TypeScript 中使用装饰器优雅地编写代码

在 TypeScript 中，装饰器是一项非常重要的特性。它可以使我们在代码中优雅地使用一些常见的设计模式，同时也可以用于实现一些高级特性，例如依赖注入。

在本文中，我们将介绍 TypeScript 中装饰器的基本用法，并结合示例代码深入了解其实现原理和使用方法。

什么是装饰器？

在 TypeScript 中，装饰器是一种特殊的声明。它可以被附加到类声明、方法、属性或参数上，以修改它们的行为。

例如，我们可以使用 @Component 装饰器来标记一个类，表示该类是一个组件：

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此时，我们可以通过 MyComponent 类的实例来访问其属性和方法。

装饰器的基本用法

装饰器可以用于修饰类、方法和属性，其基本语法如下：

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其中，@decorator 表示装饰器。它可以是一个函数，也可以是一个类。当作为函数时，装饰器函数接收一个参数：

  • 对于类装饰器，该参数是被修饰的类本身；
  • 对于属性装饰器，该参数是被修饰的类的原型对象；
  • 对于方法装饰器，该参数是被修饰的类的原型对象和方法名；
  • 对于参数装饰器，该参数是被修饰的方法的原型对象和参数所在的位置。

现在我们来看一些示例代码，深入了解装饰器的基本用法。

类装饰器

类装饰器可以用于修改类的行为和属性。比如，我们可以使用 @memoize 装饰器来将类的方法变为记忆函数：

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在上面的例子中，@memoize 装饰器接受一个函数，返回一个新的函数，在新函数中添加了记忆函数的实现。当调用 expensiveCalculation 函数时，如果有相同的参数，就会直接返回之前的结果，避免重复计算。

属性装饰器

属性装饰器可以用于修改类的属性。比如，我们可以使用 @log 装饰器来记录属性的读写操作：

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在上面的例子中，@log 装饰器接受一个类的原型对象和属性名，修改了该属性的 getter 和 setter 方法，以便记录属性的读写操作。

方法装饰器

方法装饰器可以用于修改类的方法。比如，我们可以使用 @throttle 装饰器来将方法变为节流函数：

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在上面的例子中，@throttle 装饰器接受一个数值参数 wait，返回一个新的装饰器函数。该装饰器函数接受三个参数，然后修改方法的行为，使其成为一个节流函数。在示例代码中，只有最后一次点击操作产生了效果，并在 500ms 后输出了 Clicked!。

参数装饰器

参数装饰器可以用于修改方法的参数。比如，我们可以使用 @required 装饰器来检查方法参数是否为空：

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在上面的例子中，@required 装饰器接受三个参数，其中第三个参数 index 表示被修饰的参数在方法的参数列表中的位置。在新的方法中，我们首先检查该参数是否为空，如果为空就抛出错误。

装饰器的应用

除了上述基本用法之外，装饰器还可以用于更高级的应用，例如依赖注入、传递元数据、生成路由等功能。

依赖注入

依赖注入（Dependency Injection）是一种常见的设计模式，它通过将依赖关系从代码中移除，使得代码更加容易测试、维护和扩展。

我们可以使用 TypeScript 中的装饰器和反射技术来实现依赖注入。下面是一个简单的示例：

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在上面的代码中，我们定义了一个 Container 类，用于管理不同的服务。我们将 UserService 和 OrderService 类注册到容器中，并将其中一个服务注入到 MyApp 类中。

注入的过程是通过 @Inject 装饰器实现的。该装饰器接受一个服务标识符，然后使用反射技术获得服务的类型，并通过 Container 类中的 resolve 方法获取该服务的实例。

在运行 MyApp 的 run 方法时，我们将使用容器中的 OrderService 实例，其中包含一个 userService 对象。每次调用 create 方法时，我们将使用 getNextId 方法生成新的订单 ID。由于该方法依赖于 UserService，所以在依赖注入过程中，MyApp 中的 userService 属性会被自动注入为 UserService 的实例。

元数据和路由

装饰器还可以用于传递元数据和生成路由。在 TypeScript 中，我们可以使用 Reflect.metadata 函数传递元数据，使用 Express 库生成路由。

下面是一个示例代码，演示了如何将路由绑定到控制器中，并使用 @Route 装饰器将该方法绑定到路由上：

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在上面的代码中，我们定义了一个 Controller 装饰器，其返回的函数将控制器类转换为一个新的 express.Router 对象，并将其中所有带有 @Route 装饰器的方法绑定到相应的路由上。

通过 @Route 装饰器，我们将 index 方法绑定到了 /api 路由的根路径上。最终，当我们运行该服务时，访问 http://localhost:3000/api 就会输出 Hello, world!。

总结

在 TypeScript 中，装饰器是非常重要的一项特性，它可以使我们在代码中优雅地使用一些常见的设计模式，同时还可以实现一些高级特性。在本文中，我们通过示例代码演示了装饰器的基本用法和一些应用场景，希望读者们能够更好地掌握 TypeScript 中的装饰器技术。

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