NestJS源码：实现依赖注入(DI)

目标效果

某个类（TestService）中依赖的其他类（UnitService），不需要在TestService的构造函数中显式的实例化。 只需要使用TS的语法，用private、public、readonly、protected声明构造函数的入参，TestService能自动实例化入参中涉及的类。

被private、public、readonly、protected声明的构造函数参数，会被TS自动放入到类的属性上，和单独声明等效。参考👇问题。

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export class UnitService {
    public sayHello() {
        console.log('hello world!')
    }
}

@Injectable()
export class TestService {
    constructor(
        private readonly unitService: UnitService
    ) { }

    public test() {
        this.unitService.sayHello() // 打印hello world！
    }
}

👆代码中，在TestService的test方法里面，就能通过this访问到UnitService的实例unitService。

实现原理

1. 使用Reflect Metadata 获取类的构造函数的入参类型（参考TS元数据）
2. 将入参逐个实例化，并且将实例化后的对象放在类中

实现代码

import "reflect-metadata";

// 为什么需要一个什么也不做的装饰器？
// 被装饰过的类，才能读到构造函数的元信息。
const Injectable = () => {
    return (target: ClassConstructorType) => {}
};

// 依赖注入工厂函数
const DiFactory = (target: ClassConstructorType) => {
    // 获取入参类型
    const providers = Reflect.getMetadata('design:paramtypes', target)
    // 逐个实例化
    const args = providers.map((provider: ClassConstructorType) => new provider());
    // 将实例化后的对象，作为参数，按照顺序传给类的构造函数
    return new target(...args)
}

使用DiFactory来创建TestService，效果如下：

const testService = DiFactory(TestService) as TestService
testService.test() // 输出：hello world!

NestJS中的Injectable实现

在@nestjs@7.0.0 版本中，Injectable() 函数实现和上面的实现一样：

这里还存储了options元信息，去掉defineMetadata的逻辑，就是一个裸的类装饰器。

元信息是怎么注入的？

这里涉及到元编程的概念。

在编译成es5代码的时候，要先处理成语法树。而处理成语法树的过程中，就能拿到参数的具体类型。然后将其保存下来，提供接口支持用户读取即可。

参考链接中的知乎文章中，有翻译后的es5代码。其中，DemoService和上面的TestService一样，InjectService和上面的UnitService一样（被注入对象）。可以看到，翻译后的es5代码，已经有了参数的类型信息。（2019年）

// 此处省略了__decorate和__metadata的实现代码
var DemoService = /** @class */ (function() {
  function DemoService(injectService) {
    this.injectService = injectService;
  }
  DemoService.prototype.test = function() {
    console.log(this.injectService.a);
  };
  DemoService = __decorate(
    [Injectable(), __metadata('design:paramtypes', [InjectService])],
    DemoService
  );
  return DemoService;
})();

在ts新版本中（2021年），由于装饰器提案一直在推进，翻译后的es5代码已经看不到显式的参数类型了。

var TestService = /** @class */ (function () {
    function TestService(unitService) {
        this.unitService = unitService;
    }
    TestService.prototype.test = function () {
        this.unitService.sayHello();
    };
    TestService = __decorate([
        Injectable
    ], TestService);
    return TestService;
}());

参考链接

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