修飾器

類的修飾

許多面向對象的語言都有修飾器(Decorator)函數,用來修改類的行爲。目前,有一個提案將這項功能,引入了 ECMAScript。css

@testable
class MyTestableClass {
  // ...
}

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

MyTestableClass.isTestable // true

上面代碼中,@testable就是一個修飾器。它修改了MyTestableClass這個類的行爲,爲它加上了靜態屬性isTestabletestable函數的參數targetMyTestableClass類自己。node

基本上,修飾器的行爲就是下面這樣。git

@decorator
class A {}

// 等同於

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

也就是說,修飾器是一個對類進行處理的函數。修飾器函數的第一個參數,就是所要修飾的目標類。github

function testable(target) {
  // ...
}

上面代碼中,testable函數的參數target,就是會被修飾的類。npm

若是以爲一個參數不夠用,能夠在修飾器外面再封裝一層函數。bash

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

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

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

上面代碼中,修飾器testable能夠接受參數,這就等於能夠修改修飾器的行爲。babel

注意,修飾器對類的行爲的改變,是代碼編譯時發生的,而不是在運行時。這意味着,修飾器能在編譯階段運行代碼。也就是說,修飾器本質就是編譯時執行的函數。app

前面的例子是爲類添加一個靜態屬性,若是想添加實例屬性,能夠經過目標類的prototype對象操做。異步

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

@testable
class MyTestableClass {}

let obj = new MyTestableClass();
obj.isTestable // true

上面代碼中,修飾器函數testable是在目標類的prototype對象上添加屬性,所以就能夠在實例上調用。ionic

下面是另一個例子。

// 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'

上面代碼經過修飾器mixins,把Foo類的方法添加到了MyClass的實例上面。能夠用Object.assign()模擬這個功能。

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

class MyClass {}

Object.assign(MyClass.prototype, Foo);

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

實際開發中,React 與 Redux 庫結合使用時,經常須要寫成下面這樣。

class MyReactComponent extends React.Component {}

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

有了裝飾器,就能夠改寫上面的代碼。

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

相對來講,後一種寫法看上去更容易理解。

方法的修飾

修飾器不只能夠修飾類,還能夠修飾類的屬性。

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

上面代碼中,修飾器readonly用來修飾「類」的name方法。

此時,修飾器函數一共能夠接受三個參數,第一個參數是所要修飾的目標對象,即類的實例(這不一樣於類的修飾,那種狀況時target參數指的是類自己);第二個參數是所要修飾的屬性名,第三個參數是該屬性的描述對象。

function readonly(target, name, descriptor){
  // descriptor對象原來的值以下
  // {
  // value: specifiedFunction,
  // enumerable: false,
  // configurable: true,
  // writable: true
  // };
  descriptor.writable = false;
  return descriptor;
}

readonly(Person.prototype, 'name', descriptor);
// 相似於
Object.defineProperty(Person.prototype, 'name', descriptor);

上面代碼說明,修飾器(readonly)會修改屬性的描述對象(descriptor),而後被修改的描述對象再用來定義屬性。

下面是另外一個例子,修改屬性描述對象的enumerable屬性,使得該屬性不可遍歷。

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

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

下面的@log修飾器,能夠起到輸出日誌的做用。

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

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

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

  return descriptor;
}

const math = new Math();

// passed parameters should get logged now
math.add(2, 4);

上面代碼中,@log修飾器的做用就是在執行原始的操做以前,執行一次console.log,從而達到輸出日誌的目的。

修飾器有註釋的做用。

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

從上面代碼中,咱們一眼就能看出,Person類是可測試的,而name方法是隻讀和不可枚舉的。

下面是使用 Decorator 寫法的組件,看上去一目瞭然。

@Component({
  tag: 'my-component',
  styleUrl: 'my-component.scss'
})
export class MyComponent {
  @Prop() first: string;
  @Prop() last: string;
  @State() isVisible: boolean = true;

  render() {
    return (
      <p>Hello, my name is {this.first} {this.last}</p>
    );
  }
}

若是同一個方法有多個修飾器,會像剝洋蔥同樣,先從外到內進入,而後由內向外執行。

function dec(id){
  console.log('evaluated', id);
  return (target, property, descriptor) => console.log('executed', id);
}

class Example {
    @dec(1)
    @dec(2)
    method(){}
}
// evaluated 1
// evaluated 2
// executed 2
// executed 1

上面代碼中,外層修飾器@dec(1)先進入,可是內層修飾器@dec(2)先執行。

除了註釋,修飾器還能用來類型檢查。因此,對於類來講,這項功能至關有用。從長期來看,它將是 JavaScript 代碼靜態分析的重要工具。

爲何修飾器不能用於函數?

修飾器只能用於類和類的方法,不能用於函數,由於存在函數提高。

var counter = 0;

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

@add
function foo() {
}

上面的代碼,意圖是執行後counter等於 1,可是實際上結果是counter等於 0。由於函數提高,使得實際執行的代碼是下面這樣。

@add
function foo() {
}

var counter;
var add;

counter = 0;

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

下面是另外一個例子。

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

@readOnly
function foo() {
}

上面代碼也有問題,由於實際執行是下面這樣。

var readOnly;

@readOnly
function foo() {
}

readOnly = require("some-decorator");

總之,因爲存在函數提高,使得修飾器不能用於函數。類是不會提高的,因此就沒有這方面的問題。

另外一方面,若是必定要修飾函數,能夠採用高階函數的形式直接執行。

function doSomething(name) {
  console.log('Hello, ' + name);
}

function loggingDecorator(wrapped) {
  return function() {
    console.log('Starting');
    const result = wrapped.apply(this, arguments);
    console.log('Finished');
    return result;
  }
}

const wrapped = loggingDecorator(doSomething);

core-decorators.js

core-decorators.js是一個第三方模塊,提供了幾個常見的修飾器,經過它能夠更好地理解修飾器。

(1)@autobind

autobind修飾器使得方法中的this對象,綁定原始對象。

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修飾器使得屬性或方法不可寫。

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修飾器檢查子類的方法,是否正確覆蓋了父類的同名方法,若是不正確會報錯。

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 (別名@deprecated)

deprecatedeprecated修飾器在控制檯顯示一條警告,表示該方法將廢除。

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修飾器抑制deprecated修飾器致使的console.warn()調用。可是,異步代碼發出的調用除外。

import { suppressWarnings } from 'core-decorators';

class Person {
  @deprecated
  facepalm() {}

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

let person = new Person();

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

使用修飾器實現自動發佈事件

咱們可使用修飾器,使得對象的方法被調用時,自動發出一個事件。

const postal = require("postal/lib/postal.lodash");

export default function publish(topic, channel) {
  const channelName = channel || '/';
  const msgChannel = postal.channel(channelName);
  msgChannel.subscribe(topic, v => {
    console.log('頻道: ', channelName);
    console.log('事件: ', topic);
    console.log('數據: ', v);
  });

  return function(target, name, descriptor) {
    const fn = descriptor.value;

    descriptor.value = function() {
      let value = fn.apply(this, arguments);
      msgChannel.publish(topic, value);
    };
  };
}

上面代碼定義了一個名爲publish的修飾器,它經過改寫descriptor.value,使得原方法被調用時,會自動發出一個事件。它使用的事件「發佈/訂閱」庫是Postal.js

它的用法以下。

// index.js
import publish from './publish';

class FooComponent {
  @publish('foo.some.message', 'component')
  someMethod() {
    return { my: 'data' };
  }
  @publish('foo.some.other')
  anotherMethod() {
    // ...
  }
}

let foo = new FooComponent();

foo.someMethod();
foo.anotherMethod();

之後,只要調用someMethod或者anotherMethod,就會自動發出一個事件。

$ bash-node index.js
頻道:  component
事件:  foo.some.message
數據:  { my: 'data' }

頻道:  /
事件:  foo.some.other
數據:  undefined

Mixin

在修飾器的基礎上,能夠實現Mixin模式。所謂Mixin模式,就是對象繼承的一種替代方案,中文譯爲「混入」(mix in),意爲在一個對象之中混入另一個對象的方法。

請看下面的例子。

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

class MyClass {}

Object.assign(MyClass.prototype, Foo);

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

上面代碼之中,對象Foo有一個foo方法,經過Object.assign方法,能夠將foo方法「混入」MyClass類,致使MyClass的實例obj對象都具備foo方法。這就是「混入」模式的一個簡單實現。

下面,咱們部署一個通用腳本mixins.js,將 Mixin 寫成一個修飾器。

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

而後,就可使用上面這個修飾器,爲類「混入」各類方法。

import { mixins } from './mixins';

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

@mixins(Foo)
class MyClass {}

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

經過mixins這個修飾器,實現了在MyClass類上面「混入」Foo對象的foo方法。

不過,上面的方法會改寫MyClass類的prototype對象,若是不喜歡這一點,也能夠經過類的繼承實現 Mixin。

class MyClass extends MyBaseClass {
  /* ... */
}

上面代碼中,MyClass繼承了MyBaseClass。若是咱們想在MyClass裏面「混入」一個foo方法,一個辦法是在MyClassMyBaseClass之間插入一個混入類,這個類具備foo方法,而且繼承了MyBaseClass的全部方法,而後MyClass再繼承這個類。

let MyMixin = (superclass) => class extends superclass {
  foo() {
    console.log('foo from MyMixin');
  }
};

上面代碼中,MyMixin是一個混入類生成器,接受superclass做爲參數,而後返回一個繼承superclass的子類,該子類包含一個foo方法。

接着,目標類再去繼承這個混入類,就達到了「混入」foo方法的目的。

class MyClass extends MyMixin(MyBaseClass) {
  /* ... */
}

let c = new MyClass();
c.foo(); // "foo from MyMixin"

若是須要「混入」多個方法,就生成多個混入類。

class MyClass extends Mixin1(Mixin2(MyBaseClass)) {
  /* ... */
}

這種寫法的一個好處,是能夠調用super,所以能夠避免在「混入」過程當中覆蓋父類的同名方法。

let Mixin1 = (superclass) => class extends superclass {
  foo() {
    console.log('foo from Mixin1');
    if (super.foo) super.foo();
  }
};

let Mixin2 = (superclass) => class extends superclass {
  foo() {
    console.log('foo from Mixin2');
    if (super.foo) super.foo();
  }
};

class S {
  foo() {
    console.log('foo from S');
  }
}

class C extends Mixin1(Mixin2(S)) {
  foo() {
    console.log('foo from C');
    super.foo();
  }
}

上面代碼中,每一次混入發生時,都調用了父類的super.foo方法,致使父類的同名方法沒有被覆蓋,行爲被保留了下來。

new C().foo()
// foo from C
// foo from Mixin1
// foo from Mixin2
// foo from S

Trait

Trait 也是一種修飾器,效果與 Mixin 相似,可是提供更多功能,好比防止同名方法的衝突、排除混入某些方法、爲混入的方法起別名等等。

下面採用traits-decorator這個第三方模塊做爲例子。這個模塊提供的traits修飾器,不只能夠接受對象,還能夠接受 ES6 類做爲參數。

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

上面代碼中,經過traits修飾器,在MyClass類上面「混入」了TFoo類的foo方法和TBar對象的bar方法。

Trait 不容許「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 { }
// 報錯
// throw new Error('Method named: ' + methodName + ' is defined twice.');
// ^
// Error: Method named: foo is defined twice.

上面代碼中,TFooTBar都有foo方法,結果traits修飾器報錯。

一種解決方法是排除TBarfoo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

上面代碼使用綁定運算符(::)在TBar上排除foo方法,混入時就不會報錯了。

另外一種方法是爲TBarfoo方法起一個別名。

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

上面代碼爲TBarfoo方法起了別名aliasFoo,因而MyClass也能夠混入TBarfoo方法了。

aliasexcludes方法,能夠結合起來使用。

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

上面代碼排除了TExamplefoo方法和bar方法,爲baz方法起了別名exampleBaz

as方法則爲上面的代碼提供了另外一種寫法。

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

Babel 轉碼器的支持

目前,Babel 轉碼器已經支持 Decorator。

首先,安裝babel-corebabel-plugin-transform-decorators。因爲後者包括在babel-preset-stage-0之中,因此改成安裝babel-preset-stage-0亦可。

$ npm install babel-core babel-plugin-transform-decorators

而後,設置配置文件.babelrc

{
  "plugins": ["transform-decorators"]
}

這時,Babel 就能夠對 Decorator 轉碼了。

腳本中打開的命令以下。

babel.transform("code", {plugins: ["transform-decorators"]})

Babel 的官方網站提供一個在線轉碼器,只要勾選 Experimental,就能支持 Decorator 的在線轉碼。