JavaScripti mustrisobitamise switch: täiustatud kontrollvoog kaasaegse veebi jaoks

JavaScript on pidevas arengus olev keel. Alates varajastest tagasikutsefunktsioonidest kuni Promise'ide elegantsi ja sünkroonstiilis lihtsuseni, mida pakub `async/await`, on keel järjepidevalt kasutusele võtnud uusi paradigmasid, et aidata arendajatel kirjutada puhtamat, paremini hooldatavat ja võimsamat koodi. Nüüd on silmapiiril veel üks oluline areng, mis lubab põhjalikult ümber kujundada viisi, kuidas me käsitleme keerulist tingimusloogikat: mustrisobitamine.

Aastakümneid on JavaScripti arendajad tuginenud kahele peamisele vahendile tingimuslike hargnemiste jaoks: `if/else if/else` redelile ja klassikalisele `switch`-lausele. Kuigi need on tõhusad, viivad need konstruktsioonid sageli paljusõnalise, sügavalt pesastatud ja mõnikord raskesti loetava koodini, eriti keeruliste andmestruktuuridega tegelemisel. Tulevane mustrisobitamise ettepanek, mida hetkel kaalub ECMAScripti standardit haldav TC39 komitee, pakub deklaratiivset, väljendusrikast ja võimsat alternatiivi.

See artikkel pakub põhjalikku ülevaadet JavaScripti mustrisobitamise ettepanekust. Uurime meie praeguste tööriistade piiranguid, sukeldume sügavale uude süntaksisse ja selle võimetesse, avastame praktilisi kasutusjuhtumeid ning vaatame, mida tulevik sellele põnevale funktsioonile toob.

Mis on mustrisobitamine? Universaalne kontseptsioon

Enne JavaScripti-spetsiifilisse ettepanekusse süvenemist on oluline mõista, et mustrisobitamine ei ole arvutiteaduses uus ega uudne kontseptsioon. See on lahingus karastatud funktsioon paljudes teistes populaarsetes programmeerimiskeeltes, sealhulgas Rust, Elixir, F#, Swift ja Scala. Oma olemuselt on mustrisobitamine mehhanism väärtuse kontrollimiseks mustrite seeria suhtes.

Mõelge sellest kui ülivõimsast `switch`-lausest. Selle asemel, et kontrollida ainult väärtuse võrdsust (nt `case 1:`), võimaldab mustrisobitamine kontrollida väärtuse struktuuri. Saate esitada küsimusi nagu:

• Kas sellel objektil on atribuut nimega `status` väärtusega `"success"`?
• Kas see on massiiv, mis algab stringiga `"admin"`?
• Kas see objekt esindab kasutajat, kes on vanem kui 18?

See võime sobitada struktuuri põhjal ja samaaegselt sellest struktuurist väärtusi eraldada teebki selle nii muutvaks. See nihutab teie koodi imperatiivsest stiilist ("kuidas loogikat samm-sammult kontrollida") deklaratiivsesse stiili ("millised peaksid andmed välja nägema").

JavaScripti praeguse kontrollvoo piirangud

Et uut ettepanekut täielikult hinnata, vaatame esmalt üle väljakutsed, millega seisame silmitsi olemasolevate kontrollvoo lausetega.

Klassikaline `switch`-lause

Traditsiooniline `switch`-lause on piiratud range võrdluse (`===`) kontrolliga. See muudab selle sobimatuks kõigele, mis ületab lihtsaid primitiivseid väärtusi.

Vaatleme API-lt saadud vastuse käsitlemist:

            
function handleApiResponse(response) {
  // Me ei saa 'response' objekti otse 'switch'ida.
  // Peame esmalt eraldama väärtuse.
  switch (response.status) {
    case 200:
      console.log("Õnnestus:", response.data);
      break;
    case 404:
      console.error("Ei leitud viga");
      break;
    case 401:
      console.error("Autoriseerimata juurdepääs");
      // Mis siis, kui tahame kontrollida ka spetsiifilist veakoodi vastuse sees?
      // Me vajame veel üht tingimuslauset.
      if (response.errorCode === 'TOKEN_EXPIRED') {
        // tegele loa (token) värskendamisega
      }
      break;
    default:
      console.error("Ilmnes tundmatu viga.");
      break;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Puudused on selged: see on paljusõnaline, peate meeles pidama `break` kasutamist, et vältida läbikukkumist (fall-through), ja te ei saa `response` objekti kuju uurida ühesainsas, sidusas struktuuris.

`if/else if/else` redel

`if/else` ahel pakub rohkem paindlikkust, kuid sageli loetavuse arvelt. Tingimuste keerukamaks muutudes võib kood muutuda sügavalt pesastatud ja raskesti jälgitavaks struktuuriks.

            
function handleApiResponse(response) {
  if (response.status === 200 && response.data) {
    console.log("Õnnestus:", response.data);
  } else if (response.status === 404) {
    console.error("Ei leitud viga");
  } else if (response.status === 401 && response.errorCode === 'TOKEN_EXPIRED') {
    console.error("Luba on aegunud. Palun värskendage.");
  } else if (response.status === 401) {
    console.error("Autoriseerimata juurdepääs");
  } else {
    console.error("Ilmnes tundmatu viga.");
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

See kood on korduv. Me pöördume korduvalt `response.status` poole ja loogiline voog ei ole kohe ilmne. Põhieesmärk – eristada `response` objekti erinevaid kujusid – on varjutatud imperatiivsete kontrollidega.

Tutvustame mustrisobitamise ettepanekut (`switch` koos `when`-iga)

Vastutusest loobumine: Selle kirjutamise seisuga on mustrisobitamise ettepanek TC39 protsessis 1. etapis. See tähendab, et tegemist on varajases staadiumis oleva ideega, mida uuritakse. Siin kirjeldatud süntaks ja käitumine võivad ettepaneku küpsemisel muutuda. See ei ole veel vaikimisi saadaval brauserites ega Node.js-is.

Ettepanek täiustab `switch`-lauset uue `when`-klausliga, mis võib sisaldada mustrit. See muudab mängu täielikult.

Põhisüntaks: `switch` ja `when`

Uus süntaks näeb välja selline:

            
switch (value) {
  when (pattern1) { 
    // kood, mis käivitatakse, kui väärtus sobib mustriga1 
  }
  when (pattern2) { 
    // kood, mis käivitatakse, kui väärtus sobib mustriga2
  }
  default {
    // kood, mis käivitatakse, kui ükski muster ei sobi
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Kirjutame oma API vastuse käsitleja ümber, kasutades seda uut süntaksit, et näha kohest paranemist:

            
function handleApiResponse(response) {
  switch (response) {
    when ({ status: 200, data }) { // Sobita objekti kuju ja seo 'data'
      console.log("Õnnestus:", data);
    }
    when ({ status: 404 }) {
      console.error("Ei leitud viga");
    }
    when ({ status: 401, errorCode: 'TOKEN_EXPIRED' }) {
      console.error("Luba on aegunud. Palun värskendage.");
    }
    when ({ status: 401 }) {
      console.error("Autoriseerimata juurdepääs");
    }
    default {
      console.error("Ilmnes tundmatu viga.");
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Erinevus on sügav. Kood on deklaratiivne, loetav ja lühike. Me kirjeldame erinevaid vastuse *kujusid*, mida ootame, ja koodi, mis iga kuju puhul täidetakse. Pange tähele `break`-lausete puudumist; `when`-plokkidel on oma skoop ja need ei kuku läbi (fall through).

Võimsate mustrite avamine: sügavam pilk

Selle ettepaneku tõeline jõud peitub selle toetatud mustrite mitmekesisuses.

1. Objekti ja massiivi destruktureerimise mustrid

See on funktsiooni nurgakivi. Saate sobitada objektide ja massiivide struktuuri vastu, just nagu kaasaegse destruktureerimise süntaksiga. Oluline on see, et saate sobitatud struktuuri osi siduda ka uute muutujatega.

            
function processEvent(event) {
  switch (event) {
    // Sobita objekt tüübiga 'click' ja seo koordinaadid
    when ({ type: 'click', x, y }) {
      console.log(`Kasutaja klikkis positsioonil (${x}, ${y}).`);
    }
    // Sobita objekt tüübiga 'keyPress' ja seo klahv
    when ({ type: 'keyPress', key }) {
      console.log(`Kasutaja vajutas klahvi '${key}'.`);
    }
    // Sobita massiiv, mis esindab 'resize' käsku
    when ([ 'resize', width, height ]) {
       console.log(`Suuruse muutmine ${width}x${height}-le.`);
    }
    default {
      console.log('Tundmatu sündmus.');
    }
  }
}

processEvent({ type: 'click', x: 100, y: 250 }); // Väljund: Kasutaja klikkis positsioonil (100, 250).
processEvent([ 'resize', 1920, 1080 ]); // Väljund: Suuruse muutmine 1920x1080-le.

            

              
                Copy
              
            
          

2. `if`-kaitsmete jõud (tingimuslikud klauslid)

Mõnikord ei piisa struktuuri sobitamisest. Võib-olla peate lisama täiendava tingimuse. `if`-kaitse võimaldab teil seda teha otse `when`-klausli sees.

            
function getDiscount(user) {
  switch (user) {
    // Sobita kasutajaobjekt, kus 'level' on 'gold' JA 'purchaseHistory' on üle 1000
    when ({ level: 'gold', purchaseHistory } if purchaseHistory > 1000) {
      return 0.20; // 20% allahindlus
    }
    when ({ level: 'gold' }) {
      return 0.10; // 10% allahindlus teistele kuldliikmetele
    }
    // Sobita kasutaja, kes on tudeng
    when ({ isStudent: true }) {
      return 0.15; // 15% tudengiallahindlus
    }
    default {
      return 0;
    }
  }
}

const goldMember = { level: 'gold', purchaseHistory: 1250 };
const student = { level: 'bronze', isStudent: true };

console.log(getDiscount(goldMember)); // Väljund: 0.2
console.log(getDiscount(student)); // Väljund: 0.15

            

              
                Copy
              
            
          

`if`-kaitse muudab mustrid veelgi väljendusrikkamaks, kõrvaldades vajaduse pesastatud `if`-lausete järele käsitlemisploki sees.

3. Sobitamine primitiivide ja regulaaravaldistega

Muidugi saate endiselt sobitada primitiivsete väärtuste, nagu stringid ja numbrid, vastu. Ettepanek sisaldab ka tuge stringide sobitamiseks regulaaravaldiste vastu.

            
function parseLogLine(line) {
  switch (line) {
    when (/^ERROR:/) { // Sobita stringe, mis algavad tekstiga ERROR:
      console.log("Leiti vealog.");
    }
    when (/^WARN:/) {
      console.log("Leiti hoiatus.");
    }
    when ("PROCESS_COMPLETE") {
      console.log("Protsess lõppes edukalt.");
    }
    default {
      // Ei sobinud
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

4. Edasijõudnutele: kohandatud sobitajad `Symbol.matcher`-iga

Ülima paindlikkuse tagamiseks tutvustab ettepanek protokolli, mille abil saavad objektid määratleda oma sobitamisloogika `Symbol.matcher` meetodi kaudu. See võimaldab teekide autoritel luua väga valdkonnaspetsiifilisi ja loetavaid sobitajaid.

Näiteks võiks kuupäevateek implementeerida kohandatud sobitaja, et kontrollida, kas väärtus on kehtiv kuupäevastring, või valideerimisteek võiks luua sobitajaid e-posti aadresside või URL-ide jaoks. See muudab kogu süsteemi laiendatavaks.

Praktilised kasutusjuhud globaalsele arendajaskonnale

See funktsioon ei ole lihtsalt süntaktiline suhkur; see lahendab reaalseid probleeme, millega arendajad kõikjal silmitsi seisavad.

Keeruliste API vastuste käsitlemine

Nagu oleme näinud, on see peamine kasutusjuht. Olenemata sellest, kas kasutate kolmanda osapoole REST API-t, GraphQL-i lõpp-punkti või sisemisi mikroteenuseid, pakub mustrisobitamine puhast ja robustset viisi erinevate edu-, vea- ja laadimisolekute käsitlemiseks.

Olekuhaldus esirakenduse raamistikes

Teekides nagu Redux hõlmab olekuhaldus sageli `switch`-lauset `action.type` stringi üle. Mustrisobitamine võib reducer'eid dramaatiliselt lihtsustada. Selle asemel, et lülituda stringi põhjal, saate sobitada kogu action-objekti.

            
// Vana Reduxi reducer
function cartReducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case 'ADD_ITEM':
      return { ...state, items: [...state.items, action.payload] };
    case 'REMOVE_ITEM':
      return { ...state, items: state.items.filter(item => item.id !== action.payload.id) };
    default:
      return state;
  }
}

// Uus reducer mustrisobitamisega
function cartReducer(state, action) {
  switch (action) {
    when ({ type: 'ADD_ITEM', payload }) {
      return { ...state, items: [...state.items, payload] };
    }
    when ({ type: 'REMOVE_ITEM', payload: { id } }) {
      return { ...state, items: state.items.filter(item => item.id !== id) };
    }
    default {
      return state;
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

See on turvalisem ja kirjeldavam, kuna sobitate kogu actioni oodatava kuju, mitte ainult ühe atribuudi.

Robustsete käsurealiideste (CLI) ehitamine

Käsurea argumentide (nagu `process.argv` Node.js-is) parsimisel saab mustrisobitamine elegantselt hakkama erinevate käskude, lippude ja parameetrite kombinatsioonidega.

            
const args = ['commit', '-m', '"Initial commit"'];

switch (args) {
  when ([ 'commit', '-m', message ]) {
    console.log(`Commit'in sõnumiga: ${message}`);
  }
  when ([ 'push', remote, branch ]) {
    console.log(`Pushin harusse ${branch} serveris ${remote}`);
  }
  when ([ 'checkout', branch ]) {
    console.log(`Vahetan harule: ${branch}`);
  }
  default {
    console.log('Tundmatu git-käsk.');
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Mustrisobitamise kasutuselevõtu eelised

• Deklaratiivne imperatiivse asemel: Te kirjeldate, millised andmed peaksid välja nägema, mitte kuidas neid kontrollida. See viib koodini, millest on lihtsam aru saada.
• Parem loetavus ja hooldatavus: Keeruline tingimusloogika muutub lamedamaks ja isedokumenteeruvamaks. Uus arendaja saab aru teie rakenduse erinevatest andmeolekutest lihtsalt mustreid lugedes.
• Vähendatud korduvkood: See kõrvaldab korduva atribuutidele juurdepääsu ja pesastatud kontrollid (nt `if (obj && obj.user && obj.user.name)`).
• Suurem turvalisus: Sobitades objekti kogu kuju, on teil väiksem tõenäosus kohata käitusaja vigu, mis tulenevad atribuutidele juurdepääsu püüdest `null` või `undefined` väärtustel. Lisaks pakuvad paljud mustrisobitamisega keeled *ammendavuse kontrolli* — kus kompilaator või käitusaeg hoiatab teid, kui te pole kõiki võimalikke juhtumeid käsitlenud. See on potentsiaalne tulevane täiustus JavaScriptile, mis muudaks koodi oluliselt robustsemaks.

Tee edasi: ettepaneku tulevik

On oluline korrata, et mustrisobitamine on endiselt ettepaneku etapis. See peab läbima veel mitu ülevaatuse, tagasiside ja täpsustamise etappi TC39 komitees, enne kui see saab osaks ametlikust ECMAScripti standardist. Lõplik süntaks võib erineda siin esitatust.

Neile, kes soovivad selle arengut jälgida või arutelus kaasa lüüa, on ametlik ettepanek saadaval GitHubis. Ambitsioonikad arendajad saavad funktsiooni ka täna katsetada, kasutades Babelit, et transpileerida pakutud süntaks ühilduvaks JavaScriptiks.

Kokkuvõte: paradigmavahetus JavaScripti kontrollvoo jaoks

Mustrisobitamine esindab enamat kui lihtsalt uut viisi `if/else`-lausete kirjutamiseks. See on paradigmavahetus deklaratiivsema, väljendusrikkama ja turvalisema programmeerimisstiili suunas. See julgustab arendajaid mõtlema esmalt oma andmete erinevatele olekutele ja kujudele, mis viib vastupidavamate ja hooldatavamate süsteemideni.

Nii nagu `async/await` lihtsustas asünkroonset programmeerimist, on mustrisobitamisest saamas asendamatu tööriist kaasaegsete rakenduste keerukuse haldamiseks. Pakkudes ühtset ja võimsat süntaksit tingimusloogika käsitlemiseks, annab see arendajatele üle maailma võimaluse kirjutada puhtamat, intuitiivsemat ja robustsemat JavaScripti koodi.