C#中的 Attribute 与 Python/TypeScript 中的装饰器是同个东西吗
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2022-06-27 02:11
前言
最近成功把「前端带师」带入C#的坑（实际是前端带师开始从cocos转unity游戏开发了）
某天，「前端带师」看到这段代码后问了个问题：[这个是装饰器]？
[HttpGet]
public Response Get() {
return ...
}
我第一反应觉得不是，这玩意在C#中叫“特性”（英文名Attribute，下文统称为特性），在Java中叫注解，虽然写法和Python/TypeScript中的差不多，但印象中实现方式应该是不同的。
但咱学理工科的就是要严谨，不能仅凭经验和感觉，为此，我查了一下资料，看了之前杨旭大佬推荐的《C# in nutshell》这本书，不仅确认了这个问题的答案，也对Attribute有了更多了解。
关于AOP
“特性”、装饰器，其实都是设计模式中的装饰器模式，同时也是AOP思想。
AOP是Aspect Oriented Programming，即面向切面编程。
AOP把系统分解为不同的关注点，或者称之为切面（Aspect），是一种在运行时，动态地将代码切入到类的指定方法、指定位置上的编程思想
比如现在有一个网站，有购物、社交、游戏等多种功能且对所有用户开放，现在需要限制只有高级会员才能使用其中的几个功能，我们可以在每个模块加上if判断，但这样侵入性太强，且会造成大量重复代码；换成AOP的方法就是使用装饰器，在需要高级会员的地方加上限制就行~
具体的区别
先来看看语法上的不同
Python的装饰器
先来看看Python中的装饰器，在Python中函数是一等公民，装饰器也是个函数，其内部又内嵌了另一个函数
def outer(func):
def inner():
# ... 一些代码
result = func()
return result
return inner
使用的时候
@outer
def test():
print('test')
使用时语法和Java的注解一样，以@开头
其实这是个语法糖，实际的效果等同于
outer(test)
将test函数作为参数传入给装饰器，之后这段代码的执行顺序如下：
def outer(func)：装饰器定义@outer：装饰器语法糖，直接直接执行outer函数，将test函数作为参数传入outer：执行装饰器语法规则，将test函数替换成inner函数inner：执行inner函数代码test：根据inner中的这行代码：result = func()，执行test函数代码返回
在Python这种动态语言中，实现装饰器模式确实是比静态语言容易的，被装饰的内容作为参数传入装饰器，装饰器可以直接访问到被装饰的内容进行一些处理。
C#的“特性”
C#中，“特性”是一个类，继承自Attribute类，然后可以包含任意你想要的属性字段
用AttributeUsage特性修饰，可以指定该特性可以修饰哪些代码元素
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class |
AttributeTargets.Constructor |
AttributeTargets.Field |
AttributeTargets.Method |
AttributeTargets.Property,
AllowMultiple = true)]
public class DemoAttribute : Attribute {
public DemoAttribute(string param1) {
this.param1 = param1;
}
public string param1 { get; set; }
}
构造方法中的参数，就是使用特性时传入的参数，比如这样：
[DemoAttribute("class")]
public class DemoClass {
[Demo("method")]
public void Method1() {
}
}
PS：特性使用时可以省略后面的"Attribute"，所以
DemoAttribute和Demo是同个东西
这样写了之后并不会产生什么效果
因为特性只是单纯的装饰
在代码运行的时候，C#编译器先实例化DemoAttribute这个类，然后再实例化DemoClass这个类，且在DemoAttribute内是无法获取到被装饰的内容的。
为了使装饰起效果，需要搭配使用反射~
反射指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。
通过下面的代码可以获取到装饰在DemoClass上的特性
var info = typeof(DemoClass);
var attributes = info.GetCustomAttributes(true);
通过下面的代码可以获取被装饰的方法，和装饰参数啥的
foreach (var methodInfo in typeof(DemoClass).GetMethods()) {
var attribute = (DemoAttribute) Attribute.GetCustomAttribute(methodInfo, typeof(DemoAttribute));
if (attribute != null)
Console.WriteLine("方法 {0} 被装饰，装饰参数 {1}", methodInfo.Name, attribute.param1);
}
获取到这些信息后，通过反射提供的其他功能再进行一些处理，也就实现了所谓的AOP
小结
所以，C#的特性和Python/TypeScript中的装饰器，虽然写法用法不一样，但殊途同归，要实现的目的确实是差不多的。
但要说是同样的东西又不严谨，所以应该同样的东西，不过都是各自语言中实现AOP的方式。
参考资料
C#的Attribute和Typescript的装饰器之比较：https://blog.csdn.net/weixin_43263355/article/details/110137016 C#中如何实现类似Python中的装饰器：https://www.zhihu.com/question/36211661 AOP面向切面编程：https://bbs.huaweicloud.com/blogs/289045