TypeScript Template Literal Typer for Typesikre API'er

TypeScript template literal typer er en kraftfuld funktion introduceret i TypeScript 4.1, der giver dig mulighed for at udføre strengmanipulation på typeniveau. De åbner en verden af muligheder for at skabe meget typesikre og vedligeholdelsesvenlige API'er, hvilket gør det muligt at fange fejl på kompileringstidspunktet, som ellers kun ville dukke op ved kørsel. Dette fører igen til forbedret udvikleroplevelse, lettere refaktorering og mere robust kode.

Hvad er Template Literal Typer?

I deres kerne er template literal typer string literal typer, der kan konstrueres ved at kombinere string literal typer, union typer og typevariabler. Tænk på dem som strenginterpolation for typer. Dette giver dig mulighed for at oprette nye typer baseret på eksisterende, hvilket giver en høj grad af fleksibilitet og udtryksfuldhed.

Her er et simpelt eksempel:

type Greeting = "Hello, World!";

type PersonalizedGreeting<T extends string> = `Hello, ${T}!`;

type MyGreeting = PersonalizedGreeting<"Alice">; // typen MyGreeting = "Hello, Alice!"

I dette eksempel er PersonalizedGreeting en template literal type, der tager en generisk typeparameter T, som skal være en streng. Den konstruerer derefter en ny type ved at interpolere strengen "Hello, " med værdien af T og strengen "!". Den resulterende type, MyGreeting, er "Hello, Alice!".

Fordele ved at bruge Template Literal Typer

Forbedret Typesikkerhed: Fang fejl på kompileringstidspunktet i stedet for ved kørsel.
Forbedret Vedligeholdelsesvenlighed: Gør din kode lettere at forstå, ændre og refaktorere.
Bedre Udvikleroplevelse: Giver mere præcis og hjælpsom autocompletion og fejlmeddelelser.
Kodegenerering: Muliggør oprettelsen af kodegeneratorer, der producerer typesikker kode.
API Design: Håndhæver begrænsninger for API-brug og forenkler parameterhåndtering.

Anvendelsestilfælde fra den virkelige verden

1. Definition af API-Endepunkter

Template literal typer kan bruges til at definere API-endepunktstyper, hvilket sikrer, at de korrekte parametre sendes til API'en, og at svaret håndteres korrekt. Overvej en e-handelsplatform, der understøtter flere valutaer, som USD, EUR og JPY.

type Currency = "USD" | "EUR" | "JPY";
type ProductID = string; //I praksis kunne dette være en mere specifik type

type GetProductEndpoint<C extends Currency> = `/products/${ProductID}/${C}`;

type USDEndpoint = GetProductEndpoint<"USD">; // typen USDEndpoint = "/products/${string}/USD"

Dette eksempel definerer en GetProductEndpoint-type, der tager en valuta som typeparameter. Den resulterende type er en string literal type, der repræsenterer API-endepunktet for at hente et produkt i den angivne valuta. Ved at bruge denne tilgang kan du sikre, at API-endepunktet altid konstrueres korrekt, og at den korrekte valuta bruges.

2. Datavalidering

Template literal typer kan bruges til at validere data på kompileringstidspunktet. For eksempel kan du bruge dem til at validere formatet af et telefonnummer eller en e-mailadresse. Forestil dig, at du skal validere internationale telefonnumre, som kan have forskellige formater baseret på landekoden.

type CountryCode = "+1" | "+44" | "+81"; // USA, UK, Japan
type PhoneNumber<C extends CountryCode, N extends string> = `${C}-${N}`;

type ValidUSPhoneNumber = PhoneNumber<"+1", "555-123-4567">; // typen ValidUSPhoneNumber = "+1-555-123-4567"

//Bemærk: Mere kompleks validering kan kræve en kombination af template literal typer med betingede typer.

Dette eksempel viser, hvordan du kan oprette en grundlæggende telefonnummertype, der håndhæver et specifikt format. Mere sofistikeret validering kan involvere brug af betingede typer og regulære udtrykslignende mønstre inden for template literal typen.

3. Kodegenerering

Template literal typer kan bruges til at generere kode på kompileringstidspunktet. For eksempel kan du bruge dem til at generere React-komponentnavne baseret på navnet på de data, de viser. Et almindeligt mønster er at generere komponentnavne, der følger <Entity>Details-mønsteret.

type Entity = "User" | "Product" | "Order";
type ComponentName<E extends Entity> = `${E}Details`;

type UserDetailsComponent = ComponentName<"User">; // typen UserDetailsComponent = "UserDetails"

Dette giver dig mulighed for automatisk at generere komponentnavne, der er konsistente og beskrivende, hvilket reducerer risikoen for navnekonflikter og forbedrer kodens læsbarhed.

4. Håndtering af Hændelser

Template literal typer er fremragende til at definere hændelsesnavne på en typesikker måde, hvilket sikrer, at hændelseslyttere er korrekt registreret, og at hændelseshåndterere modtager de forventede data. Overvej et system, hvor hændelser er kategoriseret efter modul og hændelsestype, adskilt af et kolon.

type Module = "user" | "product" | "order";
type EventType = "created" | "updated" | "deleted";
type EventName<M extends Module, E extends EventType> = `${M}:${E}`;

type UserCreatedEvent = EventName<"user", "created">; // typen UserCreatedEvent = "user:created"

interface EventMap {
  [key: EventName<Module, EventType>]: (data: any) => void; //Eksempel: Typen for hændelseshåndtering
}

Dette eksempel demonstrerer, hvordan man opretter hændelsesnavne, der følger et konsistent mønster, hvilket forbedrer den overordnede struktur og typesikkerhed i hændelsessystemet.

Avancerede Teknikker

1. Kombination med Betingede Typer

Template literal typer kan kombineres med betingede typer for at skabe endnu mere sofistikerede typetransformationer. Betingede typer giver dig mulighed for at definere typer, der afhænger af andre typer, hvilket gør det muligt at udføre kompleks logik på typeniveau.

type ToUpperCase<S extends string> = S extends Uppercase<S> ? S : Uppercase<S>;

type MaybeUpperCase<S extends string, Upper extends boolean> = Upper extends true ? ToUpperCase<S> : S;

type Example = MaybeUpperCase<"hello", true>; // typen Example = "HELLO"
type Example2 = MaybeUpperCase<"world", false>; // typen Example2 = "world"

I dette eksempel tager MaybeUpperCase en streng og en boolean. Hvis boolean er sand, konverterer den strengen til store bogstaver; ellers returnerer den strengen, som den er. Dette demonstrerer, hvordan du betinget kan ændre strengtyper.

2. Brug med Mapped Types

Template literal typer kan bruges med mapped types til at transformere nøglerne i en objekttype. Mapped types giver dig mulighed for at oprette nye typer ved at iterere over nøglerne i en eksisterende type og anvende en transformation på hver nøgle. Et almindeligt anvendelsestilfælde er at tilføje et præfiks eller suffiks til objektnøgler.

type MyObject = {
  name: string;
  age: number;
};

type AddPrefix<T, Prefix extends string> = {
  [K in keyof T as `${Prefix}${string & K}`]: T[K];
};

type PrefixedObject = AddPrefix<MyObject, "data_">;
// typen PrefixedObject = {
//    data_name: string;
//    data_age: number;
// }

Her tager AddPrefix en objekttype og et præfiks. Den opretter derefter en ny objekttype med de samme egenskaber, men med præfikset tilføjet til hver nøgle. Dette kan være nyttigt til at generere dataoverførselsobjekter (DTO'er) eller andre typer, hvor du skal ændre navnene på egenskaberne.

3. Indbyggede Strengmanipulationstyper

TypeScript leverer flere indbyggede strengmanipulationstyper, såsom Uppercase, Lowercase, Capitalize og Uncapitalize, som kan bruges i forbindelse med template literal typer til at udføre mere komplekse strengtransformationer.

type MyString = "hello world";

type CapitalizedString = Capitalize<MyString>; // typen CapitalizedString = "Hello world"

type UpperCasedString = Uppercase<MyString>;   // typen UpperCasedString = "HELLO WORLD"

Disse indbyggede typer gør det lettere at udføre almindelige strengmanipulationer uden at skulle skrive brugerdefineret typelogik.

Bedste Praksis

Hold det Simpelt: Undgå alt for komplekse template literal typer, der er svære at forstå og vedligeholde.
Brug Beskrivende Navne: Brug beskrivende navne til dine typevariabler for at forbedre kodens læsbarhed.
Test Grundigt: Test dine template literal typer grundigt for at sikre, at de opfører sig som forventet.
Dokumenter Din Kode: Dokumenter din kode tydeligt for at forklare formålet og opførslen af dine template literal typer.
Overvej Ydeevne: Selvom template literal typer er kraftfulde, kan de også påvirke kompileringstidens ydeevne. Vær opmærksom på kompleksiteten af dine typer og undgå unødvendige beregninger.

Almindelige Faldgruber

Overdreven Kompleksitet: Alt for komplekse template literal typer kan være svære at forstå og vedligeholde. Opdel komplekse typer i mindre, mere håndterbare stykker.
Ydeevneproblemer: Komplekse typeberegninger kan gøre kompileringstiden langsommere. Profiler din kode og optimer, hvor det er nødvendigt.
Problemer med Typeinferens: TypeScript er muligvis ikke altid i stand til at udlede den korrekte type for komplekse template literal typer. Angiv eksplicitte typeannotationer, når det er nødvendigt.
String Unions vs. Literals: Vær opmærksom på forskellen mellem string unions og string literals, når du arbejder med template literal typer. Brug af en string union, hvor en string literal forventes, kan føre til uventet adfærd.

Alternativer

Selvom template literal typer tilbyder en kraftfuld måde at opnå typesikkerhed i API-udvikling, findes der alternative tilgange, der kan være mere egnede i visse situationer.

Runtime Validering: Brug af runtime-valideringsbiblioteker som Zod eller Yup kan give lignende fordele som template literal typer, men ved kørsel i stedet for kompileringstid. Dette kan være nyttigt til validering af data, der kommer fra eksterne kilder, såsom brugerinput eller API-svar.
Kodegenereringsværktøjer: Kodegenereringsværktøjer som OpenAPI Generator kan generere typesikker kode fra API-specifikationer. Dette kan være en god mulighed, hvis du har en veldefineret API og ønsker at automatisere processen med at generere klientkode.
Manuelle Typedefinitioner: I nogle tilfælde kan det være enklere at definere typer manuelt i stedet for at bruge template literal typer. Dette kan være en god mulighed, hvis du har et lille antal typer og ikke har brug for fleksibiliteten fra template literal typer.

Konklusion

TypeScript template literal typer er et værdifuldt værktøj til at skabe typesikre og vedligeholdelsesvenlige API'er. De giver dig mulighed for at udføre strengmanipulation på typeniveau, hvilket gør det muligt at fange fejl på kompileringstidspunktet og forbedre den overordnede kvalitet af din kode. Ved at forstå de koncepter og teknikker, der er diskuteret i denne artikel, kan du udnytte template literal typer til at bygge mere robuste, pålidelige og udviklervenlige API'er. Uanset om du bygger en kompleks webapplikation eller et simpelt kommandolinjeværktøj, kan template literal typer hjælpe dig med at skrive bedre TypeScript-kode.

Overvej at udforske yderligere eksempler og eksperimentere med template literal typer i dine egne projekter for fuldt ud at forstå deres potentiale. Jo mere du bruger dem, jo mere komfortabel bliver du med deres syntaks og muligheder, hvilket giver dig mulighed for at skabe virkeligt typesikre og robuste applikationer.