5 分钟即可掌握的 JavaScript 装饰者模式与 AOP

什么是装饰者模式

当我们拍了一张照片准备发朋友圈时，许多小伙伴会选择给照片加上滤镜。同一张照片、不同的滤镜组合起来就会有不同的体验。这里实际上就应用了装饰者模式：是通过滤镜装饰了照片。在不改变对象（照片）的情况下动态的为其添加功能（滤镜）。

需要注意的是：由于 JavaScript 语言动态的特性，我们很容易就能改变某个对象（JavaScript 中函数是一等公民）。但是我们要尽量避免直接改写某个函数，这会导致代码的可维护性、可扩展性变差，甚至会污染其他业务。

什么是 AOP

想必大家对"餐前洗手、饭后漱口"都不陌生。这句标语其实就是 AOP 在生活中的例子：吃饭这个动作相当于切点，我们可以在这个切点前、后插入其它如洗手等动作。

AOP（Aspect-Oriented Programming）：面向切面编程，是对 OOP 的补充。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，也可以隔离业务无关的功能比如日志上报、异常处理等，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高业务无关的功能的复用性，也就提高了开发的效率。

在 JavaScript 中，我们可以通过装饰者模式来实现 AOP，但是两者并不是一个维度的概念。 AOP 是一种编程范式，而装饰者是一种设计模式。

ES3 下装饰者的实现

了解了装饰者模式和 AOP 的概念之后，我们写一段能够兼容 ES3 的代码来实现装饰者模式：

// 原函数
var takePhoto =function(){
    console.log('拍照片');
}
// 定义 aop 函数
var after=function( fn, afterfn ){ 
    return function(){
        let res = fn.apply( this, arguments ); 
        afterfn.apply( this, arguments );
        return res;
    }
}
// 装饰函数
var addFilter=function(){
    console.log('加滤镜');
}
// 用装饰函数装饰原函数
takePhoto=after(takePhoto,addFilter);

takePhoto();

这样我们就实现了抽离拍照与滤镜逻辑，如果以后需要自动上传功能，也可以通过aop函数after来添加。

ES5 下装饰者的实现

在 ES5 中引入了Object.defineProperty，我们可以更方便的给对象添加属性：

let takePhoto = function () {
    console.log('拍照片');
}
// 给 takePhoto 添加属性 after
Object.defineProperty(takePhoto, 'after', {
    writable: true,
    value: function () {
        console.log('加滤镜');
    },
});
// 给 takePhoto 添加属性 before
Object.defineProperty(takePhoto, 'before', {
    writable: true,
    value: function () {
        console.log('打开相机');
    },
});
// 包装方法
let aop = function (fn) {
    return function () {
        fn.before()
        fn()
        fn.after()
    }
}

takePhoto = aop(takePhoto)
takePhoto()

基于原型链和类的装饰者实现

我们知道，在 JavaScript 中，函数也好，类也好都有着自己的原型，通过原型链我们也能够很方便的动态扩展，以下是基于原型链的写法：

class Test {
    takePhoto() {
        console.log('拍照');
    }
}
// after AOP
function after(target, action, fn) {
    let old = target.prototype[action];
    if (old) {
        target.prototype[action] = function () {
            let self = this;
            fn.bind(self);
            fn(handle);
        }
    }
}
// 用 AOP 函数修饰原函数
after(Test, 'takePhoto', () => {
    console.log('添加滤镜');
});

let t = new Test();
t.takePhoto();

使用 ES7 修饰器实现装饰者

在 ES7 中引入了@decorator 修饰器的提案，参考阮一峰的文章)。修饰器是一个函数，用来修改类的行为。目前Babel转码器已经支持。注意修饰器只能装饰类或者类属性、方法。三者的具体区别请参考 MDN Object.defineProperty ；而 TypeScript 的实现又有所不同：TypeScript Decorator。

接下来我们通过修饰器来实现对方法的装饰：

function after(target, key, desc) {
    const { value } = desc;
    desc.value = function (...args) {
        let res = value.apply(this, args);
        console.log('加滤镜')
        return res;
    }
    return desc;
}

class Test{
    @after
    takePhoto(){
        console.log('拍照')
    }
}

let t = new Test()
t.takePhoto()

可以看到，使用修饰器的代码非常简洁明了。

场景：性能上报

装饰者模式可以应用在很多场景，典型的场景是记录某异步请求请求耗时的性能数据并上报：

function report(target, key, desc) {
    const { value } = desc;
    desc.value = async function (...args) {
        let start = Date.now();
        let res = await value.apply(this, args);
        let millis = Date.now()-start;
        // 上报代码
        return res;
    }
    return desc;
}

class Test{
    @report
    getData(url){
    // fetch 代码
    }
}

let t = new Test()
t.getData()

这样使用@report修饰后的代码就会上报请求所消耗的时间。扩展或者修改report函数不会影响业务代码，反之亦然。

场景：异常处理

我们可以对原有代码进行简单的异常处理，而无需侵入式的修改：

function handleError(target, key, desc) {
    const { value } = desc;
    desc.value = async function (...args) {
        let res;
        try{
            res = await value.apply(this, args);
        }catch(err){
            // 异常处理
            logger.error(err)
        }
        return res;
    }
    return desc;
}

class Test{
    @handleError
    getData(url){
        // fetch 代码
    }
}

let t = new Test()
t.getData()

通过以上两个示例我们可以看到，修饰器的定义很简单，功能却非常强大。

小结

我们一步一步通过高阶函数、原型链、Object.defineProperty和@Decorator分别实现了装饰者模式。接下来在回顾一下：

• 装饰者模式非常适合给业务代码附加非业务相关功能（如日志上报），就如同给照片加滤镜；
• 装饰者模式非常适合无痛扩展别人的代码（你经常需要接手别人的项目吧）

有些朋友可能会觉得装饰者模式和 vue 的 mixin 机制很像，其实他们都是“开放-封闭原则”和“单一职责原则”的体现。

附上代码 jsbin 地址：

• ES3
• ES5
• 原型链
• ES7