JavaScripti impordiatribuudid: kaasaegne ja turvaline viis JSON-moodulite laadimiseks

Aastaid on JavaScripti arendajad maadelnud pealtnäha lihtsa ülesandega: JSON-failide laadimisega. Kuigi JavaScript Object Notation (JSON) on veebis andmevahetuse de facto standard, on selle sujuv integreerimine JavaScripti moodulitesse olnud teekond täis korduvkoodi, ajutisi lahendusi ja potentsiaalseid turvariske. Alates sünkroonsetest faililugemistest Node.js-is kuni paljusõnaliste `fetch`-kutseteni brauseris on lahendused tundunud pigem paikade kui loomupäraste funktsioonidena. See ajastu on nüüd lõppemas.

Tere tulemast impordiatribuutide maailma – see on kaasaegne, turvaline ja elegantne lahendus, mille on standardiseerinud TC39, ECMAScripti keelt haldav komitee. See funktsioon, mis on kasutusele võetud lihtsa, kuid võimsa süntaksiga `with { type: 'json' }`, on revolutsiooniliselt muutmas seda, kuidas me käsitleme mitte-JavaScripti varasid, alustades kõige levinumast: JSON-ist. See artikkel pakub ülemaailmsetele arendajatele põhjalikku juhendit selle kohta, mis on impordiatribuudid, milliseid kriitilisi probleeme need lahendavad ja kuidas saate neid juba täna kasutama hakata, et kirjutada puhtamat, turvalisemat ja tõhusamat koodi.

Vana maailm: tagasivaade JSON-i käsitlemisele JavaScriptis

Et impordiatribuutide elegantsust täielikult hinnata, peame esmalt mõistma maastikku, mida need asendavad. Sõltuvalt keskkonnast (serveripoolne või kliendipoolne) on arendajad tuginenud mitmesugustele tehnikatele, millest igaühel on oma kompromissid.

Serveripoolne (Node.js): `require()` ja `fs`-i ajastu

CommonJS moodulisüsteemis, mis oli aastaid Node.js-i loomulik osa, oli JSON-i importimine petlikult lihtne:

// CommonJS failis (nt index.js) const config = require('./config.json'); console.log(config.database.host);

See töötas suurepäraselt. Node.js parsiks JSON-faili automaatselt JavaScripti objektiks. Kuid globaalse üleminekuga ECMAScripti moodulitele (ESM) muutus see sünkroonne `require()` funktsioon ühildamatuks kaasaegse JavaScripti asünkroonse, tipptasemel-await olemusega. Otsene ESM-i vaste, `import`, ei toetanud esialgu JSON-mooduleid, sundides arendajaid tagasi vanemate, manuaalsemate meetodite juurde:

// Käsitsi faili lugemine ESM-failis (nt index.mjs) import fs from 'fs'; import path from 'path'; const configPath = path.resolve('config.json'); const configFile = fs.readFileSync(configPath, 'utf8'); const config = JSON.parse(configFile); console.log(config.database.host);

Sellel lähenemisel on mitu puudust:

• Paljusõnalisus: See nõuab üheainsa operatsiooni jaoks mitut rida korduvkoodi.
• Sünkroonne I/O: `fs.readFileSync` on blokeeriv operatsioon, mis võib suure koormusega rakendustes olla jõudluse kitsaskoht. Asünkroonne versioon (`fs.readFile`) lisab tagasikutsete või lubadustega (Promises) veelgi rohkem korduvkoodi.
• Integratsiooni puudumine: See tundub moodulisüsteemist eraldiseisev, käsitledes JSON-faili kui geneerilist tekstifaili, mis vajab käsitsi parsimist.

Kliendipoolne (brauserid): `fetch` API korduvkood

Brauseris on arendajad pikka aega tuginenud `fetch` API-le, et laadida JSON-andmeid serverist. Kuigi see on võimas ja paindlik, on see ka paljusõnaline selle jaoks, mis peaks olema otsekohene import.

// Klassikaline fetch-muster let config; fetch('/config.json') .then(response => { if (!response.ok) { throw new Error('Network response was not ok'); } return response.json(); // Parsib JSON-i keha }) .then(data => { config = data; console.log(config.api.key); }) .catch(error => console.error('Error fetching config:', error));

See muster, kuigi tõhus, kannatab järgmiste probleemide all:

• Korduvkood: Iga JSON-i laadimine nõuab sarnast lubaduste (Promises) ahelat, vastuse kontrollimist ja veakäsitlust.
• Asünkroonsuse lisakulu: `fetch`-i asünkroonse olemuse haldamine võib rakenduse loogikat keerulisemaks muuta, nõudes sageli olekuhaldust laadimisfaasi käsitlemiseks.
• Staatilise analüüsi puudumine: Kuna tegemist on käitusajal toimuva kutsega, ei saa ehitustööriistad seda sõltuvust lihtsalt analüüsida, jättes potentsiaalselt optimeerimisvõimalused kasutamata.

Samm edasi: dünaamiline `import()` koos kinnitustega (eelkäija)

Nende väljakutsete tunnistamisel pakkus TC39 komitee esmalt välja impordikinnitused (Import Assertions). See oli oluline samm lahenduse suunas, võimaldades arendajatel anda impordi kohta metaandmeid.

// Algne impordikinnituste ettepanek const configModule = await import('./config.json', { assert: { type: 'json' } }); const config = configModule.default;

See oli tohutu edasiminek. See integreeris JSON-i laadimise ESM-süsteemi. `assert` klausel andis JavaScripti mootorile käsu kontrollida, kas laaditud ressurss oli tõepoolest JSON-fail. Kuid standardiseerimisprotsessi käigus kerkis esile oluline semantiline erisus, mis viis selle arenemiseni impordiatribuutideks.

Sisenege impordiatribuutidesse: deklaratiivne ja turvaline lähenemine

Pärast ulatuslikke arutelusid ja tagasisidet mootorite arendajatelt täiustati impordikinnitused impordiatribuutideks (Import Attributes). Süntaks on peenelt erinev, kuid semantiline muutus on sügav. See on uus, standardiseeritud viis JSON-moodulite importimiseks:

Staatiline import: import config from './config.json' with { type: 'json' };

Dünaamiline import: const configModule = await import('./config.json', { with: { type: 'json' } }); const config = configModule.default;

`with` võtmesõna: rohkem kui lihtsalt nimevahetus

Muudatus `assert`-ilt `with`-ile ei ole pelgalt kosmeetiline. See peegeldab põhimõttelist muutust eesmärgis:

• `assert { type: 'json' }`: See süntaks viitas laadimisjärgsele kontrollile. Mootor laadiks mooduli ja kontrolliks seejärel, kas see vastab kinnitusele. Kui ei, viskaks see vea. See oli peamiselt turvakontroll.
• `with { type: 'json' }`: See süntaks viitab laadimiseelsele direktiivile. See annab hostile (brauserile või Node.js-ile) teavet selle kohta, kuidas moodulit algusest peale laadida ja parsida. See ei ole lihtsalt kontroll; see on juhis.

See eristus on ülioluline. `with` võtmesõna ütleb JavaScripti mootorile, "Kavatsen importida ressurssi ja annan teile atribuudid laadimisprotsessi suunamiseks. Kasutage seda teavet õige laadija valimiseks ja õigete turvapoliitikate rakendamiseks kohe alguses." See võimaldab paremat optimeerimist ja selgemat lepingut arendaja ja mootori vahel.

Miks see on mängumuutev? Turvalisuse imperatiiv

Impordiatribuutide kõige olulisem eelis on turvalisus. Need on loodud selleks, et vältida rünnakute klassi, mida tuntakse MIME-tüübi segiajamisena (MIME-type confusion), mis võib viia koodi kaugkäivitamiseni (Remote Code Execution, RCE).

RCE oht mitmetähenduslike importidega

Kujutage ette stsenaariumi ilma impordiatribuutideta, kus dünaamilist importi kasutatakse konfiguratsioonifaili laadimiseks serverist:

// Potentsiaalselt ebaturvaline import const { settings } = await import('https://api.example.com/user-settings.json');

Mis siis, kui server aadressil `api.example.com` on kompromiteeritud? Pahatahtlik osaleja võiks muuta `user-settings.json` lõpp-punkti nii, et see serveeriks JSON-faili asemel JavaScripti faili, säilitades samal ajal `.json` laiendi. Server saadaks tagasi käivitatava koodi koos `Content-Type` päisega `text/javascript`.

Ilma tüübi kontrollimise mehhanismita võib JavaScripti mootor näha JavaScripti koodi ja selle käivitada, andes ründajale kontrolli kasutaja seansi üle. See on tõsine turvaauk.

Kuidas impordiatribuudid riski maandavad

Impordiatribuudid lahendavad selle probleemi elegantselt. Kui kirjutate impordi koos atribuudiga, loote mootoriga range lepingu:

// Turvaline import const { settings } = await import('https://api.example.com/user-settings.json' with { type: 'json' });

Siin on, mis nüüd juhtub:

1. Brauser teeb päringu `user-settings.json` failile.
2. Server, nüüd kompromiteeritud, vastab JavaScripti koodi ja `Content-Type: text/javascript` päisega.
3. Brauseri moodulilaadija näeb, et vastuse MIME-tüüp (`text/javascript`) ei vasta impordiatribuudis oodatud tüübile (`json`).
4. Faili parsimise või käivitamise asemel viskab mootor koheselt `TypeError`-i, peatades operatsiooni ja takistades igasuguse pahatahtliku koodi käivitamist.

See lihtne lisandus muudab potentsiaalse RCE haavatavuse turvaliseks ja prognoositavaks käitusaja veaks. See tagab, et andmed jäävad andmeteks ja neid ei tõlgendata kunagi ekslikult käivitatava koodina.

Praktilised kasutusjuhud ja koodinäited

JSON-i impordiatribuudid ei ole ainult teoreetiline turvafunktsioon. Need toovad ergonoomilisi täiustusi igapäevastesse arendusülesannetesse erinevates valdkondades.

1. Rakenduse konfiguratsiooni laadimine

See on klassikaline kasutusjuht. Manuaalse faili I/O asemel saate nüüd oma konfiguratsiooni importida otse ja staatiliselt.

Fail: `config.json` { "database": { "host": "db.production.example.com", "port": 5432, "user": "api_user" }, "featureFlags": { "newDashboard": true, "enableLogging": false } }

Fail: `database.mjs` import config from './config.json' with { type: 'json' }; export function getDbHost() { return config.database.host; } console.log(`Connecting to database at: ${getDbHost()}`);

See kood on puhas, deklaratiivne ning nii inimestele kui ka ehitustööriistadele kergesti mõistetav.

2. Rahvusvahelistamise (i18n) andmed

Tõlgete haldamine on veel üks ideaalne sobivus. Saate salvestada keele stringe eraldi JSON-failidesse ja importida neid vastavalt vajadusele.

Fail: `locales/en-US.json` { "welcomeMessage": "Hello, welcome to our application!", "logoutButton": "Log Out" }

Fail: `locales/es-MX.json` { "welcomeMessage": "¡Hola, bienvenido a nuestra aplicación!", "logoutButton": "Cerrar Sesión" }

Fail: `i18n.mjs` // Impordi vaikimisi keel staatiliselt import defaultStrings from './locales/en-US.json' with { type: 'json' }; // Impordi teised keeled dünaamiliselt vastavalt kasutaja eelistusele async function getTranslations(locale) { if (locale === 'es-MX') { const module = await import('./locales/es-MX.json', { with: { type: 'json' } }); return module.default; } return defaultStrings; } const userLocale = 'es-MX'; const strings = await getTranslations(userLocale); console.log(strings.welcomeMessage); // Väljastab hispaaniakeelse sõnumi

3. Staatiliste andmete laadimine veebirakenduste jaoks

Kujutage ette rippmenüü täitmist riikide loendiga või tootekataloogi kuvamist. Neid staatilisi andmeid saab hallata JSON-failis ja importida otse oma komponenti.

Fail: `data/countries.json` [ { "code": "US", "name": "United States" }, { "code": "DE", "name": "Germany" }, { "code": "JP", "name": "Japan" } ]

Fail: `CountrySelector.js` (hüpoteetiline komponent) import countries from '../data/countries.json' with { type: 'json' }; export class CountrySelector { constructor(elementId) { this.element = document.getElementById(elementId); this.render(); } render() { const options = countries.map(country => `${country.name}` ).join(''); this.element.innerHTML = options; } } // Kasutus new CountrySelector('country-dropdown');

Kuidas see kapoti all töötab: host-keskkonna roll

Impordiatribuutide käitumine on määratletud host-keskkonna poolt. See tähendab, et brauserite ja serveripoolsete käitusaegade, nagu Node.js, vahel on rakendamisel väikesi erinevusi, kuigi tulemus on järjepidev.

Brauseris

Brauseri kontekstis on protsess tihedalt seotud veebistandarditega nagu HTTP ja MIME-tüübid.

1. Kui brauser kohtab rida `import data from './data.json' with { type: 'json' }`, algatab see HTTP GET-päringu failile `./data.json`.
2. Server saab päringu kätte ja peaks vastama JSON-sisuga. Oluline on, et serveri HTTP-vastus peab sisaldama päist: `Content-Type: application/json`.
3. Brauser saab vastuse kätte ja kontrollib `Content-Type` päist.
4. See võrdleb päise väärtust impordiatribuudis määratud `type`-iga.
5. Kui need vastavad, parsib brauser vastuse keha JSON-ina ja loob mooduli objekti.
6. Kui need ei vasta (nt server saatis `text/html` või `text/javascript`), lükkab brauser mooduli laadimise tagasi `TypeError`-iga.

Node.js-is ja teistes käitusaegades

Kohalike failisüsteemi operatsioonide jaoks ei kasuta Node.js ja Deno MIME-tüüpe. Selle asemel tuginevad nad faililaiendi ja impordiatribuudi kombinatsioonile, et otsustada, kuidas faili käsitleda.

1. Kui Node.js-i ESM-laadija näeb rida `import config from './config.json' with { type: 'json' }`, tuvastab see esmalt faili tee.
2. See kasutab `with { type: 'json' }` atribuuti tugeva signaalina oma sisemise JSON-mooduli laadija valimiseks.
3. JSON-laadija loeb faili sisu kettalt.
4. See parsib sisu JSON-ina. Kui fail sisaldab vigast JSON-i, visatakse süntaksiviga.
5. Luuakse ja tagastatakse mooduli objekt, tavaliselt on parsitud andmed `default`-ekspordina.

See atribuudist tulenev selgesõnaline juhis väldib mitmetähenduslikkust. Node.js teab kindlalt, et ta ei tohiks proovida faili JavaScriptina käivitada, olenemata selle sisust.

Brauseri ja käitusaja tugi: kas see on tootmiseks valmis?

Uue keelefunktsiooni kasutuselevõtt nõuab selle toe hoolikat kaalumist sihtkeskkondades. Õnneks on JSON-i impordiatribuudid JavaScripti ökosüsteemis kiiresti ja laialdaselt omaks võetud. 2023. aasta lõpu seisuga on tugi kaasaegsetes keskkondades suurepärane.

• Google Chrome / Chromiumi mootorid (Edge, Opera): Toetatud alates versioonist 117.
• Mozilla Firefox: Toetatud alates versioonist 121.
• Safari (WebKit): Toetatud alates versioonist 17.2.
• Node.js: Täielikult toetatud alates versioonist 21.0. Varasemates versioonides (nt v18.19.0+, v20.10.0+) oli see saadaval lipu `--experimental-import-attributes` taga.
• Deno: Progressiivse käitusajana on Deno seda funktsiooni (mis arenes kinnitustest) toetanud alates versioonist 1.34.
• Bun: Toetatud alates versioonist 1.0.

Projektide jaoks, mis peavad toetama vanemaid brausereid või Node.js-i versioone, saavad kaasaegsed ehitustööriistad ja komplekteerijad nagu Vite, Webpack (sobivate laadijatega) ja Babel (transpileerimispluginaga) uue süntaksi ühilduvasse vormingusse teisendada, võimaldades teil juba täna kirjutada kaasaegset koodi.

JSON-ist kaugemale: impordiatribuutide tulevik

Kuigi JSON on esimene ja kõige silmapaistvam kasutusjuht, on `with` süntaks loodud laiendatavaks. See pakub üldist mehhanismi metaandmete lisamiseks mooduli importidele, sillutades teed teiste mitte-JavaScripti ressursside integreerimiseks ES-moodulite süsteemi.

CSS-moodulite skriptid

Järgmine suur funktsioon silmapiiril on CSS-moodulite skriptid. Ettepanek võimaldab arendajatel importida CSS-stiililehti otse moodulitena:

import sheet from './styles.css' with { type: 'css' }; document.adoptedStyleSheets = [sheet];

Kui CSS-fail sel viisil imporditakse, parsitakse see `CSSStyleSheet` objektiks, mida saab programmiliselt rakendada dokumendile või varidokumendile (shadow DOM). See on tohutu samm edasi veebikomponentide ja dünaamilise stiilimise jaoks, vältides vajadust süstida `