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JavaScript装饰器与元编程技术

betcha

发布： 2025-10-24 11:44:02

原创

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装饰器是一种通过声明式语法增强类及成员行为的元编程技术，本质为接收目标对象、成员名和描述符的函数。支持类、方法、属性、参数装饰器，需用@符号紧邻声明使用。常见应用包括日志记录、实例冻结、this绑定和元数据反射，常配合reflect-metadata实现依赖注入等框架功能。尽管未正式纳入ECMAScript标准（现处Stage 3），TypeScript和Babel已支持，但需开启experimentalDecorators等配置，且不宜过度使用以避免维护困难。

javascript装饰器与元编程技术

JavaScript 装饰器（Decorators）是一种用于增强或修改类及其成员行为的元编程技术。它允许你在不改变原始代码结构的前提下，通过声明式语法为类、方法、访问器、属性或参数添加额外逻辑。虽然目前装饰器仍处于 ECMAScript 提案阶段（Stage 3），但已被 TypeScript 和部分编译工具广泛支持。

什么是装饰器？

装饰器本质上是一个函数，它会在运行时被调用，并接收目标对象、成员名称和属性描述符（或参数位置）作为参数。根据应用场景不同，装饰器可分为：

类装饰器：作用于类本身，可用于拦截类定义、扩展功能或替换构造函数
方法/访问器装饰器：监控或改造类中的方法和 getter/setter
属性装饰器：用于标记或初始化实例属性
参数装饰器：用于捕获参数元数据，常用于依赖注入场景

注意：装饰器使用 @ 符号前缀，必须紧邻类或成员声明。

常见装饰器用法示例

以下是一些实用的装饰器模式，展示其在实际开发中的价值：

1. 方法装饰器：日志记录

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function Log(target, name, descriptor) {
  const original = descriptor.value;
  descriptor.value = function (...args) {
    console.log(`Calling "${name}" with`, args);
    return original.apply(this, args);
  };
  return descriptor;
}

class Calculator {
  @Log
  add(a, b) {
    return a + b;
  }
}

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2. 类装饰器：冻结实例

防止类的实例被意外修改：

function Immutable(target) {
  return class extends target {
    constructor(...args) {
      super(...args);
      Object.freeze(this);
    }
  };
}

@Immutable
class Config {
  constructor(value) {
    this.value = value;
  }
}

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3. 属性装饰器：自动绑定 this

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解决 React 或事件回调中 this 指向问题：

function Bound(target, name, descriptor) {
  const { value } = descriptor;
  if (typeof value === 'function') {
    return {
      get() {
        const bound = value.bind(this);
        Object.defineProperty(this, name, { value: bound });
        return bound;
      }
    };
  }
}

class Button {
  @Bound
  onClick() {
    console.log('Clicked!', this);
  }
}

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元编程与元数据反射

装饰器常配合 reflect-metadata 使用，实现更强大的元编程能力。例如，在 NestJS 中通过装饰器注册路由、注入服务等，底层依赖类型信息和自定义元数据。

安装 reflect-metadata 包后可进行元数据读写：

import 'reflect-metadata';

const METADATA_KEY = 'custom:example';

function Example(data) {
  return (target, key) => {
    Reflect.defineMetadata(METADATA_KEY, data, target, key);
  };
}

class Service {
  @Example('test-data')
  getData() {}
}

const meta = Reflect.getMetadata(METADATA_KEY, Service.prototype, 'getData');
console.log(meta); // 输出: test-data

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这种机制为依赖注入、序列化、验证等框架级功能提供了基础支撑。