Validering med JavaScript Proxy Handler: Typesikker Objektaflytning

JavaScript Proxies giver en kraftfuld mekanisme til at aflytte og tilpasse grundlæggende objektoperationer. Et af de mest overbevisende anvendelsesområder er datavalidering. Ved at udnytte Proxy handlers kan du håndhæve begrænsninger og typesikkerhed på objektegenskaber, hvilket fører til mere robust og vedligeholdelsesvenlig kode. Dette blogindlæg udforsker, hvordan man bruger JavaScript Proxies til effektiv objektvalidering, og tilbyder praktiske eksempler og vejledning for udviklere på alle niveauer. Vi vil dække forskellige handler-metoder og demonstrere, hvordan de kan bruges til at sikre dataintegritet.

Forståelse af JavaScript Proxies

Før vi dykker ned i validering, lad os kort gennemgå, hvad JavaScript Proxies er, og hvordan de virker. Et Proxy-objekt omkranser et andet objekt (target) og aflytter operationer, der udføres på dette target. Proxy'en giver dig mulighed for at definere brugerdefineret adfærd for operationer som at hente en egenskab, sætte en egenskab, kalde en funktion eller konstruere et nyt objekt. Denne tilpasning opnås gennem en handler, som er et objekt, der indeholder metoder, som aflytter specifikke operationer.

Den grundlæggende syntaks for at oprette en Proxy er:

            const proxy = new Proxy(target, handler);
            

              
                Copy
              
            
          

• target: Objektet, der skal omkranses af Proxy'en.
• handler: Et objekt, der indeholder metoder (traps), som aflytter operationer på target-objektet.

Proxy Handler-metoder til validering

Handler-objektet kan indeholde forskellige metoder, hvor hver svarer til en forskellig operation på target-objektet. Her er nogle af de mest relevante metoder til validering:

• get(target, property, receiver): Aflytter adgang til egenskaber.
• set(target, property, value, receiver): Aflytter tildeling af egenskaber.
• apply(target, thisArg, argumentsList): Aflytter funktionskald.
• construct(target, argumentsList, newTarget): Aflytter new-operatoren.
• deleteProperty(target, property): Aflytter delete-operatoren.
• defineProperty(target, property, descriptor): Aflytter definition af egenskaber.
• has(target, property): Aflytter in-operatoren.
• ownKeys(target): Aflytter Object.getOwnPropertyNames(), Object.getOwnPropertySymbols(), og Reflect.ownKeys().
• preventExtensions(target): Aflytter Object.preventExtensions().
• getPrototypeOf(target): Aflytter Object.getPrototypeOf().
• setPrototypeOf(target, prototype): Aflytter Object.setPrototypeOf().

Vi vil primært fokusere på get, set, apply og construct handlers, da de er de mest almindeligt anvendte til valideringsformål.

Validering af tildeling af egenskaber med set-handleren

set-handleren er afgørende for validering af tildeling af egenskaber. Den giver dig mulighed for at aflytte forsøg på at ændre et objekts egenskaber og håndhæve begrænsninger, før tildelingen rent faktisk sker.

Eksempel: Typekontrol

Lad os oprette en Proxy, der håndhæver typekontrol for egenskaberne i et Person-objekt. Vi vil sikre, at name altid er en streng, og age altid er et tal.

            const person = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    if (property === 'name' && typeof value !== 'string') {
      throw new TypeError('Name must be a string');
    }
    if (property === 'age' && typeof value !== 'number') {
      throw new TypeError('Age must be a number');
    }
    // Følgende linje er afgørende for at sikre, at egenskaben rent faktisk bliver sat.
    target[property] = value;
    return true; // Angiv succes
  }
};

const proxy = new Proxy(person, validator);

proxy.name = 'Jane Smith'; // Fungerer fint
proxy.age = 25; // Fungerer fint

try {
  proxy.age = '40'; // Kaster TypeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

console.log(proxy.age); // Output: 25

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempel kontrollerer set-handleren typen af den værdi, der tildeles name og age. Hvis typen er forkert, kaster den en TypeError, hvilket forhindrer tildelingen. Det er afgørende at inkludere `target[property] = value;` i handleren for rent faktisk at sætte værdien; ellers vil egenskaben ikke blive opdateret.

Eksempel: Områdevalidering

Vi kan også validere, at en egenskab falder inden for et bestemt område. Lad os for eksempel sikre, at age altid er mellem 0 og 120.

            const person = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    if (property === 'age') {
      if (typeof value !== 'number') {
        throw new TypeError('Age must be a number');
      }
      if (value < 0 || value > 120) {
        throw new RangeError('Age must be between 0 and 120');
      }
    }
    target[property] = value;
    return true;
  }
};

const proxy = new Proxy(person, validator);

proxy.age = 50; // Fungerer fint

try {
  proxy.age = -5; // Kaster RangeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Validering af adgang til egenskaber med get-handleren

Selvom det er mindre almindeligt til streng validering, kan get-handleren bruges til at udføre transformationer eller valideringer, når en egenskab tilgås. For eksempel kan du ønske at formatere et telefonnummer eller sikre, at en dato er gyldig, før den returneres.

Eksempel: Skrivebeskyttede egenskaber

Du kan simulere skrivebeskyttede egenskaber ved at kaste en fejl, når nogen forsøger at tilgå en egenskab, der ikke bør læses direkte.

            const config = {
  apiKey: 'secret_key'
};

const validator = {
  get: function(target, property) {
    if (property === 'apiKey') {
      throw new Error('Cannot directly access apiKey. Use a secure method.');
    }
    return target[property];
  }
};

const proxy = new Proxy(config, validator);

try {
  console.log(proxy.apiKey); // Kaster Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Denne tilgang forhindrer direkte adgang til følsomme data og tvinger udviklere til at bruge en mere kontrolleret metode til at hente nøglen (f.eks. en funktion, der håndterer godkendelse).

Validering af funktionskald med apply-handleren

apply-handleren giver dig mulighed for at aflytte funktionskald og validere de argumenter, der sendes til funktionen. Dette er især nyttigt for at sikre, at funktioner modtager de korrekte typer og antal argumenter.

Eksempel: Validering af argumenttyper

Lad os oprette en Proxy, der validerer de argumenter, der sendes til en funktion, som beregner arealet af et rektangel.

            function calculateArea(width, height) {
  return width * height;
}

const validator = {
  apply: function(target, thisArg, argumentsList) {
    if (argumentsList.length !== 2) {
      throw new Error('calculateArea requires exactly two arguments: width and height.');
    }

    const width = argumentsList[0];
    const height = argumentsList[1];

    if (typeof width !== 'number' || typeof height !== 'number') {
      throw new TypeError('Width and height must be numbers.');
    }

    if (width <= 0 || height <= 0) {
      throw new RangeError('Width and height must be positive values.');
    }

    return target.apply(thisArg, argumentsList);
  }
};

const proxy = new Proxy(calculateArea, validator);

console.log(proxy(5, 10)); // Output: 50

try {
  console.log(proxy(5)); // Kaster Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

try {
  console.log(proxy('5', 10)); // Kaster TypeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempel kontrollerer apply-handleren antallet og typerne af de argumenter, der sendes til calculateArea-funktionen. Hvis argumenterne er ugyldige, kaster den en fejl, før funktionen rent faktisk udføres. Den afgørende linje `return target.apply(thisArg, argumentsList);` udfører rent faktisk den oprindelige funktion med de angivne argumenter.

Validering af objektoprettelse med construct-handleren

construct-handleren giver dig mulighed for at aflytte new-operatoren og validere de argumenter, der sendes til konstruktørfunktionen. Dette er især nyttigt for at håndhæve begrænsninger på objekter, der er oprettet ved hjælp af konstruktører.

Eksempel: Påkrævede egenskaber

Lad os oprette en Proxy, der sikrer, at et User-objekt altid oprettes med et username og en email.

            class User {
  constructor(username, email) {
    this.username = username;
    this.email = email;
  }
}

const validator = {
  construct: function(target, argumentsList) {
    if (argumentsList.length !== 2) {
      throw new Error('User constructor requires two arguments: username and email.');
    }

    const username = argumentsList[0];
    const email = argumentsList[1];

    if (typeof username !== 'string' || username.length === 0) {
      throw new TypeError('Username must be a non-empty string.');
    }

    if (typeof email !== 'string' || !email.includes('@')) {
      throw new TypeError('Email must be a valid email address.');
    }

    return new target(...argumentsList);
  }
};

const UserProxy = new Proxy(User, validator);

const user1 = new UserProxy('john.doe', 'john.doe@example.com'); // Fungerer fint

try {
  const user2 = new UserProxy('john.doe'); // Kaster Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

try {
  const user3 = new UserProxy('john.doe', 'invalid_email'); // Kaster TypeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

console.log(user1);

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempel kontrollerer construct-handleren antallet og typerne af de argumenter, der sendes til User-konstruktøren. Hvis argumenterne er ugyldige, kaster den en fejl, før objektet oprettes. Linjen `return new target(...argumentsList);` opretter rent faktisk en ny instans af klassen ved hjælp af de angivne argumenter.

Avancerede valideringsteknikker

Ud over grundlæggende typekontrol og områdevalidering kan Proxies bruges til mere avancerede valideringsscenarier.

Validering på tværs af egenskaber

Du kan bruge Proxies til at validere relationer mellem forskellige egenskaber. For eksempel kan du ønske at sikre, at en startdato altid er før en slutdato.

            const event = {
  startDate: '2024-01-15',
  endDate: '2024-01-20'
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    target[property] = value; // Sæt værdien først

    if (property === 'endDate' && target.startDate > target.endDate) {
      throw new Error('End date must be after start date.');
    }

    return true;
  }
};

const proxy = new Proxy(event, validator);

proxy.endDate = '2024-01-25'; // Fungerer fint

try {
  proxy.endDate = '2024-01-10'; // Kaster Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Asynkron validering

Selvom det er mindre almindeligt, kan du bruge Proxies med asynkrone operationer til mere komplekse valideringsscenarier. Dette kan involvere at foretage API-kald for at validere data mod eksterne kilder.

Vigtig bemærkning: Asynkrone operationer inden i Proxy handlers kan være komplekse og bør håndteres omhyggeligt for at undgå at blokere event loop'en. Det er ofte bedre at udføre asynkron validering uden for Proxy handleren og derefter bruge Proxy'en til at håndhæve resultaterne.

Fordele ved at bruge Proxies til validering

• Centraliseret valideringslogik: Proxies giver dig mulighed for at centralisere valideringslogik på ét sted, hvilket gør det lettere at vedligeholde og opdatere.
• Forbedret kodelæsbarhed: Ved at adskille valideringslogik fra den centrale objektlogik kan du forbedre læsbarheden og vedligeholdelsen af din kode.
• Forbedret typesikkerhed: Proxies hjælper med at håndhæve typesikkerhed, hvilket reducerer risikoen for fejl forårsaget af forkerte datatyper.
• Fleksibilitet og tilpasning: Proxies giver en høj grad af fleksibilitet, så du kan tilpasse valideringsregler til de specifikke behov i din applikation.

Begrænsninger ved brug af Proxies

• Ydeevne-overhead: Proxies introducerer en lille ydeevne-overhead på grund af aflytningen af objektoperationer. Denne overhead er normalt ubetydelig for de fleste applikationer, men det er vigtigt at overveje i ydeevnekritiske scenarier.
• Kompatibilitet: Selvom Proxies understøttes i moderne browsere og Node.js, understøttes de ikke i ældre miljøer. Du kan få brug for at bruge polyfills for at sikre kompatibilitet med ældre browsere.
• Fejlfinding: Fejlfinding af kode, der bruger Proxies, kan være lidt mere udfordrende på grund af aflytningen af objektoperationer. Moderne udviklerværktøjer giver dog god understøttelse for fejlfinding af Proxies.

Bedste praksis for validering med Proxy Handler

• Hold Handlers simple: Undgå kompleks logik i Proxy handlers for at minimere ydeevne-overhead og forbedre læsbarheden.
• Giv klare fejlmeddelelser: Kast informative fejlmeddelelser, der hjælper udviklere med at forstå, hvorfor valideringen mislykkedes.
• Overvej ydeevne: Vær opmærksom på ydeevnepåvirkningen af Proxies, især i ydeevnekritiske applikationer.
• Brug med forsigtighed: Overbrug ikke Proxies. Brug dem strategisk til validering og andre metaprogrammeringsopgaver, hvor de giver en klar fordel.
• Test grundigt: Test din Proxy-baserede valideringslogik grundigt for at sikre, at den fungerer som forventet i alle scenarier.

Globale overvejelser ved validering

Når man udvikler applikationer til et globalt publikum, er det afgørende at overveje kulturelle forskelle og regionale variationer, når man implementerer valideringsregler. Her er nogle vigtige overvejelser:

• Dato- og tidsformater: Brug et bibliotek som Moment.js eller date-fns til at håndtere dato- og tidsformater korrekt for forskellige lokaliteter. For eksempel formateres datoer i USA ofte som MM/DD/YYYY, mens de i Europa typisk formateres som DD/MM/YYYY.
• Talformater: Vær opmærksom på forskellige talformater, herunder decimal- og tusindseparatorer. I nogle lande bruges et komma som decimalseparator, mens der i andre bruges et punktum.
• Valutaformater: Vis valutaværdier i det korrekte format for brugerens lokalitet, inklusive det passende valutasymbol og decimalpræcision.
• Adresseformater: Adresseformater varierer betydeligt rundt om i verden. Overvej at bruge et bibliotek eller en API, der understøtter international adressevalidering og -formatering.
• Telefonnummerformater: Brug et bibliotek, der understøtter international validering og formatering af telefonnumre for at sikre, at telefonnumre indtastes korrekt.
• Navneformater: Vær opmærksom på, at navneformater kan variere på tværs af kulturer. Nogle kulturer bruger et fornavn efterfulgt af et efternavn, mens andre bruger et efternavn efterfulgt af et fornavn. Nogle kulturer har også flere fornavne eller efternavne.
• Tegnsæt: Sørg for, at din applikation understøtter forskellige tegnsæt og kodninger for at imødekomme navne, adresser og andre tekstdata på forskellige sprog.
• Kulturelle følsomheder: Vær opmærksom på kulturelle følsomheder, når du designer valideringsregler. For eksempel kan visse typer data betragtes som private eller følsomme i nogle kulturer.

Eksempel: International validering af telefonnummer

            // Antager, at du bruger et bibliotek som "google-libphonenumber"

import { parsePhoneNumberFromString, AsYouType } from 'google-libphonenumber';

function validatePhoneNumber(phoneNumber, countryCode) {
  try {
    const number = parsePhoneNumberFromString(phoneNumber, countryCode);
    if (number && number.isValid()) {
      return true;
    } else {
      return false;
    }
  } catch (error) {
    return false; // Ugyldigt telefonnummerformat
  }
}

// Eksempel på brug (Tyskland)
const isValidGermanNumber = validatePhoneNumber('+4917612345678', 'DE');
console.log('Is valid German number:', isValidGermanNumber); // Output: true

// Eksempel på brug (USA)
const isValidUSNumber = validatePhoneNumber('+15551234567', 'US');
console.log('Is valid US number:', isValidUSNumber); // Output: true

            

              
                Copy
              
            
          

Konklusion

JavaScript Proxies giver en kraftfuld og fleksibel mekanisme til at implementere valideringslogik i dine applikationer. Ved at udnytte Proxy handlers kan du håndhæve begrænsninger og typesikkerhed på objektegenskaber, funktionsargumenter og objektoprettelse, hvilket fører til mere robust, vedligeholdelsesvenlig og sikker kode. Husk at overveje ydeevnekonsekvenser og kompatibilitetsproblemer, når du bruger Proxies, og test altid din valideringslogik grundigt. Ved at følge de bedste praksisser, der er skitseret i dette blogindlæg, kan du effektivt bruge Proxies til at forbedre kvaliteten og pålideligheden af dine JavaScript-applikationer og imødekomme et globalt publikum med lokaliserede valideringsstrategier.