TypeScript 中的装饰器：实现缓存和数据验证

装饰器是 TypeScript 中一种强大的特性，它可以用于在类、方法、属性或参数上附加元数据或修改其行为。在实际开发中，装饰器可以应用于各种场景，包括实现缓存和数据验证。本文将介绍 TypeScript 中的装饰器，并探讨如何利用装饰器实现缓存和数据验证的功能。

装饰器的基本概念和语法：装饰器是一种特殊的声明，可以附加到类、方法、属性或参数上，以修改其行为或添加额外的功能。装饰器以 @ 符号开头，后跟装饰器函数的调用。

@decorator
class MyClass {
  @decorator
  myMethod() {
    // ...
  }
}

在上述示例中，@decorator 是一个装饰器，应用于类 MyClass 和方法 myMethod 上。

实现缓存的装饰器：装饰器可以用于实现缓存机制，以提高性能和减少重复计算。通过在方法或函数上应用缓存装饰器，可以将方法的返回值缓存起来，并在下次调用时直接返回缓存的结果。

function cache(target: any, key: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const originalMethod = descriptor.value;
  const cache = new Map();

  descriptor.value = function (...args: any[]) {
    const cacheKey = JSON.stringify(args);
    if (cache.has(cacheKey)) {
      return cache.get(cacheKey);
    }

    const result = originalMethod.apply(this, args);
    cache.set(cacheKey, result);
    return result;
  };

  return descriptor;
}

class MathUtils {
  @cache
  static add(a: number, b: number) {
    console.log("Performing addition...");
    return a + b;
  }
}

console.log(MathUtils.add(2, 3)); // 第一次调用，输出：Performing addition... 5
console.log(MathUtils.add(2, 3)); // 第二次调用，直接返回缓存的结果：5

在上述示例中，我们定义了一个缓存装饰器 cache，应用于静态方法 add 上。该装饰器使用一个 Map 数据结构来缓存方法的返回值，并根据方法的参数作为缓存的键。在下次调用该方法时，如果参数已经存在于缓存中，则直接返回缓存的结果。

实现数据验证的装饰器：装饰器还可以用于实现数据验证功能，以确保方法的参数满足特定的条件或约束。通过在方法的参数上应用验证装饰器，可以在方法执行前对参数进行验证，并根据验证结果决定是否执行方法。

function validateParam(condition: (param: any) => boolean) {
  return function (target: any, key: string, index: number) {
    const originalMethod = target[key];

    target[key] = function (...args: any[]) {
      const param = args[index];
      if (!condition(param)) {
        throw new Error(`Invalid parameter at index ${index}`);
      }
      return originalMethod.apply(this, args);
    };
  };
}

class MathUtils {
  @validateParam((param) => typeof param === "number")
  static divide(a: number, b: number) {
    console.log("Performing division...");
    return a / b;
  }
}

console.log(MathUtils.divide(6, 2)); // 参数验证通过，输出：Performing division... 3
console.log(MathUtils.divide(6, "2")); // 参数验证失败，抛出异常：Invalid parameter at index 1

在上述示例中，我们定义了一个验证装饰器 validateParam，应用于静态方法 divide 的第二个参数上。该装饰器接受一个条件函数，对方法的参数进行验证。如果参数不满足条件，则抛出一个错误。

通过合理应用装饰器，我们可以实现各种功能，包括缓存和数据验证。装饰器提供了一种灵活和可扩展的方式，可以在不修改原始代码的情况下增强其功能。希望本文能帮助你更好地理解和应用 TypeScript 中的装饰器，并在实践中充分发挥它们的优势。