استنتاج نوع شرطی: تسلط بر کلیدواژه 'infer' در تایپ‌اسکریپت

سیستم نوع تایپ‌اسکریپت ابزارهای قدرتمندی برای ایجاد کدهای قوی و قابل نگهداری ارائه می‌دهد. در میان این ابزارها، انواع شرطی به عنوان یک مکانیزم همه‌کاره برای بیان روابط نوع پیچیده برجسته می‌شوند. کلیدواژه infer، به طور خاص، امکانات پیشرفته‌ای را در انواع شرطی باز می‌کند و امکان استخراج و دستکاری پیچیده نوع را فراهم می‌کند. این راهنمای جامع به بررسی پیچیدگی‌های infer می‌پردازد و مثال‌ها و بینش‌های عملی را برای کمک به شما در تسلط بر استفاده از آن ارائه می‌دهد.

درک انواع شرطی

قبل از پرداختن به infer، درک اصول انواع شرطی بسیار مهم است. انواع شرطی به شما امکان می‌دهند انواع را تعریف کنید که به یک شرط بستگی دارند، مشابه یک عملگر سه‌گانه در جاوااسکریپت. نحو از این الگو پیروی می‌کند:

            T extends U ? X : Y
            

              
                Copy
              
            
          

در اینجا، اگر نوع T قابل انتساب به نوع U باشد، نوع حاصل X است. در غیر این صورت، Y است.

مثال:

            type IsString<T> = T extends string ? true : false;

type StringCheck = IsString<string>; // type StringCheck = true
type NumberCheck = IsString<number>; // type NumberCheck = false
            

              
                Copy
              
            
          

این مثال ساده نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از انواع شرطی برای تعیین اینکه آیا یک نوع رشته است یا خیر استفاده کرد. این مفهوم به سناریوهای پیچیده‌تر گسترش می‌یابد و راه را برای کلیدواژه infer هموار می‌کند.

معرفی کلیدواژه 'infer'

کلیدواژه infer در شاخه true یک نوع شرطی برای معرفی یک متغیر نوع استفاده می‌شود که می‌تواند از نوعی که بررسی می‌شود استنتاج شود. این به شما امکان می‌دهد قسمت‌های خاصی از یک نوع را استخراج کرده و از آنها در نوع حاصل استفاده کنید.

نحو:

            T extends (infer R) ? X : Y
            

              
                Copy
              
            
          

در این نحو، R یک متغیر نوع است که از ساختار T استنتاج می‌شود. اگر T با الگو مطابقت داشته باشد، R نوع استنتاج شده را نگه می‌دارد و نوع حاصل X خواهد بود. در غیر این صورت، Y خواهد بود.

مثال‌های اساسی از استفاده 'infer'

۱. استنتاج نوع بازگشتی یک تابع

یک مورد استفاده رایج، استنتاج نوع بازگشتی یک تابع است. این را می‌توان با نوع شرطی زیر به دست آورد:

            type ReturnType<T extends (...args: any) => any> = T extends (...args: any) => infer R ? R : any;
            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

• T extends (...args: any) => any: این محدودیت تضمین می‌کند که T یک تابع است.
• (...args: any) => infer R: این الگو با یک تابع مطابقت دارد و نوع بازگشتی را به عنوان R استنتاج می‌کند.
• R : any: اگر T یک تابع نباشد، نوع حاصل any است.

مثال:

            function greet(name: string): string {
  return `Hello, ${name}!`;
}

type GreetingReturnType = ReturnType<typeof greet>; // type GreetingReturnType = string

function calculate(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

type CalculateReturnType = ReturnType<typeof calculate>; // type CalculateReturnType = number

            

              
                Copy
              
            
          

این مثال نشان می‌دهد که چگونه ReturnType با موفقیت نوع بازگشتی توابع greet و calculate را استخراج می‌کند.

۲. استنتاج نوع عنصر آرایه

یکی دیگر از موارد استفاده مکرر، استخراج نوع عنصر یک آرایه است:

            type ElementType<T> = T extends (infer U)[] ? U : never;
            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

• T extends (infer U)[]: این الگو با یک آرایه مطابقت دارد و نوع عنصر را به عنوان U استنتاج می‌کند.
• U : never: اگر T یک آرایه نباشد، نوع حاصل never است.

مثال:

            type StringArrayElement = ElementType<string[]>; // type StringArrayElement = string
type NumberArrayElement = ElementType<number[]>; // type NumberArrayElement = number
type MixedArrayElement = ElementType<(string | number)[]>; // type MixedArrayElement = string | number

type NotAnArray = ElementType<number>; // type NotAnArray = never
            

              
                Copy
              
            
          

این نشان می‌دهد که چگونه ElementType به درستی نوع عنصر انواع مختلف آرایه را استنتاج می‌کند.

استفاده پیشرفته 'infer'

۱. استنتاج پارامترهای یک تابع

مشابه استنتاج نوع بازگشتی، می‌توانید پارامترهای یک تابع را با استفاده از infer و تاپل‌ها استنتاج کنید:

            type Parameters<T extends (...args: any) => any> = T extends (...args: infer P) => any ? P : never;
            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

• T extends (...args: any) => any: این محدودیت تضمین می‌کند که T یک تابع است.
• (...args: infer P) => any: این الگو با یک تابع مطابقت دارد و انواع پارامتر را به عنوان یک تاپل P استنتاج می‌کند.
• P : never: اگر T یک تابع نباشد، نوع حاصل never است.

مثال:

            function logMessage(message: string, level: 'info' | 'warn' | 'error'): void {
  console.log(`[${level.toUpperCase()}] ${message}`);
}

type LogMessageParams = Parameters<typeof logMessage>; // type LogMessageParams = [message: string, level: "info" | "warn" | "error"]

function processData(data: any[], callback: (item: any) => void): void {
  data.forEach(callback);
}

type ProcessDataParams = Parameters<typeof processData>; // type ProcessDataParams = [data: any[], callback: (item: any) => void]
            

              
                Copy
              
            
          

Parameters انواع پارامتر را به عنوان یک تاپل استخراج می‌کند و ترتیب و انواع آرگومان‌های تابع را حفظ می‌کند.

۲. استخراج خصوصیات از یک نوع شی

infer همچنین می‌تواند برای استخراج خصوصیات خاص از یک نوع شی استفاده شود. این نیاز به یک نوع شرطی پیچیده‌تر دارد، اما دستکاری نوع قدرتمندی را فعال می‌کند.

            type PickByType<T, U> = {
  [K in keyof T as T[K] extends U ? K : never]: T[K];
};
            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

• K in keyof T: این بر روی تمام کلیدهای نوع T تکرار می‌شود.
• T[K] extends U ? K : never: این نوع شرطی بررسی می‌کند که آیا نوع ویژگی در کلید K (یعنی T[K]) قابل انتساب به نوع U است یا خیر. اگر چنین است، کلید K در نوع حاصل گنجانده می‌شود. در غیر این صورت، با استفاده از never حذف می‌شود.
• کل ساختار یک نوع شی جدید با تنها ویژگی‌هایی ایجاد می‌کند که انواع آنها U را گسترش می‌دهند.

مثال:

            interface Person {
  name: string;
  age: number;
  city: string;
  country: string;
}


type StringProperties = PickByType<Person, string>; // type StringProperties = { name: string; city: string; country: string; }

type NumberProperties = PickByType<Person, number>; // type NumberProperties = { age: number; }

            

              
                Copy
              
            
          

PickByType به شما امکان می‌دهد نوع جدیدی ایجاد کنید که فقط شامل ویژگی‌های یک نوع خاص از یک نوع موجود است.

۳. استنتاج انواع تودرتو

infer را می‌توان زنجیره‌ای و تودرتو کرد تا انواع را از ساختارهای عمیقا تودرتو استخراج کرد. به عنوان مثال، استخراج نوع درونی‌ترین عنصر یک آرایه تودرتو را در نظر بگیرید.

            type DeepArrayElement<T> = T extends (infer U)[] ? DeepArrayElement<U> : T;
            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

• T extends (infer U)[]: این بررسی می‌کند که آیا T یک آرایه است و نوع عنصر را به عنوان U استنتاج می‌کند.
• DeepArrayElement<U>: اگر T یک آرایه باشد، نوع به طور بازگشتی DeepArrayElement را با نوع عنصر U فراخوانی می‌کند.
• T: اگر T یک آرایه نباشد، نوع خود T را برمی‌گرداند.

مثال:

            type NestedStringArray = string[][][];
type DeepString = DeepArrayElement<NestedStringArray>; // type DeepString = string

type MixedNestedArray = (number | string)[][][][];
type DeepMixed = DeepArrayElement<MixedNestedArray>; // type DeepMixed = string | number

type RegularNumber = DeepArrayElement<number>; // type RegularNumber = number
            

              
                Copy
              
            
          

این رویکرد بازگشتی به شما امکان می‌دهد نوع عنصر را در عمیق‌ترین سطح تودرتو در یک آرایه استخراج کنید.

برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی

کلیدواژه infer در سناریوهای مختلفی که دستکاری نوع پویا مورد نیاز است، کاربرد دارد. در اینجا چند مثال عملی آورده شده است:

۱. ایجاد یک منتشرکننده رویداد ایمن از نظر نوع

می‌توانید از infer برای ایجاد یک منتشرکننده رویداد ایمن از نظر نوع استفاده کنید که اطمینان حاصل کند که رسیدگی‌کننده‌های رویداد نوع داده صحیح را دریافت می‌کنند.

            type EventMap = {
  'data': { value: string };
  'error': { message: string };
};

type EventName<T extends EventMap> = keyof T;

type EventData<T extends EventMap, K extends EventName<T>> = T[K];

type EventHandler<T extends EventMap, K extends EventName<T>> = (data: EventData<T, K>) => void;

class EventEmitter<T extends EventMap> {
  private listeners: { [K in EventName<T>]?: EventHandler<T, K>[] } = {};

  on<K extends EventName<T>>(event: K, handler: EventHandler<T, K>): void {
    if (!this.listeners[event]) {
      this.listeners[event] = [];
    }
    this.listeners[event]!.push(handler);
  }

  emit<K extends EventName<T>>(event: K, data: EventData<T, K>): void {
    this.listeners[event]?.forEach(handler => handler(data));
  }
}


const emitter = new EventEmitter<EventMap>();

emitter.on('data', (data) => {
  console.log(`Received data: ${data.value}`);
});

emitter.on('error', (error) => {
  console.error(`An error occurred: ${error.message}`);
});

emitter.emit('data', { value: 'Hello, world!' });

emitter.emit('error', { message: 'Something went wrong.' });

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، EventData از انواع شرطی و infer برای استخراج نوع داده مرتبط با یک نام رویداد خاص استفاده می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که رسیدگی‌کننده‌های رویداد نوع صحیح داده را دریافت می‌کنند.

۲. پیاده‌سازی یک کاهنده ایمن از نظر نوع

می‌توانید از infer برای ایجاد یک تابع کاهنده ایمن از نظر نوع برای مدیریت وضعیت استفاده کنید.

            type Action<T extends string, P = undefined> = P extends undefined
  ? { type: T }
  : { type: T; payload: P };

type Reducer<S, A extends Action<string>> = (state: S, action: A) => S;

// Example Actions
type IncrementAction = Action<'INCREMENT'>;
type DecrementAction = Action<'DECREMENT'>;
type SetValueAction = Action<'SET_VALUE', number>;


// Example State
interface CounterState {
  value: number;
}

// Example Reducer
const counterReducer: Reducer<CounterState, IncrementAction | DecrementAction | SetValueAction> = (
  state: CounterState,
  action: IncrementAction | DecrementAction | SetValueAction
): CounterState => {
  switch (action.type) {
    case 'INCREMENT':
      return { ...state, value: state.value + 1 };
    case 'DECREMENT':
      return { ...state, value: state.value - 1 };
    case 'SET_VALUE':
      return { ...state, value: action.payload };
    default:
      return state;
  }
};

// Usage
const initialState: CounterState = { value: 0 };
const newState1 = counterReducer(initialState, { type: 'INCREMENT' }); // newState1.value is 1
const newState2 = counterReducer(newState1, { type: 'SET_VALUE', payload: 10 }); // newState2.value is 10

            

              
                Copy
              
            
          

در حالی که این مثال به طور مستقیم از `infer` استفاده نمی‌کند، پایه‌ای را برای سناریوهای پیچیده‌تر کاهنده ایجاد می‌کند. `infer` می‌تواند برای استخراج پویای نوع `payload` از انواع مختلف `Action` اعمال شود و امکان بررسی دقیق‌تر نوع در تابع کاهنده را فراهم کند. این به ویژه در برنامه‌های بزرگتر با اقدامات متعدد و ساختارهای حالت پیچیده مفید است.

۳. تولید نوع پویا از پاسخ‌های API

هنگام کار با APIها، می‌توانید از infer برای تولید خودکار انواع تایپ‌اسکریپت از ساختار پاسخ‌های API استفاده کنید. این به اطمینان از ایمنی نوع هنگام تعامل با منابع داده خارجی کمک می‌کند.

سناریوی ساده شده‌ای را در نظر بگیرید که می‌خواهید نوع داده را از یک پاسخ API عمومی استخراج کنید:

            type ApiResponse<T> = {
  status: number;
  data: T;
  message?: string;
};

type ExtractDataType<T> = T extends ApiResponse<infer U> ? U : never;

// Example API Response
type User = {
  id: number;
  name: string;
  email: string;
};

type UserApiResponse = ApiResponse<User>;

type ExtractedUser = ExtractDataType<UserApiResponse>; // type ExtractedUser = User

            

              
                Copy
              
            
          

ExtractDataType از infer برای استخراج نوع U از ApiResponse<U> استفاده می‌کند و یک روش ایمن از نظر نوع برای دسترسی به ساختار داده‌ای که توسط API برگردانده شده است، فراهم می‌کند.

بهترین شیوه‌ها و ملاحظات

• وضوح و خوانایی: از نام‌های متغیر نوع توصیفی (به عنوان مثال، ReturnType به جای فقط R) استفاده کنید تا خوانایی کد را بهبود ببخشید.
• عملکرد: در حالی که infer قدرتمند است، استفاده بیش از حد می‌تواند بر عملکرد بررسی نوع تأثیر بگذارد. از آن با احتیاط استفاده کنید، به خصوص در پایگاه‌های کد بزرگ.
• مدیریت خطا: همیشه یک نوع بازگشتی (به عنوان مثال، any یا never) در شاخه false یک نوع شرطی برای رسیدگی به مواردی که نوع با الگوی مورد انتظار مطابقت ندارد، ارائه دهید.
• پیچیدگی: از انواع شرطی بیش از حد پیچیده با عبارات infer تودرتو اجتناب کنید، زیرا درک و نگهداری آنها دشوار می‌شود. در صورت لزوم، کد خود را به انواع کوچکتر و قابل مدیریت‌تر بازسازی کنید.
• آزمایش: انواع شرطی خود را به طور کامل با انواع ورودی مختلف آزمایش کنید تا مطمئن شوید که طبق انتظار رفتار می‌کنند.

ملاحظات جهانی

هنگام استفاده از تایپ‌اسکریپت و infer در یک زمینه جهانی، موارد زیر را در نظر بگیرید:

• محلی‌سازی و بین‌المللی‌سازی (i18n): ممکن است انواع نیاز داشته باشند با زبان‌ها و قالب‌های داده مختلف سازگار شوند. از انواع شرطی و `infer` برای مدیریت پویای ساختارهای داده مختلف بر اساس الزامات خاص زبان استفاده کنید. به عنوان مثال، تاریخ‌ها و ارزها می‌توانند به طور متفاوتی در کشورهای مختلف نشان داده شوند.
• طراحی API برای مخاطبان جهانی: APIهای خود را با در نظر گرفتن دسترسی جهانی طراحی کنید. از ساختارهای و قالب‌های داده سازگار استفاده کنید که درک و پردازش آنها بدون توجه به موقعیت کاربر آسان باشد. تعاریف نوع باید این سازگاری را منعکس کنند.
• مناطق زمانی: هنگام کار با تاریخ‌ها و زمان‌ها، به تفاوت مناطق زمانی توجه داشته باشید. از کتابخانه‌های مناسب (به عنوان مثال، Luxon، date-fns) برای مدیریت تبدیل مناطق زمانی استفاده کنید و از نمایش دقیق داده‌ها در مناطق مختلف اطمینان حاصل کنید. در نظر داشته باشید که تاریخ‌ها و زمان‌ها را در قالب UTC در پاسخ‌های API خود نشان دهید.
• تفاوت‌های فرهنگی: از تفاوت‌های فرهنگی در نمایش و تفسیر داده‌ها آگاه باشید. به عنوان مثال، نام‌ها، آدرس‌ها و شماره تلفن‌ها می‌توانند قالب‌های مختلفی در کشورهای مختلف داشته باشند. اطمینان حاصل کنید که تعاریف نوع شما می‌توانند این تغییرات را در خود جای دهند.
• مدیریت ارز: هنگام کار با مقادیر پولی، از یک نمایش ارز ثابت (به عنوان مثال، کدهای ارز ISO 4217) استفاده کنید و تبدیل‌های ارز را به درستی مدیریت کنید. از کتابخانه‌هایی که برای دستکاری ارز طراحی شده‌اند استفاده کنید تا از مشکلات دقت جلوگیری کنید و از محاسبات دقیق اطمینان حاصل کنید.

به عنوان مثال، سناریویی را در نظر بگیرید که در آن در حال واکشی نمایه های کاربری از مناطق مختلف هستید و قالب آدرس بر اساس کشور متفاوت است. می‌توانید از انواع شرطی و `infer` برای تنظیم پویای تعریف نوع بر اساس موقعیت کاربر استفاده کنید:

            type AddressFormat<CountryCode extends string> = CountryCode extends 'US'
    ? { street: string; city: string; state: string; zipCode: string; }
    : CountryCode extends 'CA'
    ? { street: string; city: string; province: string; postalCode: string; }
    : { addressLines: string[]; city: string; country: string; };

type UserProfile<CountryCode extends string> = {
    id: number;
    name: string;
    email: string;
    address: AddressFormat<CountryCode>;
    countryCode: CountryCode; // Add country code to profile
};

// Example Usage
type USUserProfile = UserProfile<'US'>; // Has US address format
type CAUserProfile = UserProfile<'CA'>; // Has Canadian address format
type GenericUserProfile = UserProfile<'DE'>; // Has Generic (international) address format

            

              
                Copy
              
            
          

با گنجاندن `countryCode` در نوع `UserProfile` و استفاده از انواع شرطی بر اساس این کد، می‌توانید به طور پویا نوع `address` را طوری تنظیم کنید که با قالب مورد انتظار برای هر منطقه مطابقت داشته باشد. این امکان مدیریت ایمن از نظر نوع قالب‌های داده متنوع را در کشورهای مختلف فراهم می‌کند.

نتیجه‌گیری

کلیدواژه infer یک افزونه قدرتمند به سیستم نوع تایپ‌اسکریپت است که امکان دستکاری و استخراج نوع پیچیده را در انواع شرطی فراهم می‌کند. با تسلط بر infer، می‌توانید کدهای قوی‌تر، ایمن‌تر از نظر نوع و قابل نگهداری‌تری ایجاد کنید. از استنتاج انواع بازگشتی تابع گرفته تا استخراج خصوصیات از اشیاء پیچیده، امکانات بسیار زیاد است. به یاد داشته باشید که از infer با احتیاط استفاده کنید و وضوح و خوانایی را در اولویت قرار دهید تا اطمینان حاصل کنید که کد شما در دراز مدت قابل درک و نگهداری باقی می‌ماند.

این راهنما یک نمای کلی جامع از infer و کاربردهای آن ارائه داده است. مثال‌های ارائه شده را آزمایش کنید، موارد استفاده اضافی را بررسی کنید و از infer برای بهبود گردش کار توسعه تایپ‌اسکریپت خود استفاده کنید.