مُزخرفات جافاسكريبت: تحسين والتحقق من صحة الخصائص باستخدام المُوصِلات (Accessors)

توفر مُزخرفات جافاسكريبت (JavaScript Decorators) طريقة قوية وأنيقة لتعديل وتحسين الأصناف (classes) وأعضائها، مما يجعل الكود أكثر قابلية للقراءة والصيانة والتوسيع. تتعمق هذه المقالة في تفاصيل استخدام المُزخرفات مع المُوصِلات (getters and setters) لتحسين الخصائص والتحقق من صحتها، مع تقديم أمثلة عملية وأفضل الممارسات لتطوير جافاسكريبت الحديث.

ما هي مُزخرفات جافاسكريبت؟

المُزخرفات، التي تم تقديمها في ES2016 (ES7) وتوحيدها، هي نمط تصميمي يسمح لك بإضافة وظائف إلى الكود الحالي بطريقة تعريفية وقابلة لإعادة الاستخدام. تستخدم رمز @ متبوعًا باسم المُزخرف وتُطبق على الأصناف، أو الدوال، أو المُوصِلات، أو الخصائص. فكر فيها كأنها "سكر نحوي" (syntactic sugar) يجعل البرمجة الوصفية (metaprogramming) أسهل وأكثر قابلية للقراءة.

ملاحظة: تتطلب المُزخرفات تفعيل الدعم التجريبي في بيئة جافاسكريبت الخاصة بك. على سبيل المثال، في TypeScript، تحتاج إلى تفعيل خيار المترجم experimentalDecorators في ملف tsconfig.json الخاص بك.

الصياغة الأساسية

المُزخرف هو في الأساس دالة تأخذ الهدف (الصنف، الدالة، المُوصِل، أو الخاصية التي يتم زخرفتها)، واسم العضو الذي يتم زخرفته، وواصف الخاصية (للمُوصِلات والدوال) كوسائط. يمكنها بعد ذلك تعديل أو استبدال العنصر المستهدف.

            function MyDecorator(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  // Decorator logic here
}

class MyClass {
  @MyDecorator
  myProperty: string;
}

            

              
                Copy
              
            
          

المُزخرفات والمُوصِلات (Getters and Setters)

تسمح لك المُوصِلات (getters and setters) بالتحكم في الوصول إلى خصائص الصنف. يوفر زخرفة المُوصِلات آلية قوية لإضافة وظائف مثل:

• التحقق من الصحة: التأكد من أن القيمة التي يتم تعيينها لخاصية ما تلبي معايير معينة.
• التحويل: تعديل القيمة قبل تخزينها أو إرجاعها.
• التسجيل: تتبع الوصول إلى الخصائص لأغراض التصحيح أو التدقيق.
• التخزين المؤقت (Memoization): تخزين نتيجة الـ getter مؤقتًا لتحسين الأداء.
• التفويض: التحكم في الوصول إلى الخصائص بناءً على أدوار المستخدمين أو الأذونات.

مثال: مُزخرف التحقق من الصحة

لنقم بإنشاء مُزخرف يتحقق من صحة القيمة التي يتم تعيينها لخاصية ما. يستخدم هذا المثال فحصًا بسيطًا لطول سلسلة نصية، ولكن يمكن تكييفه بسهولة لقواعد تحقق أكثر تعقيدًا.

            function ValidateLength(minLength: number) {
  return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalSet = descriptor.set;

    descriptor.set = function (value: any) {
      if (typeof value === 'string' && value.length < minLength) {
        throw new Error(`Property ${propertyKey} must be at least ${minLength} characters long.`);
      }
      originalSet.call(this, value);
    };
  };
}

class User {
  private _username: string;

  @ValidateLength(3)
  set username(value: string) {
    this._username = value;
  }

  get username(): string {
    return this._username;
  }
}

const user = new User();

try {
  user.username = 'ab'; // This will throw an error
} catch (error) {
  console.error(error.message); // Output: Property username must be at least 3 characters long.
}

user.username = 'abc'; // This will work fine
console.log(user.username); // Output: abc

            

              
                Copy
              
            
          

الشرح:

1. المُزخرف ValidateLength هو دالة مصنعية (factory function) تأخذ الحد الأدنى للطول كوسيط.
2. يعيد دالة مُزخرف تستقبل target (الهدف)، وpropertyKey (اسم الخاصية)، وdescriptor (الواصف).
3. تقوم دالة المُزخرف باعتراض دالة الـ setter الأصلية (descriptor.set).
4. داخل دالة الـ setter المعترضة، تقوم بإجراء فحص التحقق. إذا كانت القيمة غير صالحة، فإنها تطلق خطأ. وإلا، فإنها تستدعي دالة الـ setter الأصلية باستخدام originalSet.call(this, value).

مثال: مُزخرف التحويل

يوضح هذا المثال كيفية تحويل قيمة قبل تخزينها في خاصية. هنا، سننشئ مُزخرفًا يزيل المسافات البيضاء تلقائيًا من قيمة السلسلة النصية.

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

    descriptor.set = function (value: any) {
      if (typeof value === 'string') {
        value = value.trim();
      }
      originalSet.call(this, value);
    };
  };
}

class Product {
  private _name: string;

  @Trim()
  set name(value: string) {
    this._name = value;
  }

  get name(): string {
    return this._name;
  }
}

const product = new Product();
product.name = '  My Product  ';
console.log(product.name); // Output: My Product

            

              
                Copy
              
            
          

الشرح:

1. يعترض مُزخرف Trim دالة الـ setter الخاصة بخاصية name.
2. يتحقق مما إذا كانت القيمة التي يتم تعيينها هي سلسلة نصية.
3. إذا كانت سلسلة نصية، فإنه يستدعي دالة trim() لإزالة المسافات البيضاء البادئة واللاحقة.
4. أخيرًا، يستدعي دالة الـ setter الأصلية بالقيمة المعدلة.

مثال: مُزخرف التسجيل

يوضح هذا المثال كيفية تسجيل الوصول إلى خاصية، والذي يمكن أن يكون مفيدًا لأغراض التصحيح أو التدقيق.

            function LogAccess() {
  return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalGet = descriptor.get;
    const originalSet = descriptor.set;

    if (originalGet) {
      descriptor.get = function () {
        const result = originalGet.call(this);
        console.log(`Getting ${propertyKey}: ${result}`);
        return result;
      };
    }

    if (originalSet) {
      descriptor.set = function (value: any) {
        console.log(`Setting ${propertyKey} to: ${value}`);
        originalSet.call(this, value);
      };
    }
  };
}

class Configuration {
  private _apiKey: string;

  @LogAccess()
  set apiKey(value: string) {
    this._apiKey = value;
  }

  get apiKey(): string {
    return this._apiKey;
  }
}

const config = new Configuration();
config.apiKey = 'your_api_key'; // Output: Setting apiKey to: your_api_key
console.log(config.apiKey); // Output: Getting apiKey: your_api_key
                              // Output: your_api_key

            

              
                Copy
              
            
          

الشرح:

1. يعترض مُزخرف LogAccess كلاً من الـ getter والـ setter لخاصية apiKey.
2. عند استدعاء الـ getter، يسجل القيمة المستردة في وحدة التحكم.
3. عند استدعاء الـ setter، يسجل القيمة التي يتم تعيينها في وحدة التحكم.

التطبيقات العملية والاعتبارات

يمكن استخدام المُزخرفات مع المُوصِلات في مجموعة متنوعة من السيناريوهات، بما في ذلك:

• ربط البيانات: تحديث واجهة المستخدم تلقائيًا عند تغير خاصية ما. غالبًا ما تستخدم أطر العمل مثل Angular و React أنماطًا مشابهة داخليًا.
• الربط الكائني-العلائقي (ORM): تحديد كيفية تعيين خصائص الصنف لأعمدة قاعدة البيانات، بما في ذلك قواعد التحقق وتحويلات البيانات. على سبيل المثال، يمكن لمُزخرف أن يضمن تخزين خاصية نصية بأحرف صغيرة في قاعدة البيانات.
• تكامل واجهة برمجة التطبيقات (API): التحقق من صحة وتحويل البيانات المستلمة من واجهات برمجة التطبيقات الخارجية. يمكن لمُزخرف أن يضمن تحليل سلسلة تاريخ مستلمة من واجهة برمجة تطبيقات إلى كائن Date صالح في جافاسكريبت.
• إدارة التكوين: تحميل قيم التكوين من متغيرات البيئة أو ملفات التكوين والتحقق من صحتها. على سبيل المثال، يمكن لمُزخرف أن يضمن أن رقم المنفذ يقع ضمن نطاق صالح.

الاعتبارات:

• التعقيد: الإفراط في استخدام المُزخرفات يمكن أن يجعل الكود أصعب في الفهم والتصحيح. استخدمها بحكمة ووثق الغرض منها بوضوح.
• الأداء: تضيف المُزخرفات طبقة إضافية من التوجيه غير المباشر، مما قد يؤثر على الأداء. قم بقياس أجزاء الكود الحرجة من حيث الأداء للتأكد من أن المُزخرفات لا تسبب تباطؤًا كبيرًا.
• التوافق: على الرغم من أن المُزخرفات أصبحت الآن موحدة، إلا أن بيئات جافاسكريبت الأقدم قد لا تدعمها أصلاً. استخدم محولًا برمجيًا مثل Babel أو TypeScript لضمان التوافق عبر المتصفحات المختلفة وإصدارات Node.js.
• البيانات الوصفية (Metadata): غالبًا ما تُستخدم المُزخرفات بالاقتران مع انعكاس البيانات الوصفية، مما يسمح لك بالوصول إلى معلومات حول الأعضاء المزخرفة في وقت التشغيل. توفر مكتبة reflect-metadata طريقة موحدة لإضافة واسترداد البيانات الوصفية.

تقنيات متقدمة

استخدام Reflect API

يوفر Reflect API إمكانيات استبطان قوية، مما يسمح لك بفحص وتعديل سلوك الكائنات في وقت التشغيل. غالبًا ما يتم استخدامه بالاقتران مع المُزخرفات لإضافة بيانات وصفية إلى الأصناف وأعضائها.

مثال:

            import 'reflect-metadata';

const formatMetadataKey = Symbol('format');

function format(formatString: string) {
  return Reflect.metadata(formatMetadataKey, formatString);
}

function getFormat(target: any, propertyKey: string) {
  return Reflect.getMetadata(formatMetadataKey, target, propertyKey);
}

class Greeter {
  @format('Hello, %s')
  greeting: string;

  constructor(message: string) {
    this.greeting = message;
  }

  greet() {
    let formatString = getFormat(this, 'greeting');
    return formatString.replace('%s', this.greeting);
  }
}

let greeter = new Greeter('world');
console.log(greeter.greet()); // Output: Hello, world

            

              
                Copy
              
            
          

الشرح:

1. نستورد مكتبة reflect-metadata.
2. نحدد مفتاح بيانات وصفية باستخدام Symbol لتجنب تضارب الأسماء.
3. يضيف مُزخرف format بيانات وصفية إلى خاصية greeting، محدداً سلسلة التنسيق.
4. تسترد دالة getFormat البيانات الوصفية المرتبطة بخاصية.
5. تسترد دالة greet سلسلة التنسيق من البيانات الوصفية وتستخدمها لتنسيق رسالة الترحيب.

تركيب المُزخرفات

يمكنك دمج عدة مُزخرفات لتطبيق عدة تحسينات على مُوصِل واحد. هذا يسمح لك بإنشاء خطوط أنابيب معقدة للتحقق والتحويل.

مثال:

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

    descriptor.set = function (value: any) {
      if (typeof value === 'string') {
        value = value.toUpperCase();
      }
      originalSet.call(this, value);
    };
  };
}

@ValidateLength(5)
@ToUpperCase()
class DataItem {
  private _value: string;

  set value(newValue: string) {
    this._value = newValue;
  }

  get value(): string {
    return this._value;
  }
}

const item = new DataItem();
try {
  item.value = 'short'; // This will throw an error because it's shorter than 5 characters.
} catch (e) {
  console.error(e.message); // Property value must be at least 5 characters long.
}

item.value = 'longer';
console.log(item.value); // LONGER

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يتم تطبيق مُزخرف `ValidateLength` أولاً، متبوعًا بـ `ToUpperCase`. ترتيب تطبيق المُزخرفات مهم؛ هنا يتم التحقق من الطول *قبل* تحويل السلسلة إلى أحرف كبيرة.

أفضل الممارسات

• اجعل المُزخرفات بسيطة: يجب أن تكون المُزخرفات مركزة وتؤدي مهمة واحدة محددة جيدًا. تجنب إنشاء مُزخرفات معقدة للغاية يصعب فهمها وصيانتها.
• استخدم الدوال المصنعية: استخدم الدوال المصنعية لإنشاء مُزخرفات تقبل الوسائط، مما يسمح لك بتخصيص سلوكها.
• وثّق مُزخرفاتك: وثّق بوضوح الغرض من مُزخرفاتك وكيفية استخدامها لتسهيل فهمها واستخدامها من قبل المطورين الآخرين.
• اختبر مُزخرفاتك: اكتب اختبارات وحدة للتأكد من أن مُزخرفاتك تعمل بشكل صحيح وأنها لا تُدخل أي آثار جانبية غير متوقعة.
• تجنب الآثار الجانبية: من المثالي أن تكون المُزخرفات دوال نقية ليس لها أي آثار جانبية خارج تعديل العنصر المستهدف.
• ضع في اعتبارك ترتيب التطبيق: عند تركيب عدة مُزخرفات، انتبه إلى الترتيب الذي يتم تطبيقها به، حيث يمكن أن يؤثر ذلك على النتيجة.
• كن واعيًا بالأداء: قم بقياس تأثير الأداء لمُزخرفاتك، خاصة في الأجزاء الحرجة من حيث الأداء في الكود الخاص بك.

منظور عالمي

مبادئ استخدام المُزخرفات لتحسين الخصائص والتحقق من صحتها قابلة للتطبيق عبر مختلف نماذج البرمجة وممارسات تطوير البرمجيات في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، قد يختلف السياق والمتطلبات المحددة اعتمادًا على الصناعة والمنطقة والمشروع.

على سبيل المثال، في الصناعات شديدة التنظيم مثل التمويل أو الرعاية الصحية، قد تستلزم متطلبات التحقق من صحة البيانات والأمان الصارمة استخدام مُزخرفات تحقق أكثر تعقيدًا وقوة. على النقيض من ذلك، في الشركات الناشئة سريعة التطور، قد يكون التركيز على النماذج الأولية السريعة والتكرار، مما يؤدي إلى نهج أكثر واقعية وأقل صرامة في التحقق من الصحة.

يجب على المطورين الذين يعملون في فرق دولية أيضًا أن يكونوا على دراية بالاختلافات الثقافية والحواجز اللغوية. عند تحديد قواعد التحقق، ضع في اعتبارك تنسيقات البيانات والاصطلاحات المختلفة المستخدمة في البلدان المختلفة. على سبيل المثال، يمكن أن تختلف تنسيقات التاريخ ورموز العملات وتنسيقات العناوين بشكل كبير عبر المناطق المختلفة.

الخاتمة

توفر مُزخرفات جافاسكريبت مع المُوصِلات طريقة قوية ومرنة لتحسين الخصائص والتحقق من صحتها، مما يحسن جودة الكود وقابلية الصيانة وإعادة الاستخدام. من خلال فهم أساسيات المُزخرفات والمُوصِلات و Reflect API، وباتباع أفضل الممارسات، يمكنك الاستفادة من هذه الميزات لبناء تطبيقات قوية ومصممة جيدًا.

تذكر أن تأخذ في الاعتبار السياق والمتطلبات المحددة لمشروعك، وأن تكيف نهجك وفقًا لذلك. مع التخطيط والتنفيذ الدقيقين، يمكن أن تكون المُزخرفات أداة قيمة في ترسانة تطوير جافاسكريبت الخاصة بك.