JavaScripti valikulise aheldamise omistamine: sügav sukeldumine turvalisse omaduste muutmisviisi

Kui olete JavaScriptiga tegelenud pikemat aega, olete kahtlemata kohanud kardetud viga, mis peatab rakenduse toimimise: "TypeError: Cannot read properties of undefined". See viga on klassikaline katsumus, mis tekib tavaliselt siis, kui proovime juurdepääsu omadusele väärtusel, mida me arvasime olevat objekt, kuid mis osutus `undefined`.

Kaasaegne JavaScript, täpsemalt ES2020 spetsifikatsioon, andis meile võimsa ja elegantse tööriista selle probleemi lahendamiseks omaduste lugemisel: valikuline aheldamise operaator (`?.`). See muutis sügavalt pesastatud, kaitsva koodi puhasteks, üherealisteks avaldisteks. See viib loomulikult järgneva küsimuseni, mida arendajad üle maailma on küsinud: kui saame turvaliselt omadust lugeda, kas saame seda ka turvaliselt kirjutada? Kas saame teha midagi "valikulise aheldamise omistamise" sarnast?

See põhjalik juhend käsitleb just seda küsimust. Sukeldume sügavale sellesse, miks see pealtnäha lihtne operatsioon ei ole JavaScripti funktsioon, ja mis veelgi olulisem, avastame tugevad mustrid ja kaasaegsed operaatorid, mis võimaldavad meil saavutada sama eesmärki: olematute pesastatud omaduste turvaline, vastupidav ja veavaba muutmine. Olenemata sellest, kas haldate keerulist olekut esiotsa rakenduses, töötlete API andmeid või ehitate tugevat tausta teenust, on nende tehnikate valdamine kaasaegse arenduse jaoks hädavajalik.

Kiire meeldetuletus: valikulise aheldamise võimsus (`?.`)

Enne kui hakkame tegelema omistamisega, vaatame lühidalt üle, mis teeb valikulise aheldamise operaatori (`?.`) nii asendamatuks. Selle peamine funktsioon on lihtsustada juurdepääsu omadustele sügavalt ühendatud objektide ahelas, ilma et peaks iga lüli ahelas eraldi valideerima.

Mõelgem tavalisele stsenaariumile: kasutaja tänavaaadressi toomine keerulisest kasutajaobjektist.

Vana viis: sõnaohtrad ja korduvad kontrollid

Ilma valikulise aheldamiseta peaksite kontrollima iga objekti taset, et vältida `TypeError`-i, kui mõni vahepealne omadus (`profile` või `address`) puudus.

Koodinäide:

const user = { id: 101, name: 'Alina', profile: { // address is missing age: 30 } }; let street; if (user && user.profile && user.profile.address) { street = user.profile.address.street; } console.log(street); // Väljund: undefined (ja vigu pole!)

See muster, kuigi turvaline, on kohmakas ja raskesti loetav, eriti kui objekti pesastamine süveneb.

Kaasaegne viis: puhas ja ülevaatlik operaatoriga `?.`

Valikuline aheldamise operaator võimaldab meil ülaltoodud kontrolli ümber kirjutada ühel, väga loetaval real. See toimib hinnangu kohese peatamisega ja tagastab `undefined`, kui väärtus enne `?.` on `null` või `undefined`.

Koodinäide:

const user = { id: 101, name: 'Alina', profile: { age: 30 } }; const street = user?.profile?.address?.street; console.log(street); // Väljund: undefined

Operaatorit saab kasutada ka funktsioonikutsete (`user.calculateScore?.()`) ja massiivi juurdepääsuga (`user.posts?.[0]`), muutes selle mitmekülgseks tööriistaks turvaliseks andmete toomiseks. Siiski on oluline meeles pidada selle olemust: see on ainult lugemiseks mõeldud mehhanism.

Miljoni dollari küsimus: kas saame valikulise aheldamisega omistada?

See viib meid meie teema tuumani. Mis juhtub, kui proovime seda imeliselt mugavat süntaksit kasutada omistamise vasakpoolsel poolel?

Proovime uuendada kasutaja aadressi, eeldades, et tee ei pruugi eksisteerida:

Koodinäide (see ebaõnnestub):

const user = {}; // Katse omadust turvaliselt omistada user?.profile?.address = { street: '123 Global Way' };

Kui käivitate selle koodi mis tahes kaasaegses JavaScripti keskkonnas, ei saa te `TypeError`-i – selle asemel kohtate teist tüüpi viga:

Uncaught SyntaxError: Invalid left-hand side in assignment

Miks see on süntaksiviga?

See ei ole käitusaja viga; JavaScripti mootor tuvastab selle kehtetu koodina enne, kui ta seda isegi proovib käivitada. Põhjus peitub programmeerimiskeelte põhikontseptsioonis: erinevus lvalue (vasakpoolne väärtus) ja rvalue (parempoolne väärtus) vahel.

• lvalue tähistab mälu asukohta – sihtkohta, kuhu väärtust saab salvestada. Mõelge sellele kui konteinerile, näiteks muutujale (`x`) või objekti omadusele (`user.name`).
• rvalue tähistab puhast väärtust, mille saab lvalue'le omistada. See on sisu, näiteks number `5` või sõne `"hello"`.

Avaldis `user?.profile?.address` ei garanteeri mälu asukohale lahendamist. Kui `user.profile` on `undefined`, lühistub avaldis ja annab tulemuseks väärtuse `undefined`. Te ei saa midagi omistada väärtusele `undefined`. See on nagu püüda öelda postiljonile, et ta toimetaks paketi "mitteeksisteeriva" mõistele.

Kuna omistamise vasakpoolne külg peab olema kehtiv, kindel viide (lvalue) ja valikuline aheldamine võib anda väärtuse (`undefined`), on süntaks täielikult keelatud, et vältida ebaselgust ja käitusaja vigu.

Arendaja dilemma: vajadus turvalise omaduste omistamise järele

See, et süntaksit ei toetata, ei tähenda, et vajadus kaob. Lugematutes reaalsetes rakendustes peame muutma sügavalt pesastatud objekte, teadmata kindlalt, kas kogu tee eksisteerib. Levinud stsenaariumid hõlmavad:

• Oleku haldamine kasutajaliidese raamistikes: Komponendi oleku uuendamisel teekides nagu React või Vue, peate sageli muutma sügavalt pesastatud omadust, muutmata algset olekut.
• API vastuste töötlemine: API võib tagastada objekti valikuliste väljadega. Teie rakendusel võib olla vaja need andmed normaliseerida või lisada vaikimisi väärtused, mis hõlmab omistamist teedele, mis ei pruugi esialgses vastuses esineda.
• Dünaamiline konfiguratsioon: Konfiguratsiooni objekti loomine, kus erinevad moodulid saavad lisada oma seadeid, nõuab pesastatud struktuuride turvalist loomist käigu pealt.

Näiteks kujutage ette, et teil on seadete objekt ja soovite määrata teema värvi, kuid te pole kindel, kas `theme` objekt veel eksisteerib.

Eesmärk:

const settings = {}; // Me tahame seda saavutada ilma veata: settings.ui.theme.color = 'blue'; // Ülaltoodud rida viskab vea: "TypeError: Cannot set properties of undefined (setting 'theme')"

Kuidas seda siis lahendada? Uurime mitut võimsat ja praktilist mustrit, mis on saadaval kaasaegses JavaScriptis.

Strateegiad turvaliseks omaduste muutmiseks JavaScriptis

Kuigi otsest "valikulise aheldamise omistamise" operaatorit ei eksisteeri, saame sama tulemuse saavutada, kasutades olemasolevate JavaScripti funktsioonide kombinatsiooni. Liigume kõige põhilisemast keerukamate ja deklaratiivsemate lahenduste poole.

Muster 1: Klassikaline "kaitseklausli" lähenemine

Kõige lihtsam meetod on käsitsi kontrollida iga omaduse olemasolu ahelas enne omistamist. See on eel-ES2020 viis asju teha.

Koodinäide:

const user = { profile: {} }; // Me tahame omistada ainult siis, kui tee eksisteerib if (user && user.profile && user.profile.address) { user.profile.address.street = '456 Tech Park'; }

• Plussid: Äärmiselt selge ja kergesti mõistetav igale arendajale. Ühildub kõigi JavaScripti versioonidega.
• Miinused: Väga sõnaohtrane ja korduv. Sügavalt pesastatud objektide puhul muutub see haldamatuks ja viib selleni, mida sageli nimetatakse objektide "tagasikutsumise põrguks".

Muster 2: Valikulise aheldamise kasutamine kontrollimiseks

Saame klassikalist lähenemist oluliselt lihtsustada, kasutades meie sõpra, valikulise aheldamise operaatorit `if` lause tingimuse osas. See eraldab turvalise lugemise otsesest kirjutamisest.

Koodinäide:

const user = { profile: {} }; // Kui 'address' objekt eksisteerib, uuendage tänavat if (user?.profile?.address) { user.profile.address.street = '456 Tech Park'; }

See on tohutu edasiminek loetavuses. Kontrollime kogu teed turvaliselt ühe korraga. Kui tee eksisteerib (st avaldis ei tagasta `undefined`), jätkame omistamisega, mis on nüüdseks teadaolevalt turvaline.

• Plussid: Palju lühem ja loetavam kui klassikaline kaitse. See väljendab selgelt kavatsust: "kui see tee on kehtiv, siis tehke uuendus."
• Miinused: See nõuab endiselt kahte eraldi sammu (kontroll ja omistamine). Oluline on see, et see muster ei loo teed, kui seda ei eksisteeri. See uuendab ainult olemasolevaid struktuure.

Muster 3: "Ehita käigu pealt" tee loomine (loogilised omistamisoperaatorid)

Mis siis, kui meie eesmärk pole mitte ainult uuendada, vaid tagada tee olemasolu, luues selle vajaduse korral? See on koht, kus loogilised omistamisoperaatorid (tutvustatud ES2021-s) säravad. Selle ülesande jaoks on kõige levinum loogiline VÕI omistamine (`||=`).

Avaldis `a ||= b` on süntaktiline suhkur avaldisele `a = a || b`. See tähendab: kui `a` on tõeväärtuselt väär väärtus (`undefined`, `null`, `0`, `''` jne), omista `b` `a`-le.

Saame seda käitumist aheldada, et ehitada objekti tee samm-sammult.

Koodinäide:

const settings = {}; // Veenduge, et 'ui' ja 'theme' objektid eksisteerivad enne värvi omistamist (settings.ui ||= {}).theme ||= {}; settings.ui.theme.color = 'darkblue'; console.log(settings); // Väljund: { ui: { theme: { color: 'darkblue' } } }

Kuidas see töötab:

1. `settings.ui ||= {}`: `settings.ui` on `undefined` (tõeväärtuselt väär), seega omistatakse sellele uus tühi objekt `{}`. Kogu avaldis `(settings.ui ||= {})` annab tulemuseks selle uue objekti.
2. `{}.theme ||= {}`: Seejärel pöördume äsja loodud `ui` objekti `theme` omaduse poole. See on samuti `undefined`, seega omistatakse sellele uus tühi objekt `{}`.
3. `settings.ui.theme.color = 'darkblue'`: Nüüd, kui oleme taganud tee `settings.ui.theme` olemasolu, saame turvaliselt omistada `color` omaduse.

• Plussid: Äärmiselt lühike ja võimas pesastatud struktuuride loomiseks nõudmisel. See on väga levinud ja idioomaatiline muster kaasaegses JavaScriptis.
• Miinused: See muteerib otse algobjekti, mis ei pruugi funktsionaalsetes või muutumatutes programmeerimisparadigmades soovitav olla. Süntaks võib olla pisut krüptiline arendajatele, kes pole loogiliste omistamisoperaatoritega tuttavad.

Muster 4: Funktsionaalsed ja muutumatud lähenemised utiliiditeekidega

Paljudes suuremahulistes rakendustes, eriti nendes, mis kasutavad oleku haldamise teeke nagu Redux või haldavad Reacti olekut, on muutumatus põhiprintsiip. Objektide otsene muutmine võib viia ettearvamatu käitumise ja raskesti jälgitavate vigadeni. Sellistel juhtudel pöörduvad arendajad sageli utiliiditeekide poole, nagu Lodash või Ramda.

Lodash pakub funktsiooni `_.set()`, mis on spetsiaalselt loodud just selle probleemi jaoks. See võtab objekti, stringitee ja väärtuse ning määrab turvaliselt väärtuse sellel teel, luues vajaduse korral kõik pesastatud objektid.

Koodinäide Lodashiga:

import { set } from 'lodash-es'; const originalUser = { id: 101 }; // _.set muteerib objekti vaikimisi, kuid seda kasutatakse sageli klooniga muutumatuse tagamiseks. const updatedUser = set(JSON.parse(JSON.stringify(originalUser)), 'profile.address.street', '789 API Boulevard'); console.log(originalUser); // Väljund: { id: 101 } (jääb muutmata) console.log(updatedUser); // Väljund: { id: 101, profile: { address: { street: '789 API Boulevard' } } }

• Plussid: Väga deklaratiivne ja loetav. Kavatsus (`set(object, path, value)`) on kristallselge. See käsitleb veatult keerulisi teid (sealhulgas massiivi indekseid nagu `'posts[0].title'`). See sobib ideaalselt muutumatute uuendamismustritega.
• Miinused: See toob teie projekti sisse välise sõltuvuse. Kui see on ainus funktsioon, mida vajate, võib see olla liigne. Võrreldes natiivsete JavaScripti lahendustega on sellel väike jõudluse ülekoormus.

Pilguheit tulevikku: tõeline valikuline aheldamise omistamine?

Arvestades selget vajadust selle funktsionaalsuse järele, kas TC39 komitee (rühm, mis standardiseerib JavaScripti) on kaalunud valikulise aheldamise omistamiseks spetsiaalse operaatori lisamist? Vastus on jaa, seda on arutatud.

Ettepanek ei ole praegu aktiivne ega edene läbi etappide. Peamine väljakutse on selle täpse käitumise määratlemine. Mõelge avaldisele `a?.b = c;`.

• Mis peaks juhtuma, kui `a` on `undefined`?
• Kas omistamine tuleks vaikselt ignoreerida (n-ö "no-op")?
• Kas see peaks viskama teist tüüpi vea?
• Kas kogu avaldis peaks andma mingi väärtuse?

See mitmetähenduslikkus ja selge konsensuse puudumine kõige intuitiivsema käitumise osas on peamine põhjus, miks funktsioon pole realiseerunud. Praegu on ülaltoodud mustrid standardsed, aktsepteeritud viisid omaduste turvaliseks muutmiseks.

Praktilised stsenaariumid ja parimad tavad

Kuna meie käsutuses on mitu mustrit, kuidas valida töö jaoks õige? Siin on lihtne otsustusjuhend.

Millist mustrit millal kasutada? Otsustusjuhend

• Kasutage `if (obj?.path) { ... }` siis, kui:
  • Te soovite omadust muuta ainult siis, kui vanemobjekt juba eksisteerib.
  • Te parandate olemasolevaid andmeid ja ei soovi luua uusi pesastatud struktuure.
  • Näide: Kasutaja 'lastLogin' ajatempli uuendamine, kuid ainult siis, kui 'metadata' objekt on juba olemas.
• Kasutage `(obj.prop ||= {})...` siis, kui:
  • Te soovite tagada tee olemasolu, luues selle, kui see puudub.
  • Olete rahul otsese objekti mutatsiooniga.
  • Näide: Konfiguratsiooni objekti initsialiseerimine või uue elemendi lisamine kasutajaprofiilile, millel seda jaotist veel ei pruugi olla.
• Kasutage teeki nagu Lodash `_.set` siis, kui:
  • Te töötate koodibaasis, mis seda teeki juba kasutab.
  • Peate kinni pidama rangetest muutumatuse mustritest.
  • Peate käsitlema keerukamaid teid, näiteks neid, mis hõlmavad massiivi indekseid.
  • Näide: Oleku uuendamine Reduxi reduktoris.

Märkus tühiväärtuse liitmise omistamise (`??=`) kohta

Oluline on mainida operaatori `||=` lähisugulast: tühiväärtuse liitmise omistamist (`??=`). Kui `||=` käivitub mis tahes tõeväärtuselt väär väärtuse korral (`undefined`, `null`, `false`, `0`, `''`), on `??=` täpsem ja käivitub ainult `undefined` või `null` korral.

See eristus on kriitiline, kui kehtiv omaduse väärtus võib olla `0` või tühi string.

Koodinäide: Operaatori `||=` lõks

const product = { name: 'Widget', discount: 0 }; // Tahame rakendada vaikimisi allahindlust 10, kui seda pole määratud. product.discount ||= 10; console.log(product.discount); // Väljund: 10 (Vale! Allahindlus oli tahtlikult 0)

Siin, kuna `0` on tõeväärtuselt väär väärtus, kirjutas `||=` selle valesti üle. Operaatori `??=` kasutamine lahendab selle probleemi.

Koodinäide: Operaatori `??=` täpsus

const product = { name: 'Widget', discount: 0 }; // Rakenda vaikimisi allahindlus ainult siis, kui see on null või undefined. product.discount ??= 10; console.log(product.discount); // Väljund: 0 (Õige!) const anotherProduct = { name: 'Gadget' }; // discount is undefined anotherProduct.discount ??= 10; console.log(anotherProduct.discount); // Väljund: 10 (Õige!)

Parim tava: Objektiteede loomisel (mis on algselt alati `undefined`) on `||=` ja `??=` vahetatavad. Kuid kui määratakse vaikeväärtusi omadustele, mis võivad juba eksisteerida, eelistage `??=`, et vältida tahtmatut kehtivate tõeväärtuselt väärade väärtuste, nagu `0`, `false` või `''`, ülekirjutamist.

Järeldus: Turvalise ja vastupidava objektide muutmise valdamine

Kuigi natiivne "valikulise aheldamise omistamise" operaator jääb paljude JavaScripti arendajate soovide nimekirja, pakub keel võimsat ja paindlikku tööriistakomplekti omaduste turvalise muutmise põhiprobleemi lahendamiseks. Liikudes kaugemale puuduva operaatori algküsimusest, avastame sügavama arusaama sellest, kuidas JavaScript töötab.

Võtame kokku peamised õppetunnid:

• Valikuline aheldamise operaator (`?.`) on mängumuutja pesastatud omaduste lugemisel, kuid seda ei saa kasutada omistamiseks keele põhiliste süntaksireeglite (`lvalue` vs. `rvalue`) tõttu.
• Olemasolevate teede uuendamiseks on kaasaegse `if` lause kombineerimine valikulise aheldamisega (`if (user?.profile?.address)`) kõige puhtam ja loetavam lähenemine.
• Tee olemasolu tagamiseks selle loomisega käigu pealt pakuvad loogilised omistamisoperaatorid (`||=` või täpsem `??=`) lühikese ja võimsa natiivse lahenduse.
• Rakenduste puhul, mis nõuavad muutumatust või käsitlevad väga keerulisi tee omistamisi, pakuvad utiliiditeegid nagu Lodash deklaratiivse ja tugeva alternatiivi.

Nende mustrite mõistmise ja teadmise abil, millal neid rakendada, saate kirjutada JavaScripti, mis pole mitte ainult puhtam ja kaasaegsem, vaid ka vastupidavam ja vähem kalduv käitusaja vigadele. Saate enesekindlalt käsitleda mis tahes andmestruktuuri, olenemata sellest, kui pesastatud või ettearvamatu see on, ja ehitada rakendusi, mis on oma olemuselt robustsed.