项目架构（1）--- MVC\IoC\DI \元数据\元组反射\修饰器

这章主要学习：

MVC架构
IOC控制反转具体思想
DI依赖注入的具体实践
AOP面向切面和装饰器风格

我们之前学习：

express 编写接口
mysql --orm框架读写数据库

现在，我们需要把他们糅合在一起实现类似nest.js 或java 的springboot 的框架

MVC 软件架构模式

Model（模型）：
- 职责：表示应用程序的数据和业务逻辑。它负责与数据源（如数据库）进行交互，获取、存储和修改数据。模型独立于用户界面，不直接与用户交互。
- 示例：在一个在线商店应用中，模型部分可以是代表商品、购物车、用户等的类。
View（视图）：
- 职责：负责显示数据（模型）给用户，并生成用户界面。视图关注数据的展示，但不直接处理数据的变化。视图通常接收来自模型的数据，并将其呈现给用户。
- 示例：HTML 页面、图形界面组件（按钮、文本框等）以及报表等。
Controller（控制器）：
- 职责：作为模型和视图之间的中介，控制器处理用户的输入并决定如何更新模型和视图。当用户与视图交互时，控制器接收输入、调用模型进行数据处理，并更新视图显示。
- 示例：在一个在线商店应用中，控制器接收用户的点击操作，比如“添加到购物车”按钮，调用相应的模型方法更新购物车数据，然后更新视图显示。

MVC 架构的工作流程：

用户交互：用户通过视图与应用程序进行交互（例如点击按钮、提交表单等）。
控制器处理请求：控制器接收到用户的输入，处理业务逻辑，并根据需要更新模型或视图。
模型更新：控制器更新模型（如修改数据、查询数据库等）。
视图更新：模型的变化触发视图更新，视图展示最新的数据给用户。

MVC 的优点：

分离关注点：将数据（模型）、用户界面（视图）和业务逻辑（控制器）分离，使得各个模块独立，便于开发、维护和扩展。
可重用性：视图和模型是相互独立的，因此它们可以重用。例如，可以通过不同的视图展示相同的数据。
易于维护：由于代码模块化，修改一个模块通常不会影响到其他模块，方便代码维护。

应用场景：

MVC 架构广泛应用于 Web 应用程序、桌面应用程序等，尤其适用于用户界面复杂的应用程序。常见的 Web 开发框架如 Django、Ruby on Rails、Angular、Spring MVC 都基于 MVC 架构。

简而言之，MVC 架构的核心思想是：通过分离模型、视图和控制器来增强代码的模块化、可维护性和可扩展性。

IoC（控制反转）和 DI（依赖注入）

　　　　是软件开发中的重要概念，特别是在面向对象编程中，它们有助于增强应用程序的模块化、可扩展性和可维护性。虽然这两个概念紧密相关，但它们有不同的定义和作用。

1. 控制反转（Inversion of Control, IoC）

　　是一种设计原则，它将对象的创建和依赖关系的管理交给框架或外部容器，而不是由对象本身来负责。

通常在传统的编程模型中，类内部会自己管理依赖的创建和控制，比如在类中直接创建其他类的实例。控制反转的核心思想就是“反转”这种控制，把对象的创建和依赖关系管理的控制权交给外部系统（如IoC容器），从而使得类之间的耦合度降低，增强模块的独立性和可测试性。

IoC的关键特点：

反转控制：通过外部容器（如Spring框架的IoC容器）来控制对象的创建和管理，而不是由对象自己创建依赖对象。
解耦：使得类之间的依赖关系不再由类本身直接管理，减少了代码的耦合性。
增强灵活性：控制反转使得对象更易于替换和扩展，因为它们不直接依赖于特定的实现。

2. DI（依赖注入）

依赖注入（Dependency Injection, DI） 是实现控制反转的一种方式。它是一种设计模式，通过将对象所依赖的其他对象注入到类中，而不是让类自己去创建依赖对象，从而实现依赖关系的反转。

简单来说，依赖注入 就是外部容器（如Spring）将一个对象的依赖关系注入到对象的构造函数、属性或方法中，而不是由对象自己去创建这些依赖。

DI的关键特点：

依赖关系注入：通过外部的IoC容器或框架，自动将所需的依赖项注入到类中。依赖项可以通过构造器注入、属性注入或方法注入的方式传递。
解耦和可测试性：通过依赖注入，可以将业务逻辑与其依赖的组件解耦，使得代码更加易于测试，因为测试时可以替换真实的依赖为模拟对象（mock）或伪对象。

IoC与DI的关系

IoC是更广泛的概念，它描述了控制反转的整个思想和方法。IoC的实现方式可以有多种，依赖注入（DI）是其中最常见的一种。
DI是实现IoC的一种方式。依赖注入是控制反转的具体实现手段之一。通过依赖注入，我们将对象所依赖的组件或服务交给容器管理，并将这些依赖注入到目标对象中，完成反转控制。

举例：

1. 构造器注入（Constructor Injection）

// Repository 类
class Repository {
    public getData() {
        return "Some data from the repository";
    }
}

// Service 类，通过构造器注入 Repository 依赖
class Service {
    private repository: Repository;

    constructor(repository: Repository) {
        this.repository = repository;  // 依赖注入
    }

    public getServiceData(): string {
        return this.repository.getData();
    }
}

// 创建 Repository 实例
const repo = new Repository();
// 创建 Service 实例，并注入 Repository
const service = new Service(repo);

console.log(service.getServiceData());  // 输出: Some data from the repository

2. 属性注入（Property Injection）

3. 方法注入（Method Injection）

class Repository {
    public getData() {
        return "Some data from the repository";
    }
}

// Service 类，通过 setter 方法注入 Repository 依赖
class Service {
    private repository: Repository;

    public setRepository(repository: Repository) {
        this.repository = repository;  // 依赖注入
    }

    public getServiceData(): string {
        return this.repository.getData();
    }
}

// 创建 Repository 实例
const repo = new Repository();
// 创建 Service 实例
const service = new Service();
// 通过 setter 方法注入 Repository
service.setRepository(repo);

console.log(service.getServiceData());  // 输出: Some data from the repository

元数据（Metadata）

是关于数据的数据。简单来说，元数据提供了对数据的描述、解释或结构信息，它不直接涉及数据的内容，而是描述数据的特征、性质或上下文。

常见的元数据类型

描述性元数据：描述资源的基本信息，例如标题、作者、创建日期、关键词等。
结构性元数据：描述数据或资源如何被组织和格式化。例如，数据库表结构、XML 文档的元素和属性等。
管理性元数据：描述数据的创建、存储、访问权限、版本控制等。例如，文件的创建日期、访问权限、修改历史等。
技术性元数据：涉及资源如何被存储和技术实现的细节。例如，文件格式、压缩算法、编码标准等。

元数据的作用

提高查找效率：通过元数据，系统可以快速索引和搜索数据。例如，图像的EXIF数据可以帮助你根据拍摄日期或相机型号来筛选图片。
数据管理：元数据帮助组织和管理数据，使得数据可以被有效地访问、分析和修改。例如，数据库的表结构元数据帮助程序开发人员理解数据模型。
数据描述和解释：元数据可以为数据提供更详细的背景和上下文，帮助用户或应用程序更好地理解数据的含义。例如，在图书馆系统中，书籍的元数据包括书名、作者、出版日期等，帮助用户理解书籍的内容和来源。

现实中的例子

图书馆的书籍信息：书籍的元数据包括书名、作者、出版日期、ISBN 等，不是书籍的内容，但这些信息帮助我们识别、查找和管理书籍。
网页中的元数据：在 HTML 中，<meta> 标签用于定义网页的元数据，例如网页的描述、关键词、字符集等。这些元数据有助于搜索引擎优化（SEO）和页面的正确渲染。

元组数据的反射（Reflection on Tuple Data）

　　是指在运行时动态地获取和操作元组数据结构的信息。元组是一种数据结构，它允许你将不同类型的数据组合在一起，但每个元素的位置和类型是固定的。

在TypeScript中，元组的反射可以通过Reflect对象来实现。Reflect是一个内置对象，它提供了一系列静态方法，用于操作对象和元组等数据结构。

以下是一些常用的Reflect方法，用于元组数据的反射：

Reflect.get：获取对象属性的值。
Reflect.set：设置对象属性的值。
Reflect.has：检查对象是否具有某个属性。
Reflect.deleteProperty：删除对象的属性。
Reflect.ownKeys：返回对象自身的属性键。

const tuple = [1, 'hello', true];

// 获取元组的第一个元素
const firstElement = Reflect.get(tuple, 0);
console.log(firstElement); // 输出: 1

// 设置元组的第二个元素
Reflect.set(tuple, 1, 'world');
console.log(tuple); // 输出: [1, 'world', true]

// 检查元组是否包含某个元素
const hasHello = Reflect.has(tuple, 'hello');
console.log(hasHello); // 输出: false

// 删除元组的第三个元素
Reflect.deleteProperty(tuple, 2);
console.log(tuple); // 输出: [1, 'world']

对象修饰器（Object Decorator）

是一个设计模式，常见于面向对象编程中，尤其是在一些现代的编程语言和框架（如 TypeScript、Python、Java 等）中使用。在这种模式下，通过修饰器对现有的对象或类进行扩展、修改或增强其功能，而不需要直接修改对象或类的原始代码。

修饰器模式（Decorator Pattern）

是 结构型设计模式，它允许你通过将功能附加到对象上来扩展它们，而无需修改对象的结构或直接继承它们。修饰器通常通过包裹（wrap）原始对象来实现对其功能的增强。

基本概念

修饰器主要有两个作用：

增强对象的功能：在对象的原有功能基础上，增加新的功能或改变原有行为。
不修改对象本身：使用修饰器来增强对象的功能，而不需要改变对象的类或原始实现。

修饰器的实现

在很多现代编程语言中，修饰器通常以函数或类的形式出现，通过某些方式（如装饰器、函数包装等）修改目标对象的行为。

TypeScript 中的对象修饰器

在 TypeScript 中，修饰器是一个特殊的声明，它能够附加到类、方法、属性或参数上。你可以用它来修改或增强目标对象的行为。TypeScript 支持的修饰器包括 类修饰器、方法修饰器、访问器修饰器、属性修饰器 和 参数修饰器。

打开配置 tsconfig.json

{
  "compilerOptions": {
    "experimentalDecorators": true,
    "emitDecoratorMetadata": true,
    "target": "ES5"  // 或更高版本
  }
}

注：

experimentalDecorators 作用是启用 TypeScript 对装饰器的实验性支持。例如当你在代码中使用 @Decorator 语法时（如类装饰器、方法装饰器、属性装饰器等）
emitDecoratorMetadata 作用是装饰器生成元数据（Metadata），提供额外的类型信息（如参数类型、返回值类型等），需要安装依赖reflect-metadata 库，在依赖注入（DI）框架（如 Angular、NestJS）、序列化库（如 class-transformer）应用广泛

　　　　获取元数据的示例：

import "reflect-metadata";

class MyClass {
  @LogExecutionTime
  method(param: string): number { ... }
}

// 通过元数据可以获取方法的类型信息
const paramTypes = Reflect.getMetadata("design:paramtypes", MyClass.prototype, "method");
console.log(paramTypes); // [String] - 参数类型信息

注：

design:type：属性/方法的类型（如 Function、String）。
design:paramtypes：方法参数的类型数组（如 [String, Number]）。
design:returntype：方法返回值的类型（如 Number）。

1. 类修饰器 (Class Decorator)

类修饰器是一个应用于类构造函数的函数。它们可以用来修改类的定义，添加额外的功能或行为。

function Injectable(constructor: Function) {
    console.log(`${constructor.name} is Injectable`);
}

@Injectable
class MyService {
    constructor() {
        console.log("MyService created!");
    }
}

const service = new MyService();

//输出:

　　//MyService is Injectable
　　//MyService created!

2. 方法修饰器 (Method Decorator)

function LogExecutionTime(target: any, propertyName: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalMethod = descriptor.value;
    descriptor.value = function (...args: any[]) {
        const start = Date.now();
        console.log(`Executing ${propertyName}...`);
        const result = originalMethod.apply(this, args);
        const end = Date.now();
        console.log(`Execution of ${propertyName} took ${end - start}ms`);
        return result;
    };
}

class MyClass {
    @LogExecutionTime
    public myMethod() {
        // 模拟一个耗时的操作
        for (let i = 0; i < 1e6; i++) {}
    }
}

const obj = new MyClass();
obj.myMethod();  // 会打印执行时间

3. 访问器修饰器 (Accessor Decorator)

function LogAccess(target: any, propertyName: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalGetter = descriptor.get;
    descriptor.get = function() {
        console.log(`Accessing ${propertyName}`);
        return originalGetter?.apply(this);
    };
}

class Person {
    private _name: string;

    constructor(name: string) {
        this._name = name;
    }

    @LogAccess
    get name() {
        return this._name;
    }
}

const person = new Person("John");
console.log(person.name);  // 会打印 "Accessing name" 然后打印 "John"

4. 属性修饰器 (Property Decorator)

function ReadOnly(target: any, propertyName: string) {
    let value: any;
    const getter = () => value;
    const setter = (newValue: any) => {
        console.log(`Attempting to modify ${propertyName}...`);
    };
    
    Object.defineProperty(target, propertyName, {
        get: getter,
        set: setter,
        enumerable: true,
        configurable: true
    });
}

class User {
    @ReadOnly
    public username: string;

    constructor(username: string) {
        this.username = username;
    }
}

const user = new User("admin");
console.log(user.username);  // "admin"
user.username = "newUser";   // 控制台打印 "Attempting to modify username..."

5. 参数修饰器 (Parameter Decorator)

function LogParameter(target: any, methodName: string, parameterIndex: number) {
    const method = target[methodName];
    console.log(`Parameter at index ${parameterIndex} in method ${methodName} is being modified.`);
}

class MyClass {
    greet(@LogParameter name: string) {
        console.log(`Hello, ${name}`);
    }
}

const obj = new MyClass();
obj.greet("Alice");  // 会打印 "Parameter at index 0 in method greet is being modified."

posted @ 2025-03-31 17:10 蜗牛般庄阅读(22) 评论(0) 收藏举报

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大东在路上

项目架构（1）--- MVC\IoC\DI \元数据\元组反射\修饰器

MVC 软件架构模式

MVC 架构的工作流程：

MVC 的优点：

应用场景：

IoC（控制反转）和 DI（依赖注入）

1. 控制反转（Inversion of Control, IoC）

IoC的关键特点：

2. DI（依赖注入）

DI的关键特点：

IoC与DI的关系

1. 构造器注入（Constructor Injection）

2. 属性注入（Property Injection）

3. 方法注入（Method Injection）

元数据（Metadata）

常见的元数据类型

元数据的作用

现实中的例子

元组数据的反射（Reflection on Tuple Data）

对象修饰器（Object Decorator）

基本概念

修饰器的实现

TypeScript 中的对象修饰器

1. 类修饰器 (Class Decorator)

2. 方法修饰器 (Method Decorator)

3. 访问器修饰器 (Accessor Decorator)

4. 属性修饰器 (Property Decorator)

5. 参数修饰器 (Parameter Decorator)

公告

大东在路上

项目架构（1）--- MVC\IoC\DI \元数据\元组反射\修饰器

MVC 软件架构模式

MVC 架构的工作流程：

MVC 的优点：

应用场景：

IoC（控制反转） 和 DI（依赖注入）

1. 控制反转（Inversion of Control, IoC）

IoC的关键特点：

2. DI（依赖注入）

DI的关键特点：

IoC与DI的关系

1. 构造器注入（Constructor Injection）

2. 属性注入（Property Injection）

3. 方法注入（Method Injection）

元数据（Metadata）

常见的元数据类型

元数据的作用

现实中的例子

元组数据的反射（Reflection on Tuple Data）

对象修饰器（Object Decorator）

基本概念

修饰器的实现

TypeScript 中的对象修饰器

1. 类修饰器 (Class Decorator)

2. 方法修饰器 (Method Decorator)

3. 访问器修饰器 (Accessor Decorator)

4. 属性修饰器 (Property Decorator)

5. 参数修饰器 (Parameter Decorator)

公告

IoC（控制反转）和 DI（依赖注入）