ES6 系列之我们来聊聊装饰器

摘要：第二部分源码解析接下是应用多个第二部分对于一个方法应用了多个，比如会编译为在第二部分的源码中，执行了和操作，由此我们也可以发现，如果同一个方法有多个装饰器，会由内向外执行。有了装饰器，就可以改写上面的代码。

装饰器主要用于:

装饰类

装饰方法或属性

@annotation
class MyClass { }

function annotation(target) {
   target.annotated = true;
}

class MyClass {
  @readonly
  method() { }
}

function readonly(target, name, descriptor) {
  descriptor.writable = false;
  return descriptor;
}

我们可以在 Babel 官网的 Try it out，查看 Babel 编译后的代码。

不过我们也可以选择本地编译：

npm init

npm install --save-dev @babel/core @babel/cli

npm install --save-dev @babel/plugin-proposal-decorators @babel/plugin-proposal-class-properties

新建 .babelrc 文件

{
  "plugins": [
    ["@babel/plugin-proposal-decorators", { "legacy": true }],
    ["@babel/plugin-proposal-class-properties", {"loose": true}]
  ]
}

再编译指定的文件

babel decorator.js --out-file decorator-compiled.js

编译前：

@annotation
class MyClass { }

function annotation(target) {
   target.annotated = true;
}

编译后：

var _class;

let MyClass = annotation(_class = class MyClass {}) || _class;

function annotation(target) {
  target.annotated = true;
}

我们可以看到对于类的装饰，其原理就是：

@decorator
class A {}

// 等同于

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

编译前：

class MyClass {
  @unenumerable
  @readonly
  method() { }
}

function readonly(target, name, descriptor) {
  descriptor.writable = false;
  return descriptor;
}

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

编译后：

var _class;

function _applyDecoratedDescriptor(target, property, decorators, descriptor, context ) {
    /**
     * 第一部分
     * 拷贝属性
     */
    var desc = {};
    Object["ke" + "ys"](descriptor).forEach(function(key) {
        desc[key] = descriptor[key];
    });
    desc.enumerable = !!desc.enumerable;
    desc.configurable = !!desc.configurable;

    if ("value" in desc || desc.initializer) {
        desc.writable = true;
    }

    /**
     * 第二部分
     * 应用多个 decorators
     */
    desc = decorators
        .slice()
        .reverse()
        .reduce(function(desc, decorator) {
            return decorator(target, property, desc) || desc;
        }, desc);

    /**
     * 第三部分
     * 设置要 decorators 的属性
     */
    if (context && desc.initializer !== void 0) {
        desc.value = desc.initializer ? desc.initializer.call(context) : void 0;
        desc.initializer = undefined;
    }

    if (desc.initializer === void 0) {
        Object["define" + "Property"](target, property, desc);
        desc = null;
    }

    return desc;
}

let MyClass = ((_class = class MyClass {
    method() {}
}),
_applyDecoratedDescriptor(
    _class.prototype,
    "method",
    [readonly],
    Object.getOwnPropertyDescriptor(_class.prototype, "method"),
    _class.prototype
),
_class);

function readonly(target, name, descriptor) {
    descriptor.writable = false;
    return descriptor;
}

我们可以看到 Babel 构建了一个 _applyDecoratedDescriptor 函数，用于给方法装饰。

在传入参数的时候，我们使用了一个 Object.getOwnPropertyDescriptor() 方法，我们来看下这个方法：

Object.getOwnPropertyDescriptor() 方法返回指定对象上的一个自有属性对应的属性描述符。（自有属性指的是直接赋予该对象的属性，不需要从原型链上进行查找的属性）

顺便注意这是一个 ES5 的方法。

举个例子：

const foo = { value: 1 };
const bar = Object.getOwnPropertyDescriptor(foo, "value");
// bar {
//   value: 1,
//   writable: true
//   enumerable: true,
//   configurable: true,
// }

const foo = { get value() { return 1; } };
const bar = Object.getOwnPropertyDescriptor(foo, "value");
// bar {
//   get: /*the getter function*/,
//   set: undefined
//   enumerable: true,
//   configurable: true,
// }

在 _applyDecoratedDescriptor 函数内部，我们首先将 Object.getOwnPropertyDescriptor() 返回的属性描述符对象做了一份拷贝：

// 拷贝一份 descriptor
var desc = {};
Object["ke" + "ys"](descriptor).forEach(function(key) {
    desc[key] = descriptor[key];
});
desc.enumerable = !!desc.enumerable;
desc.configurable = !!desc.configurable;

// 如果没有 value 属性或者没有 initializer 属性，表明是 getter 和 setter
if ("value" in desc || desc.initializer) {
    desc.writable = true;
}

那么 initializer 属性是什么呢？Object.getOwnPropertyDescriptor() 返回的对象并不具有这个属性呀，确实，这是 Babel 的 Class 为了与 decorator 配合而产生的一个属性，比如说对于下面这种代码：

class MyClass {
  @readonly
  born = Date.now();
}

function readonly(target, name, descriptor) {
  descriptor.writable = false;
  return descriptor;
}

var foo = new MyClass();
console.log(foo.born);

Babel 就会编译为：

// ...
(_descriptor = _applyDecoratedDescriptor(_class.prototype, "born", [readonly], {
    configurable: true,
    enumerable: true,
    writable: true,
    initializer: function() {
        return Date.now();
    }
}))
// ...

此时传入 _applyDecoratedDescriptor 函数的 descriptor 就具有 initializer 属性。

接下是应用多个 decorators：

/**
 * 第二部分
 * @type {[type]}
 */
desc = decorators
    .slice()
    .reverse()
    .reduce(function(desc, decorator) {
        return decorator(target, property, desc) || desc;
    }, desc);

对于一个方法应用了多个 decorator，比如：

class MyClass {
  @unenumerable
  @readonly
  method() { }
}

Babel 会编译为：

_applyDecoratedDescriptor(
    _class.prototype,
    "method",
    [unenumerable, readonly],
    Object.getOwnPropertyDescriptor(_class.prototype, "method"),
    _class.prototype
)

在第二部分的源码中，执行了 reverse() 和 reduce() 操作，由此我们也可以发现，如果同一个方法有多个装饰器，会由内向外执行。

/**
 * 第三部分
 * 设置要 decorators 的属性
 */
if (context && desc.initializer !== void 0) {
    desc.value = desc.initializer ? desc.initializer.call(context) : void 0;
    desc.initializer = undefined;
}

if (desc.initializer === void 0) {
    Object["define" + "Property"](target, property, desc);
    desc = null;
}

return desc;

如果 desc 有 initializer 属性，意味着当装饰的是类的属性时，会将 value 的值设置为:

desc.initializer.call(context)

而 context 的值为 _class.prototype，之所以要 call(context)，这也很好理解，因为有可能

class MyClass {
  @readonly
  value = this.getNum() + 1;

  getNum() {
    return 1;
  }
}

最后无论是装饰方法还是属性，都会执行：

Object["define" + "Property"](target, property, desc);

由此可见，装饰方法本质上还是使用 Object.defineProperty() 来实现的。

为一个方法添加 log 函数，检查输入的参数：

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

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

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

  return descriptor;
}

const math = new Math();

// Calling add with [2, 4]
math.add(2, 4);

再完善点：

let log = (type) => {
  return (target, name, descriptor) => {
    const method = descriptor.value;
    descriptor.value =  (...args) => {
      console.info(`(${type}) 正在执行: ${name}(${args}) = ?`);
      let ret;
      try {
        ret = method.apply(target, args);
        console.info(`(${type}) 成功 : ${name}(${args}) => ${ret}`);
      } catch (error) {
        console.error(`(${type}) 失败: ${name}(${args}) => ${error}`);
      }
      return ret;
    }
  }
};

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

let person = new Person();
let { getPerson } = person;

getPerson() === person;
// true

我们很容易想到的一个场景是 React 绑定事件的时候：

class Toggle extends React.Component {

  @autobind
  handleClick() {
      console.log(this)
  }

  render() {
    return (
      
        button
      
    );
  }
}

我们来写这样一个 autobind 函数：

const { defineProperty, getPrototypeOf} = Object;

function bind(fn, context) {
  if (fn.bind) {
    return fn.bind(context);
  } else {
    return function __autobind__() {
      return fn.apply(context, arguments);
    };
  }
}

function createDefaultSetter(key) {
  return function set(newValue) {
    Object.defineProperty(this, key, {
      configurable: true,
      writable: true,
      enumerable: true,
      value: newValue
    });

    return newValue;
  };
}

function autobind(target, key, { value: fn, configurable, enumerable }) {
  if (typeof fn !== "function") {
    throw new SyntaxError(`@autobind can only be used on functions, not: ${fn}`);
  }

  const { constructor } = target;

  return {
    configurable,
    enumerable,

    get() {

      /**
       * 使用这种方式相当于替换了这个函数，所以当比如
       * Class.prototype.hasOwnProperty(key) 的时候，为了正确返回
       * 所以这里做了 this 的判断
       */
      if (this === target) {
        return fn;
      }

      const boundFn = bind(fn, this);

      defineProperty(this, key, {
        configurable: true,
        writable: true,
        enumerable: false,
        value: boundFn
      });

      return boundFn;
    },
    set: createDefaultSetter(key)
  };
}

有的时候，我们需要对执行的方法进行防抖处理:

class Toggle extends React.Component {

  @debounce(500, true)
  handleClick() {
    console.log("toggle")
  }

  render() {
    return (
      
        button
      
    );
  }
}

我们来实现一下：

function _debounce(func, wait, immediate) {

    var timeout;

    return function () {
        var context = this;
        var args = arguments;

        if (timeout) clearTimeout(timeout);
        if (immediate) {
            var callNow = !timeout;
            timeout = setTimeout(function(){
                timeout = null;
            }, wait)
            if (callNow) func.apply(context, args)
        }
        else {
            timeout = setTimeout(function(){
                func.apply(context, args)
            }, wait);
        }
    }
}

function debounce(wait, immediate) {
  return function handleDescriptor(target, key, descriptor) {
    const callback = descriptor.value;

    if (typeof callback !== "function") {
      throw new SyntaxError("Only functions can be debounced");
    }

    var fn = _debounce(callback, wait, immediate)

    return {
      ...descriptor,
      value() {
        fn()
      }
    };
  }
}

用于统计方法执行的时间:

function time(prefix) {
  let count = 0;
  return function handleDescriptor(target, key, descriptor) {

    const fn = descriptor.value;

    if (prefix == null) {
      prefix = `${target.constructor.name}.${key}`;
    }

    if (typeof fn !== "function") {
      throw new SyntaxError(`@time can only be used on functions, not: ${fn}`);
    }

    return {
      ...descriptor,
      value() {
        const label = `${prefix}-${count}`;
        count++;
        console.time(label);

        try {
          return fn.apply(this, arguments);
        } finally {
          console.timeEnd(label);
        }
      }
    }
  }
}

用于将对象的方法混入 Class 中：

const SingerMixin = {
  sing(sound) {
    alert(sound);
  }
};

const FlyMixin = {
  // All types of property descriptors are supported
  get speed() {},
  fly() {},
  land() {}
};

@mixin(SingerMixin, FlyMixin)
class Bird {
  singMatingCall() {
    this.sing("tweet tweet");
  }
}

var bird = new Bird();
bird.singMatingCall();
// alerts "tweet tweet"

mixin 的一个简单实现如下：

function mixin(...mixins) {
  return target => {
    if (!mixins.length) {
      throw new SyntaxError(`@mixin() class ${target.name} requires at least one mixin as an argument`);
    }

    for (let i = 0, l = mixins.length; i < l; i++) {
      const descs = Object.getOwnPropertyDescriptors(mixins[i]);
      const keys = Object.getOwnPropertyNames(descs);

      for (let j = 0, k = keys.length; j < k; j++) {
        const key = keys[j];

        if (!target.prototype.hasOwnProperty(key)) {
          Object.defineProperty(target.prototype, key, descs[key]);
        }
      }
    }
  };
}

实际开发中，React 与 Redux 库结合使用时，常常需要写成下面这样。

class MyReactComponent extends React.Component {}

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

有了装饰器，就可以改写上面的代码。

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

相对来说，后一种写法看上去更容易理解。

以上我们都是用于修饰类方法，我们获取值的方式为：

const method = descriptor.value;

但是如果我们修饰的是类的实例属性，因为 Babel 的缘故，通过 value 属性并不能获取值，我们可以写成：

const value = descriptor.initializer && descriptor.initializer();

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ES7 Decorator 装饰者模式

JS 装饰器（Decorator）场景实战

ES6 系列目录地址：https://github.com/mqyqingfeng/Blog

ES6 系列预计写二十篇左右，旨在加深 ES6 部分知识点的理解，重点讲解块级作用域、标签模板、箭头函数、Symbol、Set、Map 以及 Promise 的模拟实现、模块加载方案、异步处理等内容。

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