Décorateurs JavaScript : Libérer les métadonnées et la modification de code

Les décorateurs JavaScript offrent un moyen puissant et élégant d'ajouter des métadonnées et de modifier le comportement des classes, méthodes, propriétés et paramètres. Ils fournissent une syntaxe déclarative pour enrichir le code avec des préoccupations transversales comme la journalisation, la validation, l'autorisation, et plus encore. Bien qu'ils soient une fonctionnalité relativement nouvelle, les décorateurs gagnent en popularité, notamment en TypeScript, et promettent d'améliorer la lisibilité, la maintenabilité et la réutilisabilité du code. Cet article explore les capacités des décorateurs JavaScript, en fournissant des exemples pratiques et des perspectives pour les développeurs du monde entier.

Que sont les décorateurs JavaScript ?

Les décorateurs sont essentiellement des fonctions qui enveloppent d'autres fonctions ou classes. Ils permettent de modifier ou d'améliorer le comportement de l'élément décoré sans altérer directement son code original. Les décorateurs utilisent le symbole @ suivi d'un nom de fonction pour décorer les classes, les méthodes, les accesseurs, les propriétés ou les paramètres.

Considérez-les comme du sucre syntaxique pour les fonctions d'ordre supérieur, offrant une manière plus propre et plus lisible d'appliquer des préoccupations transversales à votre code. Les décorateurs vous permettent de séparer efficacement les préoccupations, ce qui conduit à des applications plus modulaires et maintenables.

Types de décorateurs

Les décorateurs JavaScript se présentent sous plusieurs formes, chacune ciblant différents éléments de votre code :

• Décorateurs de classe : Appliqués à des classes entières, permettant la modification ou l'amélioration du comportement de la classe.
• Décorateurs de méthode : Appliqués aux méthodes d'une classe, permettant le pré- ou post-traitement des appels de méthode.
• Décorateurs d'accesseur : Appliqués aux méthodes getter ou setter (accesseurs), offrant un contrôle sur l'accès et la modification des propriétés.
• Décorateurs de propriété : Appliqués aux propriétés de classe, permettant de modifier les descripteurs de propriété.
• Décorateurs de paramètre : Appliqués aux paramètres de méthode, permettant de transmettre des métadonnées sur des paramètres spécifiques.

Syntaxe de base

La syntaxe pour appliquer un décorateur est simple :

            @decoratorName
class MyClass {
  @methodDecorator
  myMethod( @parameterDecorator param: string ) {
    @propertyDecorator
    myProperty: number;
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

Voici une décomposition :

• @decoratorName : Applique la fonction decoratorName à la classe MyClass.
• @methodDecorator : Applique la fonction methodDecorator à la méthode myMethod.
• @parameterDecorator param: string : Applique la fonction parameterDecorator au paramètre param de la méthode myMethod.
• @propertyDecorator myProperty: number : Applique la fonction propertyDecorator à la propriété myProperty.

Décorateurs de classe : Modifier le comportement de la classe

Les décorateurs de classe sont des fonctions qui reçoivent le constructeur de la classe en argument. Ils peuvent être utilisés pour :

• Modifier le prototype de la classe.
• Remplacer la classe par une nouvelle.
• Ajouter des métadonnées à la classe.

Exemple : Journaliser la création de classe

Imaginez que vous souhaitiez journaliser chaque fois qu'une nouvelle instance d'une classe est créée. Un décorateur de classe peut accomplir cela :

            function logClassCreation(constructor: Function) {
  return class extends constructor {
    constructor(...args: any[]) {
      console.log(`Création d'une nouvelle instance de ${constructor.name}`);
      super(...args);
    }
  };
}

@logClassCreation
class User {
  name: string;

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

const user = new User("Alice"); // Sortie : Création d'une nouvelle instance de User

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, logClassCreation remplace la classe User originale par une nouvelle classe qui l'étend. Le constructeur de la nouvelle classe journalise un message puis appelle le constructeur original en utilisant super.

Décorateurs de méthode : Améliorer la fonctionnalité des méthodes

Les décorateurs de méthode reçoivent trois arguments :

• L'objet cible (soit le prototype de la classe, soit le constructeur de la classe pour les méthodes statiques).
• Le nom de la méthode décorée.
• Le descripteur de propriété pour la méthode.

Ils peuvent être utilisés pour :

• Envelopper la méthode avec une logique supplémentaire.
• Modifier le comportement de la méthode.
• Ajouter des métadonnées à la méthode.

Exemple : Journaliser les appels de méthode

Créons un décorateur de méthode qui journalise chaque fois qu'une méthode est appelée, ainsi que ses arguments :

            function logMethodCall(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 {
  @logMethodCall
  add(x: number, y: number): number {
    return x + y;
  }
}

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

            

              
                Copy
              
            
          

Le décorateur logMethodCall enveloppe la méthode originale. Avant d'exécuter la méthode originale, il journalise le nom de la méthode et ses arguments. Après l'exécution, il journalise la valeur retournée.

Décorateurs d'accesseur : Contrôler l'accès aux propriétés

Les décorateurs d'accesseur sont similaires aux décorateurs de méthode mais s'appliquent spécifiquement aux méthodes getter et setter (accesseurs). Ils reçoivent les mêmes trois arguments que les décorateurs de méthode :

• L'objet cible.
• Le nom de l'accesseur.
• Le descripteur de propriété.

Ils peuvent être utilisés pour :

• Contrôler l'accès à la propriété.
• Valider la valeur en cours de définition.
• Ajouter des métadonnées à la propriété.

Exemple : Valider les valeurs du setter

Créons un décorateur d'accesseur qui valide la valeur définie pour une propriété :

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

  descriptor.set = function (value: number) {
    if (value < 0) {
      throw new Error("L'âge ne peut pas être négatif");
    }
    originalSet.call(this, value);
  };

  return descriptor;
}

class Person {
  private _age: number;

  @validateAge
  set age(value: number) {
    this._age = value;
  }

  get age(): number {
    return this._age;
  }
}

const person = new Person();
person.age = 30; // Fonctionne bien

try {
  person.age = -5; // Lance une erreur : L'âge ne peut pas être négatif
} catch (error:any) {
  console.error(error.message);
}
            

              
                Copy
              
            
          

Le décorateur validateAge intercepte le setter de la propriété age. Il vérifie si la valeur est négative et lance une erreur si c'est le cas. Sinon, il appelle le setter original.

Décorateurs de propriété : Modifier les descripteurs de propriété

Les décorateurs de propriété reçoivent deux arguments :

• L'objet cible (soit le prototype de la classe, soit le constructeur de la classe pour les propriétés statiques).
• Le nom de la propriété décorée.

Ils peuvent être utilisés pour :

• Modifier le descripteur de propriété.
• Ajouter des métadonnées à la propriété.

Exemple : Rendre une propriété en lecture seule

Créons un décorateur de propriété qui rend une propriété en lecture seule :

            function readOnly(target: any, propertyKey: string) {
  Object.defineProperty(target, propertyKey, {
    writable: false,
  });
}

class Configuration {
  @readOnly
  apiUrl: string = "https://api.example.com";
}

const config = new Configuration();

try {
  (config as any).apiUrl = "https://newapi.example.com"; // Lance une erreur en mode strict
  console.log(config.apiUrl); // Sortie : https://api.example.com
} catch (error) {
  console.error("Impossible d'assigner à la propriété en lecture seule 'apiUrl' de l'objet '#'", error);
}
            

              
                Copy
              
            
          

Le décorateur readOnly utilise Object.defineProperty pour modifier le descripteur de la propriété, en définissant writable à false. Tenter de modifier la propriété entraînera désormais une erreur (en mode strict) ou sera ignoré.

Décorateurs de paramètre : Fournir des métadonnées sur les paramètres

Les décorateurs de paramètre reçoivent trois arguments :

• L'objet cible (soit le prototype de la classe, soit le constructeur de la classe pour les méthodes statiques).
• Le nom de la méthode décorée.
• L'index du paramètre dans la liste des paramètres de la méthode.

Les décorateurs de paramètre sont moins couramment utilisés que les autres types, mais ils peuvent être utiles pour des scénarios où vous devez associer des métadonnées à des paramètres spécifiques.

Exemple : Injection de dépendances

Les décorateurs de paramètre peuvent être utilisés dans les frameworks d'injection de dépendances pour identifier les dépendances qui doivent être injectées dans une méthode. Bien qu'un système complet d'injection de dépendances dépasse le cadre de cet article, voici une illustration simplifiée :

            const dependencies: any[] = [];

function inject(token: any) {
  return function (target: any, propertyKey: string | symbol, parameterIndex: number) {
    dependencies.push({
      target,
      propertyKey,
      parameterIndex,
      token,
    });
  };
}

class UserService {
  getUser(id: number) {
    return `Utilisateur avec l'ID ${id}`;
  }
}

class UserController {
  private userService: UserService;

  constructor(@inject(UserService) userService: UserService) {
    this.userService = userService;
  }

  getUser(id: number) {
    return this.userService.getUser(id);
  }
}

//Récupération simplifiée des dépendances
const userServiceInstance = new UserService();
const userController = new UserController(userServiceInstance);
console.log(userController.getUser(123)); // Sortie : Utilisateur avec l'ID 123

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, le décorateur @inject stocke des métadonnées sur le paramètre userService dans le tableau dependencies. Un conteneur d'injection de dépendances pourrait ensuite utiliser ces métadonnées pour résoudre et injecter la dépendance appropriée.

Applications pratiques et cas d'utilisation

Les décorateurs peuvent être appliqués à une grande variété de scénarios pour améliorer la qualité et la maintenabilité du code :

• Journalisation et audit : Journaliser les appels de méthode, les temps d'exécution et les actions des utilisateurs.
• Validation : Valider les paramètres d'entrée ou les propriétés d'objet avant traitement.
• Autorisation : Contrôler l'accès aux méthodes ou aux ressources en fonction des rôles ou des permissions des utilisateurs.
• Mise en cache : Mettre en cache les résultats d'appels de méthode coûteux pour améliorer les performances.
• Injection de dépendances : Simplifier la gestion des dépendances en injectant automatiquement les dépendances dans les classes.
• Gestion des transactions : Gérer les transactions de base de données en démarrant et en validant ou en annulant automatiquement les transactions.
• Programmation Orientée Aspect (POA) : Mettre en œuvre des préoccupations transversales comme la journalisation, la sécurité et la gestion des transactions de manière modulaire et réutilisable.
• Liaison de données (Data Binding) : Simplifier la liaison de données dans les frameworks d'interface utilisateur en synchronisant automatiquement les données entre les éléments d'interface utilisateur et les modèles de données.

Avantages de l'utilisation des décorateurs

Les décorateurs offrent plusieurs avantages clés :

• Meilleure lisibilité du code : Les décorateurs fournissent une syntaxe déclarative qui rend le code plus facile à comprendre et à maintenir.
• Réutilisabilité accrue du code : Les décorateurs peuvent être réutilisés dans plusieurs classes et méthodes, réduisant ainsi la duplication de code.
• Séparation des préoccupations : Les décorateurs vous permettent de séparer les préoccupations transversales de la logique métier principale, ce qui conduit à un code plus modulaire et maintenable.
• Productivité améliorée : Les décorateurs peuvent automatiser des tâches répétitives, libérant les développeurs pour se concentrer sur des aspects plus importants de l'application.
• Meilleure testabilité : Les décorateurs facilitent le test du code en isolant les préoccupations transversales.

Considérations et meilleures pratiques

• Comprendre les arguments : Chaque type de décorateur reçoit des arguments différents. Assurez-vous de comprendre le but de chaque argument avant de l'utiliser.
• Éviter la surutilisation : Bien que les décorateurs soient puissants, évitez de les surutiliser. Utilisez-les judicieusement pour répondre à des préoccupations transversales spécifiques. Une utilisation excessive peut rendre le code plus difficile à comprendre.
• Garder les décorateurs simples : Les décorateurs doivent être ciblés et effectuer une seule tâche bien définie. Évitez la logique complexe au sein des décorateurs.
• Tester les décorateurs de manière approfondie : Testez vos décorateurs pour vous assurer qu'ils fonctionnent correctement et n'introduisent pas d'effets secondaires indésirables.
• Considérer les performances : Les décorateurs peuvent ajouter une surcharge à votre code. Considérez les implications sur les performances, en particulier dans les applications critiques en termes de performance. Profilez attentivement votre code pour identifier tout goulot d'étranglement de performance introduit par les décorateurs.
• Intégration TypeScript : TypeScript offre un excellent support pour les décorateurs, y compris la vérification de type et l'autocomplétion. Tirez parti des fonctionnalités de TypeScript pour une expérience de développement plus fluide.
• Décorateurs standardisés : Lorsque vous travaillez en équipe, envisagez de créer une bibliothèque de décorateurs standardisés pour assurer la cohérence et réduire la duplication de code dans le projet.

Les décorateurs dans différents environnements

Bien que les décorateurs fassent partie de la spécification ESNext, leur prise en charge varie selon les différents environnements JavaScript :

• Navigateurs : Le support natif des décorateurs dans les navigateurs est encore en évolution. Vous devrez peut-être utiliser un transpileur comme Babel ou TypeScript pour utiliser les décorateurs dans les environnements de navigateur. Vérifiez les tableaux de compatibilité pour les navigateurs spécifiques que vous ciblez.
• Node.js : Node.js a un support expérimental pour les décorateurs. Vous devrez peut-être activer les fonctionnalités expérimentales à l'aide d'indicateurs de ligne de commande. Consultez la documentation de Node.js pour les dernières informations sur le support des décorateurs.
• TypeScript : TypeScript offre un excellent support pour les décorateurs. Vous pouvez activer les décorateurs dans votre fichier tsconfig.json en définissant l'option du compilateur experimentalDecorators sur true. TypeScript est l'environnement préféré pour travailler avec les décorateurs.

Perspectives mondiales sur les décorateurs

L'adoption des décorateurs varie selon les régions et les communautés de développement. Dans certaines régions, où TypeScript est largement adopté (par exemple, certaines parties de l'Amérique du Nord et de l'Europe), les décorateurs sont couramment utilisés. Dans d'autres régions, où JavaScript est plus répandu ou où les développeurs préfèrent des modèles plus simples, les décorateurs peuvent être moins courants.

De plus, l'utilisation de modèles de décorateurs spécifiques peut varier en fonction des préférences culturelles et des normes de l'industrie. Par exemple, dans certaines cultures, un style de codage plus verbeux et explicite est préféré, tandis que dans d'autres, un style plus concis et expressif est favorisé.

Lorsque vous travaillez sur des projets internationaux, il est essentiel de tenir compte de ces différences culturelles et régionales et d'établir des normes de codage claires, concises et facilement compréhensibles par tous les membres de l'équipe. Cela peut impliquer de fournir une documentation, une formation ou un mentorat supplémentaires pour s'assurer que tout le monde est à l'aise avec l'utilisation des décorateurs.

Conclusion

Les décorateurs JavaScript sont un outil puissant pour enrichir le code avec des métadonnées et modifier son comportement. En comprenant les différents types de décorateurs et leurs applications pratiques, les développeurs peuvent écrire un code plus propre, plus maintenable et plus réutilisable. À mesure que les décorateurs sont de plus en plus adoptés, ils sont sur le point de devenir une partie essentielle du paysage du développement JavaScript. Adoptez cette fonctionnalité puissante et libérez son potentiel pour élever votre code à de nouveaux sommets. N'oubliez pas de toujours suivre les meilleures pratiques et de tenir compte des implications sur les performances de l'utilisation des décorateurs dans vos applications. Avec une planification et une mise en œuvre soignées, les décorateurs peuvent améliorer considérablement la qualité et la maintenabilité de vos projets JavaScript. Bon codage !