Proposition de Décorateurs JavaScript : Amélioration de Méthodes et Annotation de Métadonnées

JavaScript, en tant que langage dynamique et en constante évolution, cherche continuellement des moyens d'améliorer la lisibilité, la maintenabilité et l'extensibilité du code. L'une des fonctionnalités les plus attendues visant à répondre à ces aspects est la proposition des décorateurs. Cet article offre un aperçu complet des décorateurs JavaScript, explorant leur syntaxe, leurs capacités et leur impact potentiel sur le développement JavaScript moderne. Bien qu'actuellement une proposition de Stade 3, les décorateurs sont déjà largement utilisés dans des frameworks comme Angular et sont de plus en plus adoptés via des transpileurs comme Babel. Comprendre leur fonctionnement est donc crucial pour tout développeur JavaScript moderne.

Que sont les décorateurs JavaScript ?

Les décorateurs sont un patron de conception (design pattern) emprunté à d'autres langages comme Python et Java. Essentiellement, ce sont des déclarations spéciales qui peuvent être attachées à une classe, une méthode, un accesseur, une propriété ou un paramètre. Les décorateurs utilisent la syntaxe @expression, où expression doit s'évaluer en une fonction qui sera appelée à l'exécution avec des informations sur la déclaration décorée.

Pensez aux décorateurs comme un moyen d'ajouter des fonctionnalités ou des métadonnées supplémentaires au code existant sans le modifier directement. Cela favorise une base de code plus déclarative et maintenable.

Syntaxe et Utilisation de Base

Un décorateur simple est une fonction qui prend un, deux ou trois arguments selon ce qu'elle décore :

• Pour un décorateur de classe, l'argument est le constructeur de la classe.
• Pour un décorateur de méthode ou d'accesseur, les arguments sont l'objet cible (soit le prototype de la classe, soit le constructeur de la classe pour les membres statiques), la clé de la propriété (le nom de la méthode ou de l'accesseur) et le descripteur de la propriété.
• Pour un décorateur de propriété, les arguments sont l'objet cible et la clé de la propriété.
• Pour un décorateur de paramètre, les arguments sont l'objet cible, la clé de la propriété et l'index du paramètre dans la liste des paramètres de la fonction.

Décorateurs de Classe

Un décorateur de classe est appliqué au constructeur de la classe. Il peut être utilisé pour observer, modifier ou remplacer une définition de classe. Un cas d'utilisation courant est d'enregistrer une classe au sein d'un framework ou d'une bibliothèque.

Exemple : Journalisation des instanciations de classe

            function logClass(constructor: Function) {
 return class extends constructor {
 constructor(...args: any[]) {
 super(...args);
 console.log(`Nouvelle instance de ${constructor.name} créée.`);
 }
 };
}

@logClass
class MyClass {
 constructor(public message: string) {
 }
}

const instance = new MyClass("Bonjour, les Décorateurs !"); // Sortie : Nouvelle instance de MyClass créée.
            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, le décorateur logClass modifie le constructeur de MyClass pour journaliser un message chaque fois qu'une nouvelle instance est créée.

Décorateurs de Méthode

Les décorateurs de méthode sont appliqués aux méthodes au sein d'une classe. Ils peuvent être utilisés pour observer, modifier ou remplacer le comportement d'une méthode. C'est utile pour des choses comme la journalisation des appels de méthode, la validation des arguments ou l'implémentation de la mise en cache.

Exemple : Journalisation des appels de méthode

            function logMethod(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
 const originalMethod = descriptor.value;

 descriptor.value = function (...args: any[]) {
 console.log(`Appel de la méthode ${propertyKey} avec les arguments : ${JSON.stringify(args)}`);
 const result = originalMethod.apply(this, args);
 console.log(`La méthode ${propertyKey} a retourné : ${result}`);
 return result;
 };

 return descriptor;
}

class Calculator {
 @logMethod
 add(a: number, b: number): number {
 return a + b;
 }
}

const calculator = new Calculator();
const sum = calculator.add(5, 3); // Sortie : Appel de la méthode add avec les arguments : [5,3]
 // Sortie : La méthode add a retourné : 8
            

              
                Copy
              
            
          

Le décorateur logMethod journalise les arguments et la valeur de retour de la méthode add.

Décorateurs d'Accesseur

Les décorateurs d'accesseur sont similaires aux décorateurs de méthode mais s'appliquent aux méthodes getter ou setter. Ils peuvent être utilisés pour contrôler l'accès aux propriétés ou ajouter une logique de validation.

Exemple : Validation des valeurs du setter

            function validate(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
 const originalSet = descriptor.set;

 descriptor.set = function (value: number) {
 if (value < 0) {
 throw new Error("La valeur doit être non négative.");
 }
 originalSet.call(this, value);
 };
}

class Temperature {
 private _celsius: number = 0;

 @validate
 set celsius(value: number) {
 this._celsius = value;
 }

 get celsius(): number {
 return this._celsius;
 }
}

const temperature = new Temperature();
temperature.celsius = 25; // OK
// temperature.celsius = -10; // Lance une erreur
            

              
                Copy
              
            
          

Le décorateur validate s'assure que le setter celsius n'accepte que des valeurs non négatives.

Décorateurs de Propriété

Les décorateurs de propriété sont appliqués aux propriétés de classe. Ils peuvent être utilisés pour définir des métadonnées sur la propriété ou pour modifier son comportement.

Exemple : Définition d'une propriété requise

            function required(target: any, propertyKey: string) {
 let existingRequiredProperties: string[] = target.__requiredProperties__ || [];
 existingRequiredProperties.push(propertyKey);
 target.__requiredProperties__ = existingRequiredProperties;
}

class UserProfile {
 @required
 name: string;

 age: number;

 constructor(data: any) {
 this.name = data.name;
 this.age = data.age;

 const requiredProperties: string[] = (this.constructor as any).prototype.__requiredProperties__ || [];
 requiredProperties.forEach(property => {
 if (!this[property]) {
 throw new Error(`Propriété requise manquante : ${property}`);
 }
 });
 }
}

// const user = new UserProfile({}); // Lance une erreur : Propriété requise manquante : name
const user = new UserProfile({ name: "John Doe" }); // OK
            

              
                Copy
              
            
          

Le décorateur required marque la propriété name comme étant requise. Le constructeur vérifie ensuite si toutes les propriétés requises sont présentes.

Décorateurs de Paramètre

Les décorateurs de paramètre sont appliqués aux paramètres de fonction. Ils peuvent être utilisés pour ajouter des métadonnées sur le paramètre ou pour modifier son comportement. Ils sont moins courants que les autres types de décorateurs.

Exemple : Injection de dépendances

            import 'reflect-metadata';

const Injectable = (): ClassDecorator => {
 return (target: any) => {
 Reflect.defineMetadata('injectable', true, target);
 };
};

const Inject = (token: any): ParameterDecorator => {
 return (target: any, propertyKey: string | symbol | undefined, parameterIndex: number) => {
 Reflect.defineMetadata('design:paramtypes', [token], target, propertyKey!)
 };
};

@Injectable()
class DatabaseService {
 connect() {
 console.log("Connexion à la base de données...");
 }
}

class UserService {
 private databaseService: DatabaseService;

 constructor(@Inject(DatabaseService) databaseService: DatabaseService) {
 this.databaseService = databaseService;
 }

 getUser(id: number) {
 this.databaseService.connect();
 console.log(`Récupération de l'utilisateur avec l'ID : ${id}`);
 }
}

const databaseService = new DatabaseService();
const userService = new UserService(databaseService);
userService.getUser(123);
            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, nous utilisons reflect-metadata (une pratique courante lorsqu'on travaille avec l'injection de dépendances en JavaScript/TypeScript). Le décorateur @Inject indique au constructeur de UserService d'injecter une instance de DatabaseService. Bien que l'exemple ci-dessus ne puisse pas s'exécuter entièrement sans une configuration supplémentaire, il démontre l'effet escompté.

Cas d'Usage et Avantages

Les décorateurs offrent une gamme d'avantages et peuvent être appliqués à divers cas d'usage :

• Annotation de Métadonnées : Les décorateurs peuvent être utilisés pour attacher des métadonnées aux classes, méthodes et propriétés. Ces métadonnées peuvent être utilisées par des frameworks et des bibliothèques pour fournir des fonctionnalités supplémentaires, telles que l'injection de dépendances, le routage et la validation.
• Programmation Orientée Aspect (POA) : Les décorateurs peuvent implémenter des concepts de POA comme la journalisation, la sécurité et la gestion des transactions en enveloppant les méthodes avec un comportement additionnel.
• Réutilisabilité du Code : Les décorateurs favorisent la réutilisabilité du code en vous permettant d'extraire des fonctionnalités communes dans des décorateurs réutilisables.
• Lisibilité Améliorée : Les décorateurs rendent le code plus lisible et déclaratif en séparant les préoccupations et en réduisant le code passe-partout (boilerplate).
• Intégration avec les Frameworks : Les décorateurs sont largement utilisés dans les frameworks JavaScript populaires comme Angular, NestJS et MobX pour offrir une manière plus déclarative et expressive de définir des composants, des services et d'autres concepts spécifiques au framework.

Exemples Concrets et Considérations Internationales

Bien que les concepts fondamentaux des décorateurs restent les mêmes dans différents contextes de programmation, leur application peut varier en fonction du framework ou de la bibliothèque spécifique utilisée. Voici quelques exemples :

• Angular (Développé par Google, utilisé mondialement) : Angular utilise abondamment les décorateurs pour définir les composants, les services et les directives. Par exemple, le décorateur @Component est utilisé pour définir un composant d'interface utilisateur avec son modèle, ses styles et d'autres métadonnées. Cela permet aux développeurs de divers horizons de créer et de gérer facilement des interfaces utilisateur complexes en utilisant une approche standardisée.

              
   @Component({
   selector: 'app-my-component',
   templateUrl: './my-component.html',
   styleUrls: ['./my-component.css']
   })
   class MyComponent {
   // Logique du composant ici
   }
   
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• NestJS (Un framework Node.js inspiré d'Angular, adopté mondialement) : NestJS utilise des décorateurs pour définir les contrôleurs, les routes et les modules. Les décorateurs @Controller et @Get sont utilisés pour définir les points de terminaison d'API et leurs gestionnaires correspondants. Cela simplifie le processus de création d'applications côté serveur évolutives et maintenables, quel que soit le lieu géographique du développeur.

              
   @Controller('users')
   class UsersController {
   @Get()
   findAll(): string {
   return 'Cette action retourne tous les utilisateurs';
   }
   }
   
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• MobX (Une bibliothèque de gestion d'état, largement utilisée dans les applications React à l'échelle mondiale) : MobX utilise des décorateurs pour définir des propriétés observables et des valeurs calculées. Les décorateurs @observable et @computed suivent automatiquement les modifications des données et mettent à jour l'interface utilisateur en conséquence. Cela aide les développeurs à créer des interfaces utilisateur réactives et efficaces pour un public international, garantissant une expérience utilisateur fluide même avec des flux de données complexes.

              
   class Store {
   @observable count = 0;
  
   @computed get doubledCount() {
   return this.count * 2;
   }
  
   increment() {
   this.count++;
   }
   }
   
              
  
                
                  Copy
                
              
            

Considérations sur l'internationalisation : Lors de l'utilisation de décorateurs dans des projets destinés à un public mondial, il est important de prendre en compte l'internationalisation (i18n) et la localisation (l10n). Bien que les décorateurs eux-mêmes ne gèrent pas directement l'i18n/l10n, ils peuvent être utilisés pour améliorer le processus en :

• Ajout de Métadonnées pour la Traduction : Les décorateurs peuvent être utilisés pour marquer les propriétés ou les méthodes qui doivent être traduites. Ces métadonnées peuvent ensuite être utilisées par les bibliothèques d'i18n pour extraire et traduire le texte pertinent.
• Chargement Dynamique des Traductions : Les décorateurs peuvent être utilisés pour charger dynamiquement les traductions en fonction de la locale de l'utilisateur. Cela garantit que l'application est affichée dans la langue préférée de l'utilisateur, quel que soit son emplacement.
• Formatage des Dates et des Nombres : Les décorateurs peuvent être utilisés pour formater les dates et les nombres selon la locale de l'utilisateur. Cela garantit que les dates et les nombres sont affichés dans un format culturellement approprié.

Par exemple, imaginez un décorateur @Translatable qui marque une propriété comme nécessitant une traduction. Une bibliothèque d'i18n pourrait alors parcourir le code, trouver toutes les propriétés marquées avec @Translatable, et extraire le texte pour la traduction. Après la traduction, la bibliothèque peut remplacer le texte original par la version traduite en fonction de la locale de l'utilisateur. Cette approche favorise un flux de travail i18n/l10n plus organisé et maintenable, en particulier dans les applications vastes et complexes.

État Actuel de la Proposition et Support par les Navigateurs

La proposition des décorateurs JavaScript est actuellement au Stade 3 du processus de standardisation TC39. Cela signifie que la proposition est relativement stable et sera probablement incluse dans une future spécification ECMAScript.

Bien que le support natif des décorateurs par les navigateurs soit encore limité, ils peuvent être utilisés dans la plupart des projets JavaScript modernes en utilisant des transpileurs comme Babel ou le compilateur TypeScript. Ces outils transforment la syntaxe des décorateurs en code JavaScript standard qui peut être exécuté dans n'importe quel navigateur ou environnement Node.js.

Utilisation de Babel : Pour utiliser les décorateurs avec Babel, vous devez installer le plugin @babel/plugin-proposal-decorators et le configurer dans votre fichier de configuration Babel (.babelrc ou babel.config.js). Vous aurez également probablement besoin de @babel/plugin-proposal-class-properties.

            
 // babel.config.js
 module.exports = {
 presets: ['@babel/preset-env'],
 plugins: [
 ['@babel/plugin-proposal-decorators', { legacy: true }],
 ['@babel/plugin-proposal-class-properties', { loose: true }]
 ],
 };
 
            

              
                Copy
              
            
          

Utilisation de TypeScript : TypeScript a un support intégré pour les décorateurs. Vous devez activer l'option du compilateur experimentalDecorators dans votre fichier tsconfig.json.

            
 // tsconfig.json
 {
 "compilerOptions": {
 "target": "es5",
 "experimentalDecorators": true,
 "emitDecoratorMetadata": true,  // Optionnel, mais utile pour l'injection de dépendances
 }
 }
 
            

              
                Copy
              
            
          

Notez l'option emitDecoratorMetadata. Elle fonctionne avec des bibliothèques comme reflect-metadata pour permettre l'injection de dépendances via les décorateurs.

Impact Potentiel et Orientations Futures

La proposition des décorateurs JavaScript a le potentiel d'impacter significativement la manière dont nous écrivons du code JavaScript. En fournissant une manière plus déclarative et expressive d'ajouter des fonctionnalités aux classes, méthodes et propriétés, les décorateurs peuvent améliorer la lisibilité, la maintenabilité et la réutilisabilité du code.

À mesure que la proposition avance dans le processus de standardisation et gagne en adoption, nous pouvons nous attendre à voir davantage de frameworks et de bibliothèques adopter les décorateurs pour offrir une expérience de développement plus intuitive et puissante.

De plus, les capacités de métadonnées des décorateurs peuvent ouvrir de nouvelles possibilités pour l'outillage et l'analyse de code. Par exemple, les linters et les éditeurs de code peuvent utiliser les métadonnées des décorateurs pour fournir des suggestions et des messages d'erreur plus précis et pertinents.

Conclusion

Les décorateurs JavaScript sont une fonctionnalité puissante et prometteuse qui peut considérablement améliorer le développement JavaScript moderne. En comprenant leur syntaxe, leurs capacités et leurs cas d'usage potentiels, les développeurs peuvent tirer parti des décorateurs pour écrire du code plus maintenable, lisible et réutilisable. Bien que le support natif des navigateurs soit encore en évolution, des transpileurs comme Babel et TypeScript permettent d'utiliser les décorateurs dans la plupart des projets JavaScript aujourd'hui. À mesure que la proposition se dirige vers la standardisation et gagne en adoption, les décorateurs deviendront probablement un outil essentiel dans l'arsenal du développeur JavaScript.

Pour en Savoir Plus

• Proposition de Décorateurs TC39
• Décorateurs TypeScript
• Plugin Babel pour la Proposition de Décorateurs
• reflect-metadata