JavaScript Decorators: Forbedring og validering af egenskaber med accessors

JavaScript Decorators giver en kraftfuld og elegant måde at modificere og forbedre klasser og deres medlemmer på, hvilket gør koden mere læsbar, vedligeholdelig og udvidelsesvenlig. Dette indlæg dykker ned i detaljerne ved at bruge decorators med accessors (getters og setters) til forbedring og validering af egenskaber, og giver praktiske eksempler og bedste praksis for moderne JavaScript-udvikling.

Hvad er JavaScript Decorators?

Introduceret i ES2016 (ES7) og standardiseret, er decorators et designmønster, der giver dig mulighed for at tilføje funktionalitet til eksisterende kode på en deklarativ og genanvendelig måde. De bruger @-symbolet efterfulgt af decoratorens navn og anvendes på klasser, metoder, accessors eller egenskaber. Tænk på dem som syntaktisk sukker, der gør metaprogrammering lettere og mere læsbar.

Bemærk: Decorators kræver, at eksperimentel understøttelse er aktiveret i dit JavaScript-miljø. For eksempel i TypeScript skal du aktivere compiler-indstillingen experimentalDecorators i din tsconfig.json-fil.

Grundlæggende syntaks

En decorator er i bund og grund en funktion, der tager målet (klassen, metoden, accessor'en eller egenskaben, der dekoreres), navnet på det medlem, der dekoreres, og egenskabsbeskrivelsen (for accessors og metoder) som argumenter. Den kan derefter modificere eller erstatte målelementet.

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

class MyClass {
  @MyDecorator
  myProperty: string;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Decorators og Accessors (Getters og Setters)

Accessors (getters og setters) giver dig mulighed for at kontrollere adgangen til klasseegenskaber. At dekorere accessors giver en kraftfuld mekanisme til at tilføje funktionalitet som:

• Validering: Sikre, at den værdi, der tildeles en egenskab, opfylder visse kriterier.
• Transformation: Ændre værdien, før den gemmes eller returneres.
• Logning: Spore adgang til egenskaber til debugging- eller revisionsformål.
• Memoization: Cache resultatet af en getter for ydeevneoptimering.
• Autorisation: Kontrollere adgang til egenskaber baseret på brugerroller eller tilladelser.

Eksempel: Validerings-decorator

Lad os oprette en decorator, der validerer den værdi, der tildeles en egenskab. Dette eksempel bruger en simpel længdekontrol for en streng, men den kan let tilpasses til mere komplekse valideringsregler.

            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(`Egenskaben ${propertyKey} skal være mindst ${minLength} tegn lang.`);
      }
      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'; // Dette vil kaste en fejl
} catch (error) {
  console.error(error.message); // Output: Egenskaben username skal være mindst 3 tegn lang.
}

user.username = 'abc'; // Dette vil fungere fint
console.log(user.username); // Output: abc

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. ValidateLength-decoratoren er en factory-funktion, der tager minimumslængden som et argument.
2. Den returnerer en decorator-funktion, der modtager target, propertyKey (navnet på egenskaben) og descriptor.
3. Decorator-funktionen opsnapper den oprindelige setter (descriptor.set).
4. Indeni den opsnappede setter udfører den valideringstjekket. Hvis værdien er ugyldig, kaster den en fejl. Ellers kalder den den oprindelige setter ved hjælp af originalSet.call(this, value).

Eksempel: Transformations-decorator

Dette eksempel demonstrerer, hvordan man transformerer en værdi, før den gemmes i en egenskab. Her opretter vi en decorator, der automatisk fjerner whitespace fra en strengværdi.

            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 = '  Mit Produkt  ';
console.log(product.name); // Output: Mit Produkt

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. Trim-decoratoren opsnapper setteren for name-egenskaben.
2. Den tjekker, om den værdi, der tildeles, er en streng.
3. Hvis det er en streng, kalder den trim()-metoden for at fjerne foranstillet og efterstillet whitespace.
4. Til sidst kalder den den oprindelige setter med den trimmede værdi.

Eksempel: Logførings-decorator

Dette eksempel demonstrerer, hvordan man logger adgang til en egenskab, hvilket kan være nyttigt til debugging eller revision.

            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(`Henter ${propertyKey}: ${result}`);
        return result;
      };
    }

    if (originalSet) {
      descriptor.set = function (value: any) {
        console.log(`Sætter ${propertyKey} til: ${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 = 'din_api_nøgle'; // Output: Sætter apiKey til: din_api_nøgle
console.log(config.apiKey); // Output: Henter apiKey: din_api_nøgle
                              // Output: din_api_nøgle

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. LogAccess-decoratoren opsnapper både getter og setter for apiKey-egenskaben.
2. Når getteren kaldes, logger den den hentede værdi til konsollen.
3. Når setteren kaldes, logger den den værdi, der tildeles, til konsollen.

Praktiske anvendelser og overvejelser

Decorators med accessors kan bruges i en række forskellige scenarier, herunder:

• Data Binding: Automatisk opdatering af brugergrænsefladen, når en egenskab ændres. Frameworks som Angular og React bruger ofte lignende mønstre internt.
• Object-Relational Mapping (ORM): Definition af, hvordan klasseegenskaber mappes til databasekolonner, herunder valideringsregler og datatransformationer. For eksempel kan en decorator sikre, at en strengegenskab gemmes med små bogstaver i databasen.
• API-integration: Validering og transformation af data modtaget fra eksterne API'er. En decorator kan sikre, at en datostreng modtaget fra et API bliver parset til et gyldigt JavaScript Date-objekt.
• Konfigurationsstyring: Indlæsning af konfigurationsværdier fra miljøvariabler eller konfigurationsfiler og validering af dem. For eksempel kan en decorator sikre, at et portnummer er inden for et gyldigt interval.

Overvejelser:

• Kompleksitet: Overdreven brug af decorators kan gøre koden sværere at forstå og debugge. Brug dem med omtanke og dokumentér deres formål tydeligt.
• Ydeevne: Decorators tilføjer et ekstra lag af indirektion, hvilket potentielt kan påvirke ydeevnen. Mål ydeevnekritiske sektioner af din kode for at sikre, at decorators ikke forårsager en betydelig nedgang.
• Kompatibilitet: Selvom decorators nu er standardiserede, understøtter ældre JavaScript-miljøer dem muligvis ikke native. Brug en transpiler som Babel eller TypeScript for at sikre kompatibilitet på tværs af forskellige browsere og Node.js-versioner.
• Metadata: Decorators bruges ofte i forbindelse med metadata-refleksion, som giver dig mulighed for at få adgang til oplysninger om de dekorerede medlemmer under kørsel. Biblioteket reflect-metadata giver en standardiseret måde at tilføje og hente metadata på.

Avancerede teknikker

Brug af Reflect API

Reflect API'et giver kraftfulde introspektionsmuligheder, der giver dig mulighed for at inspicere og ændre objekters adfærd under kørsel. Det bruges ofte i forbindelse med decorators til at tilføje metadata til klasser og deres medlemmer.

Eksempel:

            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('Hej, %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('verden');
console.log(greeter.greet()); // Output: Hej, verden

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. Vi importerer reflect-metadata-biblioteket.
2. Vi definerer en metadata-nøgle ved hjælp af et Symbol for at undgå navnekollisioner.
3. format-decoratoren tilføjer metadata til greeting-egenskaben og specificerer formatstrengen.
4. getFormat-funktionen henter de metadata, der er knyttet til en egenskab.
5. greet-metoden henter formatstrengen fra metadataene og bruger den til at formatere hilsen-beskeden.

Sammensætning af Decorators

Du kan kombinere flere decorators for at anvende flere forbedringer på en enkelt accessor. Dette giver dig mulighed for at oprette komplekse validerings- og transformationspipelines.

Eksempel:

            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 = 'kort'; // Dette vil kaste en fejl, fordi den er kortere end 5 tegn.
} catch (e) {
  console.error(e.message); // Egenskaben value skal være mindst 5 tegn lang.
}

item.value = 'længere';
console.log(item.value); // LÆNGERE

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempel anvendes `ValidateLength`-decoratoren først, efterfulgt af `ToUpperCase`. Rækkefølgen af decorator-anvendelse er vigtig; her valideres længden *før* strengen konverteres til store bogstaver.

Bedste praksis

• Hold Decorators simple: Decorators bør være fokuserede og udføre en enkelt, veldefineret opgave. Undgå at skabe alt for komplekse decorators, der er svære at forstå og vedligeholde.
• Brug Factory-funktioner: Brug factory-funktioner til at oprette decorators, der accepterer argumenter, hvilket giver dig mulighed for at tilpasse deres adfærd.
• Dokumentér dine Decorators: Dokumentér tydeligt formålet med og brugen af dine decorators for at gøre dem lettere at forstå og bruge for andre udviklere.
• Test dine Decorators: Skriv enhedstests for at sikre, at dine decorators fungerer korrekt, og at de ikke introducerer uventede bivirkninger.
• Undgå bivirkninger: Decorators bør ideelt set være rene funktioner, der ikke har nogen bivirkninger ud over at modificere målelementet.
• Overvej rækkefølgen af anvendelse: Når du sammensætter flere decorators, skal du være opmærksom på den rækkefølge, de anvendes i, da dette kan påvirke resultatet.
• Vær opmærksom på ydeevne: Mål ydeevnepåvirkningen af dine decorators, især i ydeevnekritiske sektioner af din kode.

Globalt perspektiv

Principperne for brug af decorators til forbedring og validering af egenskaber gælder på tværs af forskellige programmeringsparadigmer og softwareudviklingspraksisser verden over. Dog kan den specifikke kontekst og kravene variere afhængigt af industrien, regionen og projektet.

For eksempel, i stærkt regulerede brancher som finans eller sundhedsvæsen, kan strenge datavaliderings- og sikkerhedskrav nødvendiggøre brugen af mere komplekse og robuste validerings-decorators. I modsætning hertil kan fokus i hurtigt udviklende startups være på hurtig prototyping og iteration, hvilket fører til en mere pragmatisk og mindre streng tilgang til validering.

Udviklere, der arbejder i internationale teams, bør også være opmærksomme på kulturelle forskelle og sprogbarrierer. Når du definerer valideringsregler, skal du overveje de forskellige dataformater og konventioner, der bruges i forskellige lande. For eksempel kan datoformater, valutasymboler og adresseformater variere betydeligt på tværs af forskellige regioner.

Konklusion

JavaScript Decorators med accessors tilbyder en kraftfuld og fleksibel måde at forbedre og validere egenskaber på, hvilket forbedrer kodekvalitet, vedligeholdelighed og genanvendelighed. Ved at forstå det grundlæggende i decorators, accessors og Reflect API'et, og ved at følge bedste praksis, kan du udnytte disse funktioner til at bygge robuste og veldesignede applikationer.

Husk at overveje den specifikke kontekst og kravene i dit projekt, og at tilpasse din tilgang derefter. Med omhyggelig planlægning og implementering kan decorators være et værdifuldt værktøj i dit JavaScript-udviklingsarsenal.