new Person();

person.facepalmWithoutWarning();
// no warning is logged

Mixin

在修饰器的基础上,可以实现Mixin模式。所谓Mixin模式,就是对象继承的一种替代方案,中文译为“混入”(mix in),意为在一个对象之中混入另外一个对象的方法。

请看下面的例子。

const Foo = {
  foo() { console.log('foo') }
};

class MyClass {}

Object.assign(MyClass.prototype, Foo);

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

上面代码之中,对象Foo有一个foo方法,通过Object.assign方法,可以将foo方法“混入”MyClass类,导致MyClass的实例obj对象都具有foo方法。这就是“混入”模式的一个简单实现。

下面,我们部署一个通用脚本mixins.js,将mixin写成一个修饰器。

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

然后,就可以使用上面这个修饰器,为类“混入”各种方法。

import { mixins } from './mixins'

const Foo = {
  foo() { console.log('foo') }
};

@mixins(Foo)
class MyClass {}

let obj = new MyClass();

obj.foo() // "foo"

通过mixins这个修饰器,实现了在MyClass类上面“混入”Foo对象的foo方法。

Trait

Trait也是一种修饰器,功能与Mixin类型,但是提供更多功能,比如防止同名方法的冲突、排除混入某些方法、为混入的方法起别名等等。

下面采用traits-decorator这个第三方模块作为例子。这个模块提供的traits修饰器,不仅可以接受对象,还可以接受ES6类作为参数。

import { traits } from 'traits-decorator'

class TFoo {
  foo() { console.log('foo') }
}

const TBar = {
  bar() { console.log('bar') }
}

@traits(TFoo, TBar)
class MyClass { }

let obj = new MyClass()
obj.foo() // foo
obj.bar() // bar

上面代码中,通过traits修饰器,在MyClass类上面“混入”了TFoo类的foo方法和TBar对象的bar方法。

Trait不允许“混入”同名方法。

import {traits } from 'traits-decorator'

class TFoo {
  foo() { console.log('foo') }
}

const TBar = {
  bar() { console.log('bar') },
  foo() { console.log('foo') }
}

@traits(TFoo, TBar)
class MyClass { }
// 报错
// throw new Error('Method named: ' + methodName + ' is defined twice.');
//        ^
// Error: Method named: foo is defined twice.

上面代码中,TFoo和TBar都有foo方法,结果traits修饰器报错。

一种解决方法是排除TBar的foo方法。

import { traits, excludes } from 'traits-decorator'

class TFoo {
  foo() { console.log('foo') }
}

const TBar = {
  bar() { console.log('bar') },
  foo() { console.log('foo') }
}

@traits(TFoo, TBar::excludes('foo'))
class MyClass { }

let obj = new MyClass()
obj.foo() // foo
obj.bar() // bar

上面代码使用绑定运算符(::)在TBar上排除foo方法,混入时就不会报错了。

另一种方法是为TBar的foo方法起一个别名。

import { traits, alias } from 'traits-decorator'

class TFoo {
  foo() { console.log('foo') }
}

const TBar = {
  bar() { console.log('bar') },
  foo() { console.log('foo') }
}

@traits(TFoo, TBar::alias({foo: 'aliasFoo'}))
class MyClass { }

let obj = new MyClass()
obj.foo() // foo
obj.aliasFoo() // foo
obj.bar() // bar

上面代码为TBar的foo方法起了别名aliasFoo,于是MyClass也可以混入TBar的foo方法了。

alias和excludes方法,可以结合起来使用。

@traits(TExample::excludes('foo','bar')::alias({baz:'exampleBaz'}))
class MyClass {}

上面代码排除了TExample的foo方法和bar方法,为baz方法起了别名exampleBaz。

as方法则为上面的代码提供了另一种写法。

@traits(TExample::as({excludes:['foo', 'bar'], alias: {baz: 'exampleBaz'}}))
class MyClass {}

Babel转码器的支持

目前,Babel转码器已经支持Decorator,命令行的用法如下。

$ babel --optional es7.decorators

脚本中打开的命令如下。

babel.transform("code", {optional: ["es7.decorators"]})

Babel的官方网站提供一个在线转码器,只要勾选Experimental,就能支持Decorator的在线转码。