Typescript 如何使用Reflection获得类的属性和值

TypeScript是JavaScript的超集，提供了静态类型的能力，让开发者能够编写更可靠和高效的代码。TypeScript最强大的特性之一就是它对反射的支持。反射使得TypeScript开发者能够在运行时检查和操作类的属性，从而更容易编写出更灵活和动态的代码。

在本文中，我们将探讨如何使用TypeScript反射来获取类的属性和值。我们将讨论什么是反射以及它在TypeScript中的工作原理，提供一个简要概述TypeScript装饰器，然后通过三个示例演示如何使用反射来获取类的属性和值。

什么是TypeScript中的反射

反射是一种编程语言特性，允许开发者在运行时检查和修改代码的结构和行为。反射在许多编程语言中都可用，包括TypeScript。

在TypeScript中，反射通过使用内置的 Reflect 对象来实现，该对象提供了一组方法，可以使开发者检查和修改类和对象的属性。这些方法包括 Reflect.get、Reflect.set、Reflect.has和Reflect.getOwnPropertyDescriptor 等。

反射特别适用于构建框架和库，其中代码需要能够适应各种用例和场景。反射使得可以构建更灵活和动态的代码，可以响应环境或用户输入的变化。

TypeScript装饰器

在我们深入介绍使用反射获取类的属性和值的示例之前，重要的是要了解TypeScript装饰器。TypeScript装饰器是一种语言特性，允许开发者向类、方法、属性和参数中添加元数据。这些元数据可以在运行时使用反射。目前，TypeScript将装饰器作为实验性特性支持，可能会在将来发生变化。因此，要在TypeScript中使用装饰器，我们目前必须在 tsconfig.json 文件中启用experimentalDecorators和emitDecoratorMetadata选项。

{
   "compilerOptions": {
      "target": "ES5",
      "experimentalDecorators": true,
       "emitDecoratorMetadata": true,     
   }
}

装饰器是一种在不直接修改基础代码的情况下向代码添加附加功能的方式。这很重要，因为它允许开发人员构建更灵活和可重用的代码，可以适应不同的用例，而不需要大量的附加样板代码。

语法

装饰器使用@符号和装饰器的名称进行定义。装饰器可以应用于 类、方法、属性 和 参数 。

以下是向类添加元数据的装饰器的语法示例−

@myDecorator
class MyClass {
   // class implementation here
}

在这个示例语法中， myDecorator 是已应用于 MyClass 类的装饰器。该装饰器添加了附加的元数据，可以在运行时使用反射。

示例1：获取类属性和值

现在我们对反射和装饰器有了基本的了解，让我们通过一个示例来了解如何使用反射来获取类属性。

在这个示例中，我们定义了一个名为 MyDecorator 的装饰器函数，它接受一个 target 对象和一个 key 参数。在装饰器函数内部，我们使用key参数创建一个元数据键，并使用 Reflect.defineMetadata 方法为该键定义元数据。然后，我们使用 Reflect.getMetadata 方法检索该键的元数据，并使用 console.log 将键值对记录到控制台。

以下是 MyDecorator 装饰器的代码 –

test.ts

function MyDecorator(target: any, key: string) {
   const metadataKey = `__metadata__{key}`;
   const metadataValue = 'some metadata';

   Reflect.defineMetadata(metadataKey, metadataValue, target);

   const metadata = Reflect.getMetadata(metadataKey, target);
   console.log(`Metadata for{key}: ${metadata}`);
}

然后我们定义一个名为MyClass的类，并使用MyDecorator装饰其myMethod方法。最后，我们创建一个MyClass的实例。 test.ts

class MyClass {
   @MyDecorator
   myMethod() {}
}
const instance = new MyClass();

但是，在我们尝试编译这段代码之前，我们必须从npm中导入 “reflect-metadata” 包。这是因为在所有的JavaScript环境中，包括 Node.js 和许多浏览器中， Reflect API并没有完全实现。这意味着如果环境不支持，使用TypeScript中的 Reflect API可能会导致运行时错误。

reflect-metadata 包为缺失的 Reflect API功能提供了一个polyfill，允许您在所有环境中使用 Reflect API。这是通过在JavaScript中使用装饰器和 Reflect API的组合来实现的。

为了在TypeScript中使用元数据装饰器和 Reflect API，您需要在项目中包含 reflect-metadata 包，并在TypeScript文件的顶部导入它-

使用npm安装 reflect-metadata 包

$npm i reflect-metadata

现在将其导入到你的项目中：

import "reflect-metadata"

这是完整的代码 –

import "reflect-metadata"
function MyDecorator(target: any, key: string) {
   const metadataKey = `__metadata__{key}`;
   const metadataValue = 'some metadata';

   Reflect.defineMetadata(metadataKey, metadataValue, target);

   const metadata = Reflect.getMetadata(metadataKey, target);
   console.log(`Metadata for{key}: ${metadata}`);
}
class MyClass {
   @MyDecorator
   myMethod() {}
}
const instance = new MyClass();

现在要运行这段代码，请运行以下命令：

$ tsc -w
$ node test.js

输出

您将在终端中看到类似以下的输出 –

Metadata for myMethod: some metadata

这个输出证实了我们的装饰器工作正常，并且我们可以在运行时使用反射来获取类属性及其值。

如果你看到以下错误，可能是由于你导入 reflect-metadata 包时出现了一些问题。

TypeError: Reflect.defineMetadata is not a function

结论

在本文中，我们探讨了如何使用反射来获取类的属性和值。通过一个简单的示例，我们看到了如何使用反射来检索与类方法关联的元数据。

反射是一种强大的工具，可以用于为您的TypeScript应用程序添加额外的功能。通过使用装饰器和反射，您可以创建动态和灵活的类，以适应不断变化的需求和环境。

最后，不是所有环境都支持 Reflect API或元数据装饰器，因此依赖这些功能的代码可能无法在所有JavaScript环境中移植。

总之，尽管TypeScript反射可以是编写更富表达力和灵活的代码的强大工具，但它也有潜在的缺点，应该谨慎使用。在使用反射时，重要的是要考虑性能和可维护性，并确保您的代码在不同的JavaScript环境中可移植。