面试题：TypeScript装饰器与元数据（Metadata）结合在复杂业务逻辑中的深度应用

Question

在复杂业务逻辑场景中，TypeScript装饰器常与元数据（Metadata）结合使用。请描述如何通过装饰器向类或方法添加元数据，并且基于这些元数据实现复杂的业务逻辑，比如动态权限控制。同时说明在实际项目中，这种方式可能面临的挑战以及如何解决。

Answer 1

1. 通过装饰器向类或方法添加元数据

在TypeScript中，可以使用reflect - metadata库来实现向类或方法添加元数据。

1. 安装 reflect - metadata 库：

   npm install reflect - metadata
   

2. 在项目入口引入：

   import'reflect - metadata';
   

3. 向类添加元数据：

   import'reflect - metadata';
   const CLASS_METADATA_KEY = 'classMetadata';
   function classMetadata(data: any) {
       return function (target: Function) {
           Reflect.defineMetadata(CLASS_METADATA_KEY, data, target);
       };
   }
   @classMetadata({ key: 'value' })
   class MyClass {
       // 类的实现
   }
   const classMeta = Reflect.getMetadata(CLASS_METADATA_KEY, MyClass);
   console.log(classMeta);
   

4. 向方法添加元数据：

   import'reflect - metadata';
   const METHOD_METADATA_KEY ='methodMetadata';
   function methodMetadata(data: any) {
       return function (target: Object, propertyKey: string | symbol, descriptor: PropertyDescriptor) {
           Reflect.defineMetadata(METHOD_METADATA_KEY, data, target, propertyKey);
           return descriptor;
       };
   }
   class MyClass {
       @methodMetadata({ role: 'admin' })
       myMethod() {
           // 方法实现
       }
   }
   const methodMeta = Reflect.getMetadata(METHOD_METADATA_KEY, new MyClass(),'myMethod');
   console.log(methodMeta);
   

2. 基于元数据实现动态权限控制

1. 定义权限元数据：

   import'reflect - metadata';
   const PERMISSION_METADATA_KEY = 'permission';
   function requirePermission(permission: string) {
       return function (target: Object, propertyKey: string | symbol, descriptor: PropertyDescriptor) {
           Reflect.defineMetadata(PERMISSION_METADATA_KEY, permission, target, propertyKey);
           return descriptor;
       };
   }
   

2. 实现权限验证逻辑：

   function checkPermission(instance: any, methodName: string, userPermissions: string[]) {
       const permission = Reflect.getMetadata(PERMISSION_METADATA_KEY, instance, methodName);
       if (permission &&!userPermissions.includes(permission)) {
           throw new Error('没有权限执行该操作');
       }
   }
   class AdminService {
       @requirePermission('admin:create')
       createResource() {
           // 创建资源的逻辑
       }
   }
   const userPermissions = ['admin:read'];
   const adminService = new AdminService();
   try {
       checkPermission(adminService, 'createResource', userPermissions);
       adminService.createResource();
   } catch (error) {
       console.error(error.message);
   }
   

3. 实际项目中面临的挑战及解决方法

• 挑战1：兼容性问题
  • 说明：reflect - metadata库依赖于特定的运行环境，在一些旧版本的JavaScript引擎中可能不支持。
  • 解决方法：使用Polyfill来确保在不支持的环境中也能正常工作。例如，在项目入口引入reflect - metadata的Polyfill。
• 挑战2：性能问题
  • 说明：每次通过Reflect.getMetadata获取元数据会有一定的性能开销，在频繁调用的场景下可能影响性能。
  • 解决方法：可以考虑在应用启动时预先收集和缓存所有需要的元数据，减少运行时获取元数据的次数。
• 挑战3：元数据管理复杂性
  • 说明：随着项目规模增大，元数据的种类和数量增多，可能导致元数据管理混乱。
  • 解决方法：制定统一的元数据命名规范和使用约定，对元数据进行分类管理，例如将权限相关元数据放在一个模块，其他业务相关元数据放在不同模块。