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巧用 TypeScript(二)

巧用 TypeScript(二)

作者: 三毛丶 | 来源:发表于2018-11-04 21:24 被阅读2次

    Decorator

    Decorator 早已不是什么新鲜事物。在 TypeScript 1.5 + 的版本中,我们可以利用内置类型 ClassDecoratorPropertyDecoratorMethodDecoratorParameterDecorator 更快书写 Decorator,如 MethodDecorator

    declare type MethodDecorator = <T>(target: Object, propertyKey: string | symbol, descriptor: TypedPropertyDescriptor<T>) => TypedPropertyDescriptor<T> | void;
    

    使用时,只需在相应地方加上类型注解,匿名函数的参数类型也就会被自动推导出来了。

    function methodDecorator (): MethodDecorator {
      return (target, key, descriptor) => {
        // ...
      };
    }
    

    值得一提的是,如果你在 Decorator 给目标类的 prototype 添加属性时,TypeScript 并不知道这些:

    function testAble(): ClassDecorator {
      return target => {
        target.prototype.someValue = true
      }
    }
    
    @testAble()
    class SomeClass {}
    
    const someClass = new SomeClass()
    
    someClass.someValue() // Error: Property 'someValue' does not exist on type 'SomeClass'.
    

    这很常见,特别是当你想用 Decorator 来扩展一个类时。

    GitHub 上有一个关于此问题的 issues,直至目前,也没有一个合适的方案实现它。其主要问题在于 TypeScript 并不知道目标类是否使用了 Decorator,以及 Decorator 的名称。从这个 issues 来看,建议的解决办法是使用 Mixin:

    type Constructor<T> = new(...args: any[]) => T
    
    // mixin 函数的声明,还需要实现
    declare function mixin<T1, T2>(...MixIns: [Constructor<T1>, Constructor<T2>]): Constructor<T1 & T2>;
    
    class MixInClass1 {
        mixinMethod1() {}
    }
    
    class MixInClass2 {
        mixinMethod2() {}
    }
    
    class Base extends mixin(MixInClass1, MixInClass2) {
        baseMethod() { }
    }
    
    const x = new Base();
    
    x.baseMethod(); // OK
    x.mixinMethod1(); // OK
    x.mixinMethod2(); // OK
    x.mixinMethod3(); // Error
    

    当把大量的 JavaScript Decorator 重构为 Mixin 时,这无疑是一件让人头大的事情。

    这有一些偏方,能让你顺利从 JavaScript 迁移至 TypeScript:

    • 显式赋值断言修饰符,即是在类里,明确说明某些属性存在于类上:

      function testAble(): ClassDecorator {
        return target => {
          target.prototype.someValue = true
        }
      }
      
      @testAble()
      class SomeClass {
        public someValue!: boolean;
      }
      
      const someClass = new SomeClass();
      someClass.someValue // true
      
    • 采用声明合并形式,单独定义一个 interface,把用 Decorator 扩展的属性的类型,放入 interface 中:

      interface SomeClass {
        someValue: boolean;
      }
      
      function testAble(): ClassDecorator {
        return target => {
          target.prototype.someValue = true
        }
      }
      
      @testAble()
      class SomeClass {}
      
      const someClass = new SomeClass();
      someClass.someValue // true
      

    Reflect Metadata

    Reflect Metadata 是 ES7 的一个提案,它主要用来在声明的时候添加和读取元数据。TypeScript 在 1.5+ 的版本已经支持它,你只需要:

    • npm i reflect-metadata --save
    • tsconfig.json 里配置 emitDecoratorMetadata 选项。

    它具有诸多使用场景。

    获取类型信息

    譬如在 vue-property-decorator 6.1 及其以下版本中,通过使用 Reflect.getMetadata API,Prop Decorator 能获取属性类型传至 Vue,简要代码如下:

    function Prop(): PropertyDecorator {
      return (target, key: string) => {
        const type = Reflect.getMetadata('design:type', target, key);
        console.log(`${key} type: ${type.name}`);
        // other...
      }
    }
    
    class SomeClass {
      @Prop()
      public Aprop!: string;
    };
    

    运行代码可在控制台看到 Aprop type: string。除能获取属性类型外,通过 Reflect.getMetadata("design:paramtypes", target, key)Reflect.getMetadata("design:returntype", target, key) 可以分别获取函数参数类型和返回值类型。

    自定义 metadataKey

    除能获取类型信息外,常用于自定义 metadataKey,并在合适的时机获取它的值,示例如下:

    function classDecorator(): ClassDecorator {
      return target => {
        // 在类上定义元数据,key 为 `classMetaData`,value 为 `a`
        Reflect.defineMetadata('classMetaData', 'a', target);
      }
    }
    
    function methodDecorator(): MethodDecorator {
      return (target, key, descriptor) => {
        // 在类的原型属性 'someMethod' 上定义元数据,key 为 `methodMetaData`,value 为 `b`
        Reflect.defineMetadata('methodMetaData', 'b', target, key);
      }
    }
    
    @classDecorator()
    class SomeClass {
    
      @methodDecorator()
      someMethod() {}
    };
    
    Reflect.getMetadata('classMetaData', SomeClass);                         // 'a'
    Reflect.getMetadata('methodMetaData', new SomeClass(), 'someMethod');    // 'b'
    

    例子

    控制反转和依赖注入

    在 Angular 2+ 的版本中,控制反转与依赖注入便是基于此实现,现在,我们来实现一个简单版:

    type Constructor<T = any> = new (...args: any[]) => T;
    
    const Injectable = (): ClassDecorator => target => {}
    
    class OtherService {
      a = 1
    }
    
    @Injectable()
    class TestService {
      constructor(public readonly otherService: OtherService) {}
    
      testMethod() {
        console.log(this.otherService.a);
      }
    }
    
    const Factory = <T>(target: Constructor<T>): T  => {
      // 获取所有注入的服务
      const providers = Reflect.getMetadata('design:paramtypes', target); // [OtherService]
      const args = providers.map((provider: Constructor) => new provider());
      return new target(...args);
    }
    
    Factory(TestService).testMethod()   // 1
    

    Controller 与 Get 的实现

    如果你在使用 TypeScript 开发 Node 应用,相信你对 ControllerGetPOST 这些 Decorator,并不陌生:

    @Controller('/test')
    class SomeClass {
    
      @Get('/a')
      someGetMethod() {
        return 'hello world';
      }
    
      @Post('/b')
      somePostMethod() {}
    };
    
    

    这些 Decorator 也是基于 Reflect Metadata 实现,不同的是,这次我们将 metadataKey 定义在 descriptorvalue 上:

    const METHOD_METADATA = 'method';
    const PATH_METADATA = 'path';
    
    const Controller = (path: string): ClassDecorator => {
      return target => {
        Reflect.defineMetadata(PATH_METADATA, path, target);
      }
    }
    
    const createMappingDecorator = (method: string) => (path: string): MethodDecorator => {
      return (target, key, descriptor) => {
        Reflect.defineMetadata(PATH_METADATA, path, descriptor.value);
        Reflect.defineMetadata(METHOD_METADATA, method, descriptor.value);
      }
    }
    
    const Get = createMappingDecorator('GET');
    const Post = createMappingDecorator('POST');
    

    接着,创建一个函数,映射出 route

    function mapRoute(instance: Object) {
      const prototype = Object.getPrototypeOf(instance);
      
      // 筛选出类的 methodName
      const methodsNames = Object.getOwnPropertyNames(prototype)
                                  .filter(item => !isConstructor(item) && isFunction(prototype[item]));
      return methodsNames.map(methodName => {
        const fn = prototype[methodName];
    
        // 取出定义的 metadata
        const route = Reflect.getMetadata(PATH_METADATA, fn);
        const method = Reflect.getMetadata(METHOD_METADATA, fn);
        return {
          route,
          method,
          fn,
          methodName
        }
      })
    };
    

    我们可以得到一些有用的信息:

    Reflect.getMetadata(PATH_METADATA, SomeClass);  // '/test'
    
    mapRoute(new SomeClass())
    
    /**
     * [{
     *    route: '/a',
     *    method: 'GET',
     *    fn: someGetMethod() { ... },
     *    methodName: 'someGetMethod'
     *  },{
     *    route: '/b',
     *    method: 'POST',
     *    fn: somePostMethod() { ... },
     *    methodName: 'somePostMethod'
     * }]
     * 
     */
    

    最后,只需把 route 相关信息绑在 express 或者 koa 上就 ok 了。

    至于为什么要定义在 descriptorvalue 上,我们希望 mapRoute 函数的参数是一个实例,而非 class 本身(控制反转)。

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