如何使用TypeScript反射獲取類屬性和值？

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TypeScript是JavaScript的超集，它提供了靜態型別功能，允許開發者編寫更可靠、更高效的程式碼。TypeScript最強大的功能之一就是它對反射的支援。反射使TypeScript開發者能夠在執行時檢查和操作類的屬性，從而更容易編寫更靈活和動態的程式碼。

在本文中，我們將探討如何使用TypeScript反射來獲取類屬性和值。我們將討論什麼是反射以及它如何在TypeScript中工作，簡要概述TypeScript裝飾器，然後逐步講解三個如何使用反射獲取類屬性和值的示例。

什麼是TypeScript中的反射？

反射是一種程式語言特性，允許開發者在執行時檢查和修改程式碼的結構和行為。許多程式語言都支援反射，包括TypeScript。

在TypeScript中，反射是透過使用內建的Reflect物件來實現的，該物件提供了一組方法，使開發者能夠檢查和修改類和物件的屬性。這些方法包括Reflect.get, Reflect.set, Reflect.has, 和 Reflect.getOwnPropertyDescriptor等。

反射對於構建框架和庫特別有用，因為程式碼需要能夠適應各種用例和場景。反射使構建更靈活和動態的程式碼成為可能，這些程式碼可以響應環境或使用者輸入的變化。

TypeScript裝飾器

在我們深入研究使用反射獲取類屬性和值的示例之前，瞭解TypeScript裝飾器至關重要。TypeScript裝飾器是一種語言特性，允許開發者向類、方法、屬性和引數新增元資料。然後，可以使用反射在執行時使用這些元資料。目前，TypeScript支援裝飾器作為實驗性功能，它可能會在將來發生變化。因此，要在TypeScript中使用裝飾器，目前必須在tsconfig.json檔案中啟用experimentalDecorators和emitDecoratorMetadata選項。

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

裝飾器是一種在不直接修改底層程式碼的情況下向程式碼新增額外功能的方法。這很重要，因為它允許開發者構建更靈活和可重用的程式碼，這些程式碼可以適應不同的用例，而無需大量的額外樣板程式碼。

語法

裝飾器使用@符號定義，後跟裝飾器的名稱。裝飾器可以應用於類、方法、屬性和引數。

這是一個向類新增元資料的裝飾器的語法：

@myDecorator
class MyClass {
   // class implementation here
}

在這個示例語法中，myDecorator是一個已應用於MyClass類的裝飾器。裝飾器向類添加了額外的元資料，可以使用反射在執行時使用。

示例1：獲取類屬性和值

現在我們已經對反射和裝飾器有了基本的瞭解，讓我們來看一個如何使用反射獲取類屬性的示例。

在這個示例中，我們定義了一個名為MyDecorator的裝飾器函式，它接受target物件和key作為引數。在裝飾器函式內部，我們使用key引數建立一個元資料鍵，並使用Reflect.defineMetadata方法為該鍵定義元資料。然後，我們使用Reflect.getMetadata方法檢索該鍵的元資料，並使用console.log將鍵值對記錄到控制檯。

這是MyDecorator裝飾器的程式碼：

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}`);
}

然後，我們定義一個名為MyClass的類，並用MyDecorator裝飾器裝飾其myMethod方法。最後，我們建立一個MyClass的例項。

test.ts

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

但是，在我們嘗試編譯此程式碼之前，我們必須從npm匯入“reflect-metadata”包。這是因為Reflect API並非在所有JavaScript環境中都完全實現，包括Node.js和許多瀏覽器。這意味著在TypeScript中使用Reflect API可能會導致執行時錯誤，如果環境不支援它。

reflect-metadata包為缺失的Reflect API功能提供了一個polyfill，允許你在所有環境中使用Reflect API。這是透過結合使用裝飾器和Reflect API來為JavaScript新增對元資料的支援來實現的。

為了在TypeScript中使用元資料裝飾器和Reflect API，你需要在你的專案中包含reflect-metadata包並在TypeScript檔案的頂部匯入它：

使用npm安裝reflect-metadata包

$npm i reflect-metadata

現在將其匯入你的專案：

import "reflect-metadata"

這是完整的程式碼：

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();

現在要執行此程式碼，請執行以下命令：

$ tsc -w
$ node test.js

輸出

你將在終端中看到類似這樣的輸出：

Metadata for myMethod: some metadata

此輸出確認我們的裝飾器工作正常，並且我們可以使用反射在執行時獲取類屬性及其值。

如果你看到以下錯誤，你的reflect-metadata包的匯入可能存在一些問題。

TypeError: Reflect.defineMetadata is not a function

結論

在本文中，我們探討了如何使用反射來獲取類屬性和值。透過一個簡單的示例，我們看到了如何使用反射來檢索與類方法關聯的元資料。

反射是一個強大的工具，可用於向TypeScript應用程式新增額外功能。透過使用裝飾器和反射，你可以建立動態且靈活的類，這些類可以適應不斷變化的需求和環境。

最後，並非所有環境都支援Reflect API或元資料裝飾器，因此依賴這些功能的程式碼可能無法移植到所有JavaScript環境。

總之，雖然TypeScript反射可以成為編寫更具表現力和靈活性的程式碼的有力工具，但它也存在潛在的缺點，應謹慎使用。使用反射時，務必牢記效能和可維護性，並確保你的程式碼可在不同的JavaScript環境中移植。