تسلط بر نمونه‌سازی کلاس جاوا اسکریپت: نگاهی عمیق به سازنده‌های صریح

جاوا اسکریپت، زبانی چندمنظوره و فراگیر، نیروی محرکه بخش بزرگی از وب مدرن است. یک جنبه حیاتی در توسعه جاوا اسکریپت مدرن، درک چگونگی ایجاد و کار با اشیاء با استفاده از کلاس‌ها است. در حالی که جاوا اسکریپت سازنده‌های پیش‌فرض را فراهم می‌کند، تسلط بر سازنده‌های صریح (explicit constructors) کنترل، انعطاف‌پذیری و وضوح بیشتری در کد شما ارائه می‌دهد. این راهنما پیچیدگی‌های سازنده‌های صریح در کلاس‌های جاوا اسکریپت را بررسی می‌کند و شما را قادر می‌سازد تا برنامه‌هایی قوی و قابل نگهداری بسازید.

کلاس جاوا اسکریپت چیست؟

کلاس‌ها در جاوا اسکریپت که در ECMAScript 2015 (ES6) معرفی شدند، روشی ساختاریافته‌تر و آشناتر برای ایجاد اشیاء بر اساس یک طرح اولیه (blueprint) فراهم می‌کنند. آن‌ها عمدتاً یک پوشش نحوی (syntactic sugar) بر روی وراثت مبتنی بر پروتوتایپ موجود در جاوا اسکریپت هستند که سازگاری را برای توسعه‌دهندگانی که از سایر زبان‌های شیءگرا می‌آیند، آسان‌تر می‌کند. یک کلاس، خصوصیات (داده‌ها) و متدها (رفتار) را که یک شیء از آن کلاس خواهد داشت، تعریف می‌کند.

این مثال ساده را در نظر بگیرید:

            class Animal {
  constructor(name, species) {
    this.name = name;
    this.species = species;
  }

  makeSound() {
    console.log("Generic animal sound");
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این کد، Animal یک کلاس است. این کلاس یک متد constructor و یک متد makeSound دارد. constructor یک متد ویژه است که برای مقداردهی اولیه اشیاء کلاس استفاده می‌شود.

درک سازنده‌ها (Constructors)

متد constructor بخش اساسی یک کلاس جاوا اسکریپت است. این متد به طور خودکار زمانی فراخوانی می‌شود که یک شیء جدید (نمونه) از کلاس با استفاده از کلمه کلیدی new ایجاد شود. هدف اصلی آن، تنظیم وضعیت اولیه شیء از طریق مقداردهی اولیه خصوصیات آن است.

ویژگی‌های کلیدی سازنده‌ها:

• یک کلاس تنها می‌تواند یک سازنده داشته باشد.
• اگر شما به صراحت یک سازنده تعریف نکنید، جاوا اسکریپت یک سازنده پیش‌فرض و خالی فراهم می‌کند.
• متد constructor از کلمه کلیدی this برای ارجاع به شیء تازه‌ ایجاد شده استفاده می‌کند.

سازنده‌های صریح در مقابل ضمنی (پیش‌فرض)

سازنده صریح: سازنده صریح، سازنده‌ای است که شما خودتان درون کلاس تعریف می‌کنید. شما کنترل کاملی بر پارامترها و منطق مقداردهی اولیه آن دارید.

سازنده ضمنی (پیش‌فرض): اگر شما سازنده‌ای تعریف نکنید، جاوا اسکریپت به طور خودکار یک سازنده پیش‌فرض خالی فراهم می‌کند. این سازنده هیچ آرگومانی نمی‌گیرد و هیچ کاری انجام نمی‌دهد.

مثالی از یک کلاس با سازنده ضمنی:

            class Car {
  // No constructor defined - implicit constructor is used
  startEngine() {
    console.log("Engine started!");
  }
}

const myCar = new Car();
myCar.startEngine(); // Output: Engine started!

            

              
                Copy
              
            
          

در حالی که سازنده ضمنی کار می‌کند، فرصتی برای مقداردهی اولیه خصوصیات شیء در زمان ایجاد فراهم نمی‌کند. اینجاست که سازنده‌های صریح ضروری می‌شوند.

مزایای استفاده از سازنده‌های صریح

سازنده‌های صریح مزایای متعددی نسبت به اتکا به سازنده ضمنی پیش‌فرض دارند:

۱. مقداردهی اولیه خصوصیات

مهم‌ترین مزیت، توانایی مقداردهی اولیه مستقیم خصوصیات شیء در داخل سازنده است. این امر تضمین می‌کند که اشیاء از همان ابتدا با داده‌های لازم ایجاد می‌شوند.

مثال:

            class Book {
  constructor(title, author, pages) {
    this.title = title;
    this.author = author;
    this.pages = pages;
  }

  getDescription() {
    return `${this.title} by ${this.author}, ${this.pages} pages`;
  }
}

const myBook = new Book("The Hitchhiker's Guide to the Galaxy", "Douglas Adams", 224);
console.log(myBook.getDescription()); // Output: The Hitchhiker's Guide to the Galaxy by Douglas Adams, 224 pages

            

              
                Copy
              
            
          

۲. اعتبارسنجی پارامترها

سازنده‌های صریح به شما این امکان را می‌دهند که پارامترهای ورودی را قبل از تخصیص آن‌ها به خصوصیات شیء اعتبارسنجی کنید. این کار به جلوگیری از خطاها و تضمین یکپارچگی داده‌ها کمک می‌کند.

مثال:

            class Rectangle {
  constructor(width, height) {
    if (width <= 0 || height <= 0) {
      throw new Error("Width and height must be positive values.");
    }
    this.width = width;
    this.height = height;
  }

  getArea() {
    return this.width * this.height;
  }
}

try {
  const invalidRectangle = new Rectangle(-5, 10);
} catch (error) {
  console.error(error.message); // Output: Width and height must be positive values.
}

const validRectangle = new Rectangle(5, 10);
console.log(validRectangle.getArea()); // Output: 50

            

              
                Copy
              
            
          

۳. مقادیر پیش‌فرض

شما می‌توانید مقادیر پیش‌فرض را برای خصوصیات در داخل سازنده تنظیم کنید، در صورتی که آرگومان‌های مربوطه هنگام ایجاد شیء ارائه نشوند.

مثال:

            class Product {
  constructor(name, price = 0, quantity = 1) {
    this.name = name;
    this.price = price;
    this.quantity = quantity;
  }

  getTotalValue() {
    return this.price * this.quantity;
  }
}

const product1 = new Product("Laptop", 1200);
console.log(product1.getTotalValue()); // Output: 1200

const product2 = new Product("Keyboard");
console.log(product2.getTotalValue()); // Output: 0

            

              
                Copy
              
            
          

۴. منطق مقداردهی اولیه پیچیده

سازنده‌های صریح می‌توانند منطق مقداردهی اولیه پیچیده‌تری را نسبت به تخصیص ساده مقادیر به خصوصیات مدیریت کنند. شما می‌توانید محاسبات انجام دهید، فراخوانی‌های API انجام دهید، یا با اشیاء دیگر در طول ایجاد شیء تعامل داشته باشید.

مثال (شبیه‌سازی فراخوانی API):

            class UserProfile {
  constructor(userId) {
    // Simulate fetching user data from an API
    const userData = this.fetchUserData(userId);

    this.userId = userId;
    this.username = userData.username;
    this.email = userData.email;
  }

  fetchUserData(userId) {
    // In a real application, this would be an actual API call
    const users = {
      123: { username: "john_doe", email: "john.doe@example.com" },
      456: { username: "jane_smith", email: "jane.smith@example.com" },
    };

    return users[userId] || { username: "Guest", email: "guest@example.com" };
  }
}

const user1 = new UserProfile(123);
console.log(user1.username); // Output: john_doe

const user2 = new UserProfile(789); // User ID not found, uses default "Guest" user
console.log(user2.username); // Output: Guest

            

              
                Copy
              
            
          

پارامترها و آرگومان‌های سازنده

پارامترها (Parameters): متغیرهایی که در داخل پرانتزهای سازنده اعلام می‌شوند، پارامتر نامیده می‌شوند. آنها به عنوان جایگزین‌هایی برای مقادیری عمل می‌کنند که هنگام ایجاد یک شیء ارسال خواهند شد.

آرگومان‌ها (Arguments): مقادیر واقعی که هنگام ایجاد یک شیء به سازنده ارسال می‌شوند، آرگومان نامیده می‌شوند. ترتیب آرگومان‌ها باید با ترتیب پارامترهای تعریف شده در سازنده مطابقت داشته باشد.

مثال:

            class Person {
  constructor(firstName, lastName, age) { // firstName, lastName, age are parameters
    this.firstName = firstName;
    this.lastName = lastName;
    this.age = age;
  }

  getFullName() {
    return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
  }
}

const myPerson = new Person("Alice", "Wonderland", 30); // "Alice", "Wonderland", 30 are arguments
console.log(myPerson.getFullName()); // Output: Alice Wonderland

            

              
                Copy
              
            
          

سازنده‌ها و وراثت

هنگام کار با وراثت (ایجاد زیرکلاس‌ها)، سازنده‌ها نقش حیاتی در اطمینان از مقداردهی صحیح خصوصیات هم کلاس والد (superclass) و هم کلاس فرزند (subclass) ایفا می‌کنند.

استفاده از super()

کلمه کلیدی super() در داخل سازنده زیرکلاس برای فراخوانی سازنده کلاس والد استفاده می‌شود. این کار برای مقداردهی اولیه خصوصیات کلاس والد قبل از مقداردهی اولیه خصوصیات خود زیرکلاس ضروری است.

مهم: شما باید super() را قبل از دسترسی به this در سازنده زیرکلاس فراخوانی کنید. عدم انجام این کار منجر به خطا خواهد شد.

مثال:

            class Vehicle {
  constructor(make, model) {
    this.make = make;
    this.model = model;
  }

  getDescription() {
    return `${this.make} ${this.model}`;
  }
}

class Car extends Vehicle {
  constructor(make, model, numDoors) {
    super(make, model); // Call the parent class's constructor
    this.numDoors = numDoors;
  }

  getDescription() {
    return `${super.getDescription()}, ${this.numDoors} doors`;
  }
}

const myCar = new Car("Toyota", "Camry", 4);
console.log(myCar.getDescription()); // Output: Toyota Camry, 4 doors

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، کلاس Car از کلاس Vehicle ارث می‌برد. سازنده Car، متد super(make, model) را برای مقداردهی اولیه خصوصیات make و model که از کلاس Vehicle به ارث رسیده، فراخوانی می‌کند. سپس خصوصیت numDoors خود را مقداردهی اولیه می‌کند.

زنجیره‌سازی سازنده

زنجیره‌سازی سازنده می‌تواند زمانی استفاده شود که شما می‌خواهید روش‌های مختلفی برای مقداردهی اولیه یک شیء فراهم کنید و به کاربر انعطاف‌پذیری ارائه دهید.

            class Employee {
  constructor(name, salary, department) {
    this.name = name;
    this.salary = salary;
    this.department = department;
  }

  static createFromDetails(name, salary) {
    return new Employee(name, salary, "Unassigned");
  }

  static createFromExisting(existingEmployee, newSalary) {
    return new Employee(existingEmployee.name, newSalary, existingEmployee.department);
  }
}

const emp1 = new Employee("Alice", 60000, "Engineering");
const emp2 = Employee.createFromDetails("Bob", 50000); // Using a static factory method
const emp3 = Employee.createFromExisting(emp1, 70000); // Creating a new employee based on an existing one

console.log(emp1);
console.log(emp2);
console.log(emp3);

            

              
                Copy
              
            
          

بهترین شیوه‌ها برای کار با سازنده‌ها

• سازنده‌ها را ساده نگه دارید: از منطق پیچیده در داخل سازنده خودداری کنید. بر روی مقداردهی اولیه خصوصیات و انجام اعتبارسنجی اولیه تمرکز کنید. وظایف پیچیده را به متدهای جداگانه موکول کنید.
• از نام‌های پارامتر واضح و توصیفی استفاده کنید: این کار باعث می‌شود سازنده راحت‌تر فهمیده و استفاده شود.
• پارامترهای ورودی را اعتبارسنجی کنید: کد خود را از داده‌های غیرمنتظره یا نامعتبر محافظت کنید.
• از مقادیر پیش‌فرض به طور مناسب استفاده کنید: مقادیر پیش‌فرض معقولی را برای ساده‌سازی ایجاد شیء فراهم کنید.
• از اصل DRY (خودت را تکرار نکن) پیروی کنید: اگر منطق مقداردهی اولیه مشترکی در چندین سازنده یا کلاس دارید، آن را به توابع یا متدهای قابل استفاده مجدد تبدیل کنید.
• super() را در زیرکلاس‌ها فراخوانی کنید: همیشه به یاد داشته باشید که super() را در سازنده زیرکلاس برای مقداردهی اولیه خصوصیات کلاس والد فراخوانی کنید.
• استفاده از متدهای کارخانه ایستا (static factory methods) را در نظر بگیرید: برای سناریوهای پیچیده ایجاد شیء، متدهای کارخانه ایستا می‌توانند یک API تمیزتر و خواناتر فراهم کنند.

اشتباهات رایج که باید از آنها اجتناب کرد

• فراموش کردن فراخوانی super() در زیرکلاس‌ها: این یک خطای رایج است که می‌تواند منجر به رفتار غیرمنتظره یا خطا شود.
• دسترسی به this قبل از فراخوانی super(): این کار منجر به خطا خواهد شد.
• تعریف چندین سازنده در یک کلاس: کلاس‌های جاوا اسکریپت تنها می‌توانند یک سازنده داشته باشند.
• انجام منطق بیش از حد در داخل سازنده: این کار می‌تواند درک و نگهداری سازنده را دشوار کند.
• نادیده گرفتن اعتبارسنجی پارامترها: این می‌تواند منجر به خطا و عدم یکپارچگی داده‌ها شود.

مثال‌هایی در صنایع مختلف

سازنده‌ها برای ایجاد اشیاء در صنایع مختلف ضروری هستند:

• تجارت الکترونیک: ایجاد اشیاء Product با خصوصیاتی مانند نام، قیمت، توضیحات و URL تصویر.
• مالی: ایجاد اشیاء BankAccount با خصوصیاتی مانند شماره حساب، موجودی و نام صاحب حساب.
• مراقبت‌های بهداشتی: ایجاد اشیاء Patient با خصوصیاتی مانند شناسه بیمار، نام، تاریخ تولد و سابقه پزشکی.
• آموزش: ایجاد اشیاء Student با خصوصیاتی مانند شناسه دانش‌آموز، نام، پایه و دروس.
• لجستیک: ایجاد اشیاء Shipment با خصوصیاتی مانند شماره رهگیری، مبدأ، مقصد و تاریخ تحویل.

ملاحظات جهانی

هنگام توسعه برنامه‌های جاوا اسکریپت برای مخاطبان جهانی، این عوامل را هنگام کار با سازنده‌ها در نظر بگیرید:

• قالب‌های تاریخ و زمان: از کتابخانه‌ای مانند Moment.js یا Luxon برای مدیریت یکنواخت قالب‌بندی تاریخ و زمان در مناطق مختلف استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که سازنده‌های شما می‌توانند تاریخ‌ها و زمان‌ها را در قالب‌های مختلف بپذیرند و پردازش کنند.
• قالب‌های ارز: از کتابخانه‌ای مانند Numeral.js برای قالب‌بندی صحیح مقادیر ارزی برای مناطق مختلف استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که سازنده‌های شما می‌توانند نمادهای مختلف ارز و جداکننده‌های اعشاری را مدیریت کنند.
• پشتیبانی از زبان (i18n): اگر برنامه شما از چندین زبان پشتیبانی می‌کند، اطمینان حاصل کنید که سازنده‌های شما می‌توانند داده‌های محلی‌سازی شده را مدیریت کنند. از یک کتابخانه ترجمه برای ارائه مقادیر ترجمه شده برای خصوصیات شیء استفاده کنید.
• مناطق زمانی: هنگام کار با تاریخ‌ها و زمان‌ها، تفاوت‌های مناطق زمانی را در نظر بگیرید. از یک کتابخانه منطقه زمانی برای تبدیل تاریخ‌ها و زمان‌ها به منطقه زمانی مناسب برای هر کاربر استفاده کنید.
• ظرافت‌های فرهنگی: هنگام طراحی اشیاء و خصوصیات آنها، از تفاوت‌های فرهنگی آگاه باشید. به عنوان مثال، نام‌ها و آدرس‌ها ممکن است در کشورهای مختلف قالب‌های متفاوتی داشته باشند.

نتیجه‌گیری

سازنده‌های صریح ابزاری قدرتمند در جاوا اسکریپت برای ایجاد و مقداردهی اولیه اشیاء با کنترل و انعطاف‌پذیری بیشتر هستند. با درک مزایا و بهترین شیوه‌های آنها، می‌توانید برنامه‌های جاوا اسکریپت قوی‌تر، قابل نگهداری‌تر و مقیاس‌پذیرتر بنویسید. تسلط بر سازنده‌ها یک گام حیاتی در تبدیل شدن به یک توسعه‌دهنده ماهر جاوا اسکریپت است که به شما امکان می‌دهد از پتانسیل کامل اصول برنامه‌نویسی شیءگرا بهره‌مند شوید.

از تنظیم مقادیر پیش‌فرض گرفته تا اعتبارسنجی پارامترهای ورودی و مدیریت منطق مقداردهی اولیه پیچیده، سازنده‌های صریح امکانات فراوانی را ارائه می‌دهند. همانطور که سفر خود در جاوا اسکریپت را ادامه می‌دهید، قدرت سازنده‌های صریح را در آغوش بگیرید و سطوح جدیدی از کارایی و بیانگری را در کد خود باز کنید.

برای یادگیری بیشتر

• شبکه توسعه‌دهندگان موزیلا (MDN) - کلاس‌ها: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Classes
• مشخصات زبان ECMAScript: https://tc39.es/ecma262/
• کتاب‌هایی در زمینه برنامه‌نویسی شیءگرا در جاوا اسکریپت
• دوره‌ها و آموزش‌های آنلاین (مانند Udemy، Coursera، freeCodeCamp)