装饰器是JavaScript/TypeScript中用于扩展类、方法等行为的高阶函数,通过@expression语法在运行时修改目标结构。支持类、方法、属性、访问器和参数五种类型,常用于日志、权限、依赖注入等场景。结合reflect-metadata库可实现元数据编程,使用Reflect.metadata定义和读取键值对信息,TypeScript还支持design:type等设计时类型元数据。典型应用如依赖注入:通过@Inject装饰参数并利用emitDecoratorMetadata生成类型信息,容器按需实例化并注入依赖。需启用experimentalDecorators和emitDecoratorMetadata编译选项。该技术广泛用于Angular、NestJS等框架,提升代码可维护性与扩展性。

JavaScript 装饰器和元数据编程是现代前端开发中越来越重要的技术,尤其在使用 TypeScript 和框架如 Angular、NestJS 时广泛存在。它们让开发者可以在类、方法、属性等代码结构上附加额外行为或信息,实现更灵活的元编程能力。
装饰器是什么?
装饰器是一种特殊类型的声明,可以被附加到类声明、方法、访问器、属性或参数上。它使用 @expression 的形式,其中 expression 必须是一个函数,该函数会在运行时被调用,传入被装饰的 target、key 和 property descriptor 等信息。
装饰器本质是一个高阶函数,通过闭包捕获配置,并返回一个处理目标的函数。例如:
function Log(target: any, propertyName: string) { console.log(`Property ${propertyName} of`, target);}class User {@Logname = 'Alice';}
上面的例子中,@Log 将在类定义时执行,打印出被修饰的属性名。
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装饰器的类型与使用场景
JavaScript/TypeScript 支持多种装饰器,每种用于不同的语法结构:
类装饰器:作用于类构造函数,可用于修改类行为或替换类定义。常用于依赖注入或路由注册。方法装饰器:接收目标原型、方法名和描述符,适合做日志、权限控制、缓存等切面操作。访问器装饰器:应用于 getter/setter,可监控或拦截访问逻辑。属性装饰器:用于标记字段,通常不直接改变行为,而是记录元数据。参数装饰器:标注构造函数或方法中的某个参数,常用于依赖注入容器识别类型。
比如一个简单的性能监控方法装饰器:
function Measure(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) { const originalMethod = descriptor.value;descriptor.value = function (...args: any[]) {console.time(propertyKey);const result = originalMethod.apply(this, args);console.timeEnd(propertyKey);return result;};
return descriptor;}
class Calculator {@Measurefib(n: number): number {if (n < 2) return n;return this.fib(n - 1) + this.fib(n - 2);}}
元数据反射(Metadata Reflection)
装饰器本身不能直接存储任意数据,但结合 reflect-metadata 库,可以实现真正的元数据编程。这个库允许你在类或方法上读写键值对形式的元数据。
启用元数据需要安装 reflect-metadata 并引入:
import 'reflect-metadata';const TYPE_KEY = 'design:type';const ROLE_KEY = 'custom:role';
function Role(role: string) {return Reflect.metadata(ROLE_KEY, role);}
@Role('admin')class DashboardController {@Role('guest')getData() {}}
// 读取元数据const role = Reflect.getMetadata(ROLE_KEY, DashboardController.prototype, 'getData');console.log(role); // 'guest'
这里用到了两个层级的元数据:类上的角色和方法上的角色。Reflect 提供了 getMetadata、defineMetadata、hasMetadata 等 API,便于构建依赖注入、序列化、验证系统。
TypeScript 还内置支持一些设计时元数据,如 design:type、design:paramtypes、design:returntype,开启 emitDecoratorMetadata 后会自动注入类型信息。
实际应用:依赖注入示例
利用装饰器和元数据,可以实现轻量级依赖注入容器:
import 'reflect-metadata';const INJECT_KEY = 'di:inject';
function Inject(token: any) {return (target: any, propertyKey: string | undefined, parameterIndex: number) => {const existingTokens = Reflect.getMetadata(INJECT_KEY, target, 'constructor') || [];existingTokens[parameterIndex] = token;Reflect.defineMetadata(INJECT_KEY, existingTokens, target, 'constructor');};}
class DatabaseService {}class LoggerService {}
class UserService {constructor(@Inject(DatabaseService) private db: DatabaseService,@Inject(LoggerService) private logger: LoggerService) {}}
// 容器解析依赖function createInstance(target: any): T {const tokens = Reflect.getMetadata(INJECT_KEY, target, 'constructor') || [];const dependencies = tokens.map((token: any) => new token());return new target(...dependencies);}
const userSvc = createInstance(UserService);
这个例子展示了如何通过参数装饰器标记依赖,并在运行时由容器自动解析并实例化。
基本上就这些。装饰器结合元数据提供了强大的抽象能力,虽然原生 JavaScript 还未正式支持(目前处于 Stage 3),但在 TypeScript 中已非常成熟,是构建可维护、可扩展框架的核心工具之一。注意合理使用,避免过度元编程导致调试困难。不复杂但容易忽略的是:确保正确配置 tsconfig.json 中的 experimentalDecorators 和 emitDecoratorMetadata 选项。基本上就这些。
以上就是JavaScript装饰器与元数据编程的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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