تطبیق الگو در جاوا اسکریپت: ارزیابی شرطی الگو با 'When'

جاوا اسکریپت، در حالی که به طور سنتی به خاطر ماهیت پویا و انعطاف‌پذیرش شناخته می‌شود، به طور فزاینده‌ای ویژگی‌هایی را اتخاذ می‌کند که سبک‌های برنامه‌نویسی ساختاریافته‌تر و اعلانی‌تر را ترویج می‌دهند. یکی از این ویژگی‌ها که از طریق کتابخانه‌ها و پیشنهادات در حال برجسته شدن است، تطبیق الگو (pattern matching) است. تطبیق الگو به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا ساختارهای داده را تجزیه کرده و بر اساس ساختار و مقادیر درون آن ساختارها، کد را اجرا کنند. این پست وبلاگ به مفهوم قدرتمند ارزیابی شرطی الگو با استفاده از عبارت 'when' می‌پردازد، ویژگی‌ای که معمولاً در پیاده‌سازی‌های تطبیق الگو یافت می‌شود.

تطبیق الگو چیست؟

در هسته خود، تطبیق الگو تکنیکی برای بررسی یک مقدار در برابر یک الگو است و اگر مقدار با الگو مطابقت داشته باشد، بخش‌هایی از مقدار را برای پردازش بیشتر استخراج می‌کند. آن را به عنوان یک جایگزین گویاتر و مختصرتر برای دستورات تودرتوی پیچیده `if` یا دستورات طولانی `switch` در نظر بگیرید. تطبیق الگو در زبان‌های برنامه‌نویسی تابعی مانند Haskell، Scala و F# رایج است و به طور فزاینده‌ای در حال ورود به زبان‌های اصلی مانند جاوا اسکریپت و پایتون است.

در جاوا اسکریپت، تطبیق الگو معمولاً از طریق کتابخانه‌هایی مانند 'ts-pattern' (برای TypeScript) یا پیشنهاداتی مانند پیشنهاد تطبیق الگو که در حال حاضر برای ECMAScript در دست بررسی است، به دست می‌آید.

قدرت 'When': ارزیابی شرطی الگو

عبارت 'when' قابلیت‌های تطبیق الگوی پایه را با اجازه دادن به شما برای افزودن منطق شرطی به الگوهایتان گسترش می‌دهد. این بدان معناست که یک الگو تنها زمانی مطابقت پیدا می‌کند که هم ساختار مقدار مطابقت داشته باشد *و هم* شرط مشخص شده در عبارت 'when' به true ارزیابی شود. این یک لایه قابل توجه از انعطاف‌پذیری و دقت را به منطق تطبیق الگوی شما اضافه می‌کند.

سناریویی را در نظر بگیرید که در آن در حال پردازش داده‌های کاربر از یک پلتفرم تجارت الکترونیک جهانی هستید. ممکن است بخواهید تخفیف‌های مختلفی را بر اساس موقعیت مکانی و عادات خرج کردن کاربر اعمال کنید. بدون 'when'، ممکن است در موارد تطبیق الگوی خود با دستورات `if` تودرتو مواجه شوید که کد را کمتر خوانا و نگهداری آن را دشوارتر می‌کند. 'When' به شما این امکان را می‌دهد که این شرایط را مستقیماً در الگو بیان کنید.

مثال‌های توضیحی

بیایید این موضوع را با مثال‌های عملی توضیح دهیم. ما از یک کتابخانه فرضی استفاده خواهیم کرد که تطبیق الگو را با قابلیت 'when' ارائه می‌دهد. لطفاً توجه داشته باشید که سینتکس ممکن است بسته به کتابخانه یا پیشنهاد خاصی که استفاده می‌کنید متفاوت باشد.

مثال ۱: بررسی نوع پایه با 'When'

فرض کنید می‌خواهید انواع مختلف پیام‌های دریافت شده توسط یک سیستم را مدیریت کنید:

function processMessage(message) {
  match(message)
    .with({ type: "text", content: P.string }, (msg) => {
      console.log(`پردازش پیام متنی: ${msg.content}`);
    })
    .with({ type: "image", url: P.string }, (msg) => {
      console.log(`پردازش پیام تصویری: ${msg.url}`);
    })
    .otherwise(() => {
      console.log("نوع پیام ناشناخته است");
    });
}

processMessage({ type: "text", content: "Hello, world!" }); // خروجی: پردازش پیام متنی: Hello, world!
processMessage({ type: "image", url: "https://example.com/image.jpg" }); // خروجی: پردازش پیام تصویری: https://example.com/image.jpg
processMessage({ type: "audio", file: "audio.mp3" }); // خروجی: نوع پیام ناشناخته است

در این مثال ساده، ما بر اساس ویژگی `type` و وجود ویژگی‌های دیگری مانند `content` یا `url` تطبیق می‌دهیم. `P.string` یک جایگزین برای بررسی نوع داده است.

مثال ۲: محاسبه تخفیف شرطی بر اساس منطقه و هزینه

اکنون، بیایید عبارت 'when' را برای مدیریت تخفیف‌ها بر اساس موقعیت مکانی و هزینه کاربر اضافه کنیم:

function calculateDiscount(user) {
  match(user)
    .with(
      {
        country: "USA",
        spending: P.number.gt(100) // P.number.gt(100) بررسی می‌کند که آیا هزینه بیشتر از ۱۰۰ است
      },
      () => {
        console.log("اعمال تخفیف ۱۰٪ برای کاربران آمریکایی با هزینه بیش از ۱۰۰ دلار");
        return 0.1;
      }
    )
    .with(
      {
        country: "Canada",
        spending: P.number.gt(50)
      },
      () => {
        console.log("اعمال تخفیف ۵٪ برای کاربران کانادایی با هزینه بیش از ۵۰ دلار");
        return 0.05;
      }
    )
    .with({ country: P.string }, (u) => {
      console.log(`تخفیف ویژه‌ای برای کاربران از ${u.country} وجود ندارد`);
      return 0;
    })
    .otherwise(() => {
      console.log("هیچ تخفیفی اعمال نشد.");
      return 0;
    });
}

const user1 = { country: "USA", spending: 150 };
const user2 = { country: "Canada", spending: 75 };
const user3 = { country: "UK", spending: 200 };

console.log(`تخفیف برای کاربر ۱: ${calculateDiscount(user1)}`); // خروجی: اعمال تخفیف ۱۰٪ برای کاربران آمریکایی با هزینه بیش از ۱۰۰ دلار; تخفیف برای کاربر ۱: 0.1
console.log(`تخفیف برای کاربر ۲: ${calculateDiscount(user2)}`); // خروجی: اعمال تخفیف ۵٪ برای کاربران کانادایی با هزینه بیش از ۵۰ دلار; تخفیف برای کاربر ۲: 0.05
console.log(`تخفیف برای کاربر ۳: ${calculateDiscount(user3)}`); // خروجی: تخفیف ویژه‌ای برای کاربران از UK وجود ندارد; تخفیف برای کاربر ۳: 0

در این مثال، عبارت 'when' (که به طور ضمنی در تابع `with` نمایش داده شده) به ما اجازه می‌دهد تا شرایطی را روی ویژگی `spending` مشخص کنیم. ما می‌توانیم قبل از اعمال تخفیف، بررسی کنیم که آیا هزینه بالاتر از یک آستانه مشخص است یا خیر. این کار نیاز به دستورات `if` تودرتو در هر مورد را از بین می‌برد.

مثال ۳: مدیریت ارزهای مختلف با نرخ‌های تبدیل

بیایید یک سناریوی پیچیده‌تر را در نظر بگیریم که در آن نیاز به اعمال نرخ‌های تبدیل مختلف بر اساس ارز تراکنش داریم. این امر هم به تطبیق الگو و هم به ارزیابی شرطی نیاز دارد:

function processTransaction(transaction) {
  match(transaction)
    .with(
      { currency: "USD", amount: P.number.gt(0) },
      () => {
        console.log(`پردازش تراکنش دلار آمریکا: ${transaction.amount}`);
        return transaction.amount;
      }
    )
    .with(
      { currency: "EUR", amount: P.number.gt(0) },
      () => {
        const amountInUSD = transaction.amount * 1.1; // با فرض ۱ یورو = ۱.۱ دلار آمریکا
        console.log(`پردازش تراکنش یورو: ${transaction.amount} یورو (تبدیل شده به ${amountInUSD} دلار آمریکا)`);
        return amountInUSD;
      }
    )
    .with(
      { currency: "GBP", amount: P.number.gt(0) },
      () => {
        const amountInUSD = transaction.amount * 1.3; // با فرض ۱ پوند انگلیس = ۱.۳ دلار آمریکا
        console.log(`پردازش تراکنش پوند انگلیس: ${transaction.amount} پوند (تبدیل شده به ${amountInUSD} دلار آمریکا)`);
        return amountInUSD;
      }
    )
    .otherwise(() => {
      console.log("ارز پشتیبانی نشده یا تراکنش نامعتبر.");
      return 0;
    });
}

const transaction1 = { currency: "USD", amount: 100 };
const transaction2 = { currency: "EUR", amount: 50 };
const transaction3 = { currency: "JPY", amount: 10000 };

console.log(`ارزش دلاری تراکنش ۱: ${processTransaction(transaction1)}`); // خروجی: پردازش تراکنش دلار آمریکا: 100; ارزش دلاری تراکنش ۱: 100
console.log(`ارزش دلاری تراکنش ۲: ${processTransaction(transaction2)}`); // خروجی: پردازش تراکنش یورو: 50 یورو (تبدیل شده به 55 دلار آمریکا); ارزش دلاری تراکنش ۲: 55
console.log(`ارزش دلاری تراکنش ۳: ${processTransaction(transaction3)}`); // خروجی: ارز پشتیبانی نشده یا تراکنش نامعتبر.; ارزش دلاری تراکنش ۳: 0

اگرچه این مثال مستقیماً از قابلیت `when` استفاده نمی‌کند، اما نشان می‌دهد که چگونه تطبیق الگو به طور کلی می‌تواند برای مدیریت سناریوهای مختلف (ارزهای مختلف) و اعمال منطق مربوطه (تبدیل نرخ ارز) استفاده شود. عبارت 'when' می‌تواند برای پالایش بیشتر شرایط اضافه شود. به عنوان مثال، ما می‌توانیم یورو را فقط در صورتی به دلار آمریکا تبدیل کنیم که موقعیت مکانی کاربر در آمریکای شمالی باشد، در غیر این صورت، یورو را به دلار کانادا تبدیل کنیم.

مزایای استفاده از 'When' در تطبیق الگو

• خوانایی بهبود یافته: با بیان منطق شرطی مستقیماً در الگو، از دستورات تودرتوی `if` اجتناب می‌کنید و درک کد را آسان‌تر می‌سازید.
• قابلیت نگهداری پیشرفته: ماهیت اعلانی تطبیق الگو با 'when' اصلاح و گسترش کد شما را آسان‌تر می‌کند. افزودن موارد جدید یا اصلاح شرایط موجود ساده‌تر می‌شود.
• کاهش کدهای تکراری: تطبیق الگو اغلب نیاز به کدهای تکراری برای بررسی نوع و استخراج داده را از بین می‌برد.
• افزایش گویایی: 'When' به شما امکان می‌دهد شرایط پیچیده را به روشی مختصر و زیبا بیان کنید.

ملاحظات و بهترین شیوه‌ها

• پشتیبانی کتابخانه/پیشنهاد: در دسترس بودن و سینتکس ویژگی‌های تطبیق الگو بسته به محیط جاوا اسکریپت و کتابخانه‌ها یا پیشنهاداتی که استفاده می‌کنید متفاوت است. کتابخانه یا پیشنهادی را انتخاب کنید که به بهترین وجه با نیازها و سبک کدنویسی شما مطابقت دارد.
• کارایی: در حالی که تطبیق الگو می‌تواند خوانایی کد را بهبود بخشد، در نظر گرفتن پیامدهای عملکردی آن ضروری است. الگوها و شرایط پیچیده می‌توانند به طور بالقوه بر عملکرد تأثیر بگذارند، بنابراین مهم است که کد خود را پروفایل کرده و در صورت لزوم بهینه‌سازی کنید.
• وضوح کد: حتی با وجود 'when'، حفظ وضوح کد بسیار مهم است. از شرایط بیش از حد پیچیده که درک الگوها را دشوار می‌کند، خودداری کنید. از نام‌های متغیر معنادار و کامنت‌ها برای توضیح منطق پشت الگوهای خود استفاده کنید.
• مدیریت خطا: اطمینان حاصل کنید که منطق تطبیق الگوی شما شامل مکانیسم‌های مناسب مدیریت خطا برای مدیریت مقادیر ورودی غیرمنتظره به طور صحیح است. عبارت `otherwise` در اینجا بسیار مهم است.

کاربردهای دنیای واقعی

تطبیق الگو با 'when' می‌تواند در سناریوهای مختلف دنیای واقعی اعمال شود، از جمله:

• اعتبارسنجی داده‌ها: اعتبارسنجی ساختار و مقادیر داده‌های ورودی، مانند درخواست‌های API یا ورودی کاربر.
• مسیریابی: پیاده‌سازی منطق مسیریابی بر اساس URL یا سایر پارامترهای درخواست.
• مدیریت وضعیت: مدیریت وضعیت برنامه به روشی قابل پیش‌بینی و قابل نگهداری.
• ساخت کامپایلر: پیاده‌سازی پارسرها و سایر اجزای کامپایلر.
• هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: استخراج ویژگی و پیش‌پردازش داده‌ها.
• توسعه بازی: مدیریت رویدادهای مختلف بازی و اقدامات بازیکن.

به عنوان مثال، یک برنامه بانکداری بین‌المللی را در نظر بگیرید. با استفاده از تطبیق الگو با 'when'، می‌توانید تراکنش‌ها را بر اساس کشور مبدأ، ارز، مبلغ و نوع تراکنش (مانند واریز، برداشت، انتقال) به طور متفاوتی مدیریت کنید. ممکن است الزامات نظارتی متفاوتی برای تراکنش‌هایی که از کشورهای خاصی سرچشمه می‌گیرند یا از مبالغ مشخصی فراتر می‌روند، داشته باشید.

نتیجه‌گیری

تطبیق الگو در جاوا اسکریپت، به ویژه هنگامی که با عبارت 'when' برای ارزیابی شرطی الگو ترکیب می‌شود، روشی قدرتمند و زیبا برای نوشتن کدهای گویاتر، خواناتر و قابل نگهداری‌تر ارائه می‌دهد. با بهره‌گیری از تطبیق الگو، می‌توانید منطق شرطی پیچیده را به طور قابل توجهی ساده کرده و کیفیت کلی برنامه‌های جاوا اسکریپت خود را بهبود بخشید. با ادامه تکامل جاوا اسکریپت، تطبیق الگو احتمالاً به ابزار مهم‌تری در زرادخانه توسعه‌دهندگان تبدیل خواهد شد.

کتابخانه‌ها و پیشنهادات موجود برای تطبیق الگو در جاوا اسکریپت را کاوش کنید و با عبارت 'when' آزمایش کنید تا پتانسیل کامل آن را کشف کنید. این تکنیک قدرتمند را بپذیرید و مهارت‌های کدنویسی جاوا اسکریپت خود را ارتقا دهید.