Ovládnutí TypeScript Utility Types: Praktický průvodce pro globální vývojáře

TypeScript nabízí výkonnou sadu vestavěných užitkových typů, které mohou výrazně zlepšit typovou bezpečnost, čitelnost a udržovatelnost vašeho kódu. Tyto užitkové typy jsou v podstatě předdefinované transformace typů, které můžete aplikovat na existující typy, čímž se vyhnete psaní opakujícího se a chybového kódu. Tento průvodce prozkoumá různé užitkové typy s praktickými příklady, které rezonují s vývojáři po celém světě.

Proč používat Utility Types?

Utility typy řeší běžná scénáře manipulace s typy. Využitím jich můžete:

Snížit tzv. boilerplate kód: Vyhněte se psaní opakujících se definic typů.
Zlepšit typovou bezpečnost: Zajistěte, aby váš kód dodržoval typová omezení.
Zvýšit čitelnost kódu: Učiňte definice typů stručnějšími a snáze pochopitelnými.
Zvýšit udržovatelnost: Zjednodušte úpravy a snižte riziko zavedení chyb.

Základní Utility Types

`Partial<T>`

Partial<T> konstruuje typ, ve kterém jsou všechny vlastnosti T nastaveny na volitelné. To je zvláště užitečné, když chcete vytvořit typ pro částečné aktualizace nebo konfigurační objekty.

Příklad:

Představte si, že budujete e-commerce platformu s zákazníky z různých regionů. Máte typ Customer:


interface Customer {
  id: string;
  firstName: string;
  lastName: string;
  email: string;
  phoneNumber: string;
  address: {
    street: string;
    city: string;
    country: string;
    postalCode: string;
  };
  preferences?: {
    language: string;
    currency: string;
  }
}

Při aktualizaci informací o zákazníkovi nemusíte chtít vyžadovat všechna pole. Partial<Customer> vám umožňuje definovat typ, kde jsou všechny vlastnosti Customer volitelné:


type PartialCustomer = Partial<Customer>;

function updateCustomer(id: string, updates: PartialCustomer): void {
  // ... implementace pro aktualizaci zákazníka s daným ID
}

updateCustomer("123", { firstName: "John", lastName: "Doe" }); // Platné
updateCustomer("456", { address: { city: "London" } }); // Platné

`Readonly<T>`

Readonly<T> konstruuje typ, ve kterém jsou všechny vlastnosti T nastaveny na readonly, čímž se zabrání modifikaci po inicializaci. To je cenné pro zajištění neměnnosti.

Příklad:

Zvažte konfigurační objekt pro vaši globální aplikaci:


interface AppConfig {
  apiUrl: string;
  theme: string;
  supportedLanguages: string[];
  version: string; // Přidána verze
}

const config: AppConfig = {
  apiUrl: "https://api.example.com",
  theme: "dark",
  supportedLanguages: ["en", "fr", "de", "es", "zh"],
  version: "1.0.0"
};

Abyste zabránili náhodné modifikaci konfigurace po inicializaci, můžete použít Readonly<AppConfig>:


type ReadonlyAppConfig = Readonly<AppConfig>;

const readonlyConfig: ReadonlyAppConfig = {
  apiUrl: "https://api.example.com",
  theme: "dark",
  supportedLanguages: ["en", "fr", "de", "es", "zh"],
  version: "1.0.0"
};

// readonlyConfig.apiUrl = "https://newapi.example.com"; // Chyba: Nelze přiřadit k 'apiUrl', protože je to vlastnost pouze pro čtení.

`Pick<T, K>`

Pick<T, K> konstruuje typ výběrem sady vlastností K z T, kde K je sjednocení literálových typů řetězců představujících názvy vlastností, které chcete zahrnout.

Příklad:

Řekněme, že máte rozhraní Event s různými vlastnostmi:


interface Event {
  id: string;
  title: string;
  description: string;
  location: string;
  startTime: Date;
  endTime: Date;
  organizer: string;
  attendees: string[];
}

Pokud pro specifickou zobrazovací komponentu potřebujete pouze title, location a startTime, můžete použít Pick:


type EventSummary = Pick<Event, "title" | "location" | "startTime">;

function displayEventSummary(event: EventSummary): void {
  console.log(`Událost: ${event.title} na ${event.location} dne ${event.startTime}`);
}

`Omit<T, K>`

Omit<T, K> konstruuje typ vyloučením sady vlastností K z T, kde K je sjednocení literálových typů řetězců představujících názvy vlastností, které chcete vyloučit. Toto je opak Pick.

Příklad:

Pomocí stejného rozhraní Event, pokud chcete vytvořit typ pro vytváření nových událostí, možná budete chtít vyloučit vlastnost id, která je obvykle generována backendem:


type NewEvent = Omit<Event, "id">;

function createEvent(event: NewEvent): void {
  // ... implementace pro vytvoření nové události
}

`Record<K, T>`

Record<K, T> konstruuje typ objektu, jehož klíče vlastností jsou K a jehož hodnoty vlastností jsou T. K může být sjednocení literálových typů řetězců, literálových typů čísel nebo symbolů. Toto je ideální pro vytváření slovníků nebo map.

Příklad:

Představte si, že potřebujete ukládat překlady pro uživatelské rozhraní vaší aplikace. K definování typu pro vaše překlady můžete použít Record:


type Translations = Record<string, string>;

const enTranslations: Translations = {
  "hello": "Hello",
  "goodbye": "Goodbye",
  "welcome": "Welcome to our platform!"
};

const frTranslations: Translations = {
  "hello": "Bonjour",
  "goodbye": "Au revoir",
  "welcome": "Bienvenue sur notre plateforme !"
};

function translate(key: string, language: string): string {
  const translations = language === "en" ? enTranslations : frTranslations; // Zjednodušeno
  return translations[key] || key; // Zálohování na klíč, pokud není nalezen žádný překlad
}

console.log(translate("hello", "en")); // Výstup: Hello
console.log(translate("hello", "fr")); // Výstup: Bonjour
console.log(translate("nonexistent", "en")); // Výstup: nonexistent

`Exclude<T, U>`

Exclude<T, U> konstruuje typ vyloučením z T všech členů sjednocení, které jsou přiřaditelné k U. Je užitečný pro filtrování konkrétních typů ze sjednocení.

Příklad:

Můžete mít typ reprezentující různé typy událostí:


type EventType = "concert" | "conference" | "workshop" | "webinar";

Pokud chcete vytvořit typ, který vylučuje události typu „webinar“, můžete použít Exclude:


type PhysicalEvent = Exclude<EventType, "webinar">;

// PhysicalEvent je nyní "concert" | "conference" | "workshop"

function attendPhysicalEvent(event: PhysicalEvent): void {
  console.log(`Účast na ${event}`);
}

// attendPhysicalEvent("webinar"); // Chyba: Argument typu '"webinar"' nelze přiřadit k parametru typu '"concert" | "conference" | "workshop"'.

attendPhysicalEvent("concert"); // Platné

`Extract<T, U>`

Extract<T, U> konstruuje typ extrahováním z T všech členů sjednocení, které jsou přiřaditelné k U. Toto je opak Exclude.

Příklad:

Pomocí stejného EventType můžete extrahovat typ události webinaru:


type OnlineEvent = Extract<EventType, "webinar">;

// OnlineEvent je nyní "webinar"

function attendOnlineEvent(event: OnlineEvent): void {
  console.log(`Účast na ${event} online`);
}

attendOnlineEvent("webinar"); // Platné
// attendOnlineEvent("concert"); // Chyba: Argument typu '"concert"' nelze přiřadit k parametru typu '"webinar"'.

`NonNullable<T>`

NonNullable<T> konstruuje typ vyloučením null a undefined z T.

Příklad:


type MaybeString = string | null | undefined;

type DefinitelyString = NonNullable<MaybeString>;

// DefinitelyString je nyní string

function processString(str: DefinitelyString): void {
  console.log(str.toUpperCase());
}

// processString(null); // Chyba: Argument typu 'null' nelze přiřadit k parametru typu 'string'.
// processString(undefined); // Chyba: Argument typu 'undefined' nelze přiřadit k parametru typu 'string'.
processString("hello"); // Platné

`ReturnType<T>`

ReturnType<T> konstruuje typ skládající se z návratového typu funkce T.

Příklad:


function greet(name: string): string {
  return `Hello, ${name}!`;
}

type Greeting = ReturnType<typeof greet>;

// Greeting je nyní string

const message: Greeting = greet("World");

console.log(message);

`Parameters<T>`

Parameters<T> konstruuje typ n-tice z typů parametrů typové funkce T.

Příklad:


function logEvent(eventName: string, eventData: object): void {
  console.log(`Událost: ${eventName}`, eventData);
}

type LogEventParams = Parameters<typeof logEvent>;

// LogEventParams je nyní [eventName: string, eventData: object]

const params: LogEventParams = ["user_login", { userId: "123", timestamp: Date.now() }];

logEvent(...params);

`ConstructorParameters<T>`

ConstructorParameters<T> konstruuje typ n-tice nebo pole z typů parametrů typové funkce konstruktoru T. Odvozuje typy argumentů, které je třeba předat konstruktoru třídy.

Příklad:


class Greeter {
  greeting: string;

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

  greet() {
    return "Hello, " + this.greeting;
  }
}


type GreeterParams = ConstructorParameters<typeof Greeter>;

// GreeterParams je nyní [message: string]

const paramsGreeter: GreeterParams = ["World"];
const greeterInstance = new Greeter(...paramsGreeter);

console.log(greeterInstance.greet()); // Vypíše: Hello, World

`Required<T>`

Required<T> konstruuje typ složený ze všech vlastností T nastavených na požadované. Všechny volitelné vlastnosti se stanou povinnými.

Příklad:


interface UserProfile {
  name: string;
  age?: number;
  email?: string;
}

type RequiredUserProfile = Required<UserProfile>;

// RequiredUserProfile je nyní { name: string; age: number; email: string; }

const completeProfile: RequiredUserProfile = {
  name: "Alice",
  age: 30,
  email: "alice@example.com"
};

// const incompleteProfile: RequiredUserProfile = { name: "Bob" }; // Chyba: Vlastnost 'age' chybí v typu '{ name: string; }', ale je vyžadována v typu 'Required<UserProfile>'.

Pokročilé Utility Types

Šablonové literálové typy

Šablonové literálové typy vám umožňují konstruovat nové typy literálů řetězců konkatenací existujících typů literálů řetězců, typů literálů čísel a dalších. To umožňuje výkonnou manipulaci s typy založenou na řetězcích.

Příklad:


type HTTPMethod = "GET" | "POST" | "PUT" | "DELETE";
type APIEndpoint = `/api/users` | `/api/products`;

type RequestURL = `${HTTPMethod} ${APIEndpoint}`;

// RequestURL je nyní "GET /api/users" | "POST /api/users" | "PUT /api/users" | "DELETE /api/users" | "GET /api/products" | "POST /api/products" | "PUT /api/products" | "DELETE /api/products"

function makeRequest(url: RequestURL): void {
  console.log(`Odesílání požadavku na ${url}`);
}

makeRequest("GET /api/users"); // Platné
// makeRequest("INVALID /api/users"); // Chyba

Podmíněné typy

Podmíněné typy vám umožňují definovat typy, které závisí na podmínce vyjádřené jako vztah typů. Používají klíčové slovo infer k extrakci informací o typu.

Příklad:


type UnwrapPromise<T> = T extends Promise<infer U> ? U : T;

// Pokud je T Promise<U>, pak je typ U; jinak je typ T.

async function fetchData(): Promise<number> {
  return 42;
}


type Data = UnwrapPromise<ReturnType<typeof fetchData>>;

// Data je nyní number

function processData(data: Data): void {
  console.log(data * 2);
}

processData(await fetchData());

Praktické aplikace a scénáře z reálného světa

Pojďme prozkoumat další složité scénáře z reálného světa, kde užitkové typy září.

1. Zpracování formulářů

Při práci s formuláři často existují scénáře, kdy potřebujete reprezentovat počáteční hodnoty formuláře, aktualizované hodnoty formuláře a konečné odeslané hodnoty. Užitkové typy vám mohou pomoci efektivně spravovat tyto různé stavy.


interface FormData {
  firstName: string;
  lastName: string;
  email: string;
  country: string; // Požadováno
  city?: string; // Volitelné
  postalCode?: string;
  newsletterSubscription?: boolean;
}

// Počáteční hodnoty formuláře (volitelné pole)
type InitialFormValues = Partial<FormData>;

// Aktualizované hodnoty formuláře (některá pole mohou chybět)
type UpdatedFormValues = Partial<FormData>;

// Požadovaná pole pro odeslání
type RequiredForSubmission = Required<Pick<FormData, 'firstName' | 'lastName' | 'email' | 'country'>>;

// Použijte tyto typy ve svých komponentách formulářů
function initializeForm(initialValues: InitialFormValues): void { }
function updateForm(updates: UpdatedFormValues): void {}
function submitForm(data: RequiredForSubmission): void {}


const initialForm: InitialFormValues = { newsletterSubscription: true };

const updateFormValues: UpdatedFormValues = {
    firstName: "John",
    lastName: "Doe"
};

// const submissionData: RequiredForSubmission = { firstName: "test", lastName: "test", email: "test" }; // CHYBA: Chybí 'country' 
const submissionData: RequiredForSubmission = { firstName: "test", lastName: "test", email: "test", country: "USA" }; // OK

2. Transformace dat API

Při konzumaci dat z API možná budete muset transformovat data do jiného formátu pro vaši aplikaci. Užitkové typy vám mohou pomoci definovat strukturu transformovaných dat.


interface APIResponse {
  user_id: string;
  first_name: string;
  last_name: string;
  email_address: string;
  profile_picture_url: string;
  is_active: boolean;
}

// Transformace odpovědi API do čitelnějšího formátu
type UserData = {
  id: string;
  fullName: string;
  email: string;
  avatar: string;
  active: boolean;
};

function transformApiResponse(response: APIResponse): UserData {
  return {
    id: response.user_id,
    fullName: `${response.first_name} ${response.last_name}`,
    email: response.email_address,
    avatar: response.profile_picture_url,
    active: response.is_active
  };
}

function fetchAndTransformData(url: string): Promise<UserData> {
    return fetch(url)
        .then(response => response.json())
        .then(data => transformApiResponse(data));
}


// Typ můžete dokonce vynutit pomocí:

function saferTransformApiResponse(response: APIResponse): UserData {
    const {user_id, first_name, last_name, email_address, profile_picture_url, is_active} = response;
    const transformed: UserData = {
        id: user_id,
        fullName: `${first_name} ${last_name}`,
        email: email_address,
        avatar: profile_picture_url,
        active: is_active
    };

    return transformed;
}

3. Zpracování konfiguračních objektů

Konfigurační objekty jsou běžné v mnoha aplikacích. Užitkové typy vám mohou pomoci definovat strukturu konfiguračního objektu a zajistit, aby byl správně používán.


interface AppSettings {
  theme: "light" | "dark";
  language: string;
  notificationsEnabled: boolean;
  apiUrl?: string; // Volitelná URL API pro různá prostředí
  timeout?: number;  //Volitelné
}

// Výchozí nastavení
const defaultSettings: AppSettings = {
  theme: "light",
  language: "en",
  notificationsEnabled: true
};

// Funkce pro sloučení uživatelského nastavení s výchozím nastavením
function mergeSettings(userSettings: Partial<AppSettings>): AppSettings {
  return { ...defaultSettings, ...userSettings };
}

// Použití sloučeného nastavení ve vaší aplikaci
const mergedSettings = mergeSettings({ theme: "dark", apiUrl: "https://customapi.example.com" });
console.log(mergedSettings);

Tipy pro efektivní použití Utility Types

Začněte jednoduše: Před přechodem na složitější typy začněte se základními užitkovými typy jako Partial a Readonly.
Používejte popisné názvy: Dejte aliasům typů smysluplné názvy pro zlepšení čitelnosti.
Kombinujte užitkové typy: Můžete kombinovat více užitkových typů k dosažení složitých transformací typů.
Využijte podporu editoru: Využijte vynikající podporu editoru TypeScript k prozkoumání efektů užitkových typů.
Pochopte základní koncepty: Pevné pochopení typového systému TypeScript je nezbytné pro efektivní používání užitkových typů.

Závěr

TypeScriptové užitkové typy jsou výkonné nástroje, které mohou výrazně zlepšit kvalitu a udržovatelnost vašeho kódu. Pochopením a efektivním používáním těchto užitkových typů můžete psát čistší, typově bezpečnější a robustnější aplikace, které splňují požadavky globálního vývojového prostředí. Tento průvodce poskytl komplexní přehled běžných užitkových typů a praktických příkladů. Experimentujte s nimi a prozkoumejte jejich potenciál pro vylepšení vašich TypeScript projektů. Pamatujte na to, abyste při používání užitkových typů upřednostňovali čitelnost a srozumitelnost a vždy se snažili psát kód, který je snadno pochopitelný a udržovatelný, bez ohledu na to, kde se nacházejí vaši kolegové.