تزریق وابستگی در تایپ‌اسکریپت: ارتقاء ایمنی نوع کانتینر IoC برای برنامه‌های جهانی قوی

در دنیای به‌هم‌پیوسته توسعه نرم‌افزار مدرن، ساخت برنامه‌هایی که قابل نگهداری، مقیاس‌پذیر و قابل تست باشند، امری ضروری است. با افزایش توزیع تیم‌ها و پیچیدگی فزاینده پروژه‌ها، نیاز به کد ساختاریافته و جداشده تشدید می‌شود. تزریق وابستگی (DI) و کانتینرهای وارونگی کنترل (IoC) الگوهای معماری قدرتمندی هستند که مستقیماً به این چالش‌ها می‌پردازند. هنگامی که با قابلیت‌های تایپ استاتیک تایپ‌اسکریپت ترکیب می‌شوند، این الگوها سطحی جدید از پیش‌بینی‌پذیری و استحکام را باز می‌کنند. این راهنمای جامع به بررسی تزریق وابستگی تایپ‌اسکریپت، نقش کانتینرهای IoC، و به‌طور حیاتی، چگونگی دستیابی به ایمنی نوع قوی، اطمینان از اینکه برنامه‌های جهانی شما در برابر سختی‌های توسعه و تغییر مقاومت می‌کنند، می‌پردازد.

سنگ بنا: درک تزریق وابستگی

قبل از اینکه به کانتینرهای IoC و ایمنی نوع بپردازیم، بیایید مفهوم تزریق وابستگی را به طور کامل درک کنیم. در هسته خود، DI یک الگوی طراحی است که اصل وارونگی کنترل را پیاده‌سازی می‌کند. به جای اینکه یک کامپوننت وابستگی‌های خود را ایجاد کند، آن‌ها را از یک منبع خارجی دریافت می‌کند. این 'تزریق' می‌تواند به چندین روش انجام شود:

• تزریق سازنده: وابستگی‌ها به عنوان آرگومان به سازنده کامپوننت ارائه می‌شوند. این روش اغلب ترجیح داده می‌شود زیرا اطمینان حاصل می‌کند که یک کامپوننت همیشه با تمام وابستگی‌های ضروری خود مقداردهی اولیه می‌شود، و نیازهای آن را صریح می‌کند.
• تزریق setter (تزریق خصوصیت): وابستگی‌ها از طریق متدهای setter عمومی یا خصوصیات پس از ساخت کامپوننت ارائه می‌شوند. این امر انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند اما اگر وابستگی‌ها تنظیم نشوند، می‌تواند منجر به وضعیت ناقص کامپوننت‌ها شود.
• تزریق متد: وابستگی‌ها به متد خاصی که به آن‌ها نیاز دارد ارائه می‌شوند. این برای وابستگی‌هایی که فقط برای یک عملیات خاص مورد نیاز هستند، نه برای کل چرخه حیات کامپوننت، مناسب است.

چرا تزریق وابستگی را بپذیریم؟ مزایای جهانی

صرف نظر از اندازه یا توزیع جغرافیایی تیم توسعه شما، مزایای تزریق وابستگی به طور جهانی شناخته شده‌اند:

• قابلیت تست بهبود یافته: با DI، کامپوننت‌ها وابستگی‌های خود را ایجاد نمی‌کنند. این بدان معناست که در طول تست، می‌توانید به راحتی نسخه‌های mock یا stub از وابستگی‌ها را 'تزریق' کنید، که به شما امکان می‌دهد یک واحد کد را بدون اثرات جانبی از همکاران آن جدا کرده و تست کنید. این برای تست سریع و قابل اعتماد در هر محیط توسعه حیاتی است.
• قابلیت نگهداری بهبود یافته: کامپوننت‌های با اتصال ضعیف آسان‌تر درک، اصلاح و گسترش می‌یابند. تغییرات در یک وابستگی کمتر احتمال دارد که در قسمت‌های نامرتبط برنامه منتشر شود و نگهداری در پایگاه‌های کد و تیم‌های متنوع را ساده می‌کند.
• انعطاف‌پذیری و قابلیت استفاده مجدد افزایش یافته: کامپوننت‌ها مدولارتر و مستقل‌تر می‌شوند. شما می‌توانید پیاده‌سازی‌های یک وابستگی را بدون تغییر کامپوننت استفاده کننده از آن، جایگزین کنید و قابلیت استفاده مجدد کد را در پروژه‌ها یا محیط‌های مختلف ترویج دهید. به عنوان مثال، ممکن است در توسعه یک `SQLiteDatabaseService` و در تولید یک `PostgreSQLDatabaseService` را تزریق کنید، بدون اینکه `UserService` خود را تغییر دهید.
• کد تکراری کمتر: در حالی که ممکن است در ابتدا شهودی به نظر نرسد، به خصوص با DI دستی، کانتینرهای IoC (که در ادامه بحث خواهیم کرد) می‌توانند کد تکراری مرتبط با اتصال دستی وابستگی‌ها را به طور قابل توجهی کاهش دهند.
• طراحی و ساختار واضح‌تر: DI توسعه‌دهندگان را مجبور می‌کند تا در مورد مسئولیت‌های یک کامپوننت و الزامات خارجی آن فکر کنند، که منجر به کد تمیزتر و متمرکزتری می‌شود که برای تیم‌های جهانی درک و همکاری روی آن آسان‌تر است.

یک مثال ساده تایپ‌اسکریپت بدون کانتینر IoC را در نظر بگیرید که تزریق سازنده را نشان می‌دهد:

            
interface ILogger {
  log(message: string): void;
}

class ConsoleLogger implements ILogger {
  log(message: string): void {
    console.log(`[LOG]: ${message}`);
  }
}

class DataService {
  private logger: ILogger;

  constructor(logger: ILogger) {
    this.logger = logger;
  }

  fetchData(): string {
    this.logger.log("Fetching data...");
    // ... data fetching logic ...
    return "Some important data";
  }
}

// Manual Dependency Injection
const myLogger: ILogger = new ConsoleLogger();
const myDataService = new DataService(myLogger);
console.log(myDataService.fetchData());

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، `DataService` خود `ConsoleLogger` را ایجاد نمی‌کند؛ بلکه یک نمونه از `ILogger` را از طریق سازنده خود دریافت می‌کند. این امر `DataService` را نسبت به پیاده‌سازی بتنی `ILogger` خنثی می‌کند و امکان جایگزینی آسان را فراهم می‌آورد.

ارکستراتور: کانتینرهای وارونگی کنترل (IoC)

در حالی که تزریق وابستگی دستی برای برنامه‌های کوچک امکان‌پذیر است، مدیریت ایجاد اشیاء و گراف‌های وابستگی در سیستم‌های بزرگ و در سطح سازمانی می‌تواند به سرعت دست و پا گیر شود. اینجاست که کانتینرهای وارونگی کنترل (IoC)، که به عنوان کانتینرهای DI نیز شناخته می‌شوند، وارد عمل می‌شوند. یک کانتینر IoC اساساً یک فریم‌ورک است که نمونه‌سازی و چرخه حیات اشیاء و وابستگی‌های آن‌ها را مدیریت می‌کند.

کانتینرهای IoC چگونه کار می‌کنند

یک کانتینر IoC معمولاً از طریق دو فاز اصلی عمل می‌کند:

1. ثبت (اتصال): شما 'به کانتینر' در مورد کامپوننت‌های برنامه و روابط آن‌ها 'آموزش' می‌دهید. این شامل نگاشت رابط‌های انتزاعی یا توکن‌ها به پیاده‌سازی‌های بتنی است. برای مثال، به کانتینر می‌گویید: «هرگاه کسی `ILogger` بخواهد، یک نمونه `ConsoleLogger` به او بده.»

               
       // Conceptual registration
       container.bind<ILogger>("ILogger").to(ConsoleLogger);
       
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. حل (تزریق): هنگامی که یک کامپوننت به وابستگی نیاز دارد، از کانتینر می‌خواهید که آن را ارائه دهد. کانتینر سازنده کامپوننت (یا خصوصیات/متدها، بسته به سبک DI) را بازرسی می‌کند، وابستگی‌های آن را شناسایی می‌کند، نمونه‌هایی از آن وابستگی‌ها را ایجاد می‌کند (در صورت نیاز به طور بازگشتی آن‌ها را حل می‌کند اگر به نوبه خود وابستگی‌های خود را داشته باشند) و سپس آن‌ها را به کامپوننت درخواستی تزریق می‌کند. این فرآیند اغلب از طریق حاشیه‌نویسی‌ها یا تزئین‌کننده‌ها خودکار می‌شود.

               
       // Conceptual resolution
       const dataService = container.resolve<DataService>(DataService);
       
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

کانتینر مسئولیت مدیریت چرخه حیات اشیاء را بر عهده می‌گیرد و کد برنامه شما را تمیزتر و متمرکزتر بر منطق تجاری به جای نگرانی‌های زیرساختی می‌سازد. این جداسازی دغدغه‌ها برای توسعه در مقیاس بزرگ و تیم‌های توزیع شده ارزشمند است.

مزیت تایپ‌اسکریپت: تایپ ایستا و چالش‌های DI آن

تایپ‌اسکریپت تایپ ایستا را به جاوااسکریپت می‌آورد و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا خطاها را زودتر در طول توسعه به جای زمان اجرا، شناسایی کنند. این ایمنی در زمان کامپایل یک مزیت قابل توجه است، به خصوص برای سیستم‌های پیچیده‌ای که توسط تیم‌های جهانی متنوع نگهداری می‌شوند، زیرا کیفیت کد را بهبود می‌بخشد و زمان اشکال‌زدایی را کاهش می‌دهد.

با این حال، کانتینرهای DI سنتی جاوااسکریپت، که به شدت به بازتاب زمان اجرا یا جستجوی مبتنی بر رشته متکی هستند، گاهی اوقات با ماهیت ایستا تایپ‌اسکریپت در تضاد هستند. در اینجا دلیل آن آمده است:

• زمان اجرا در مقابل زمان کامپایل: تایپ‌های تایپ‌اسکریپت در درجه اول سازه‌های زمان کامپایل هستند. آن‌ها در طول کامپایل به جاوااسکریپت ساده پاک می‌شوند. این بدان معناست که در زمان اجرا، موتور جاوااسکریپت ذاتاً از رابط‌ها یا حاشیه‌نویسی‌های نوع تایپ‌اسکریپت شما اطلاعی ندارد.
• از دست دادن اطلاعات نوع: اگر یک کانتینر DI به بازرسی پویا کد جاوااسکریپت در زمان اجرا متکی باشد (به عنوان مثال، تجزیه آرگومان‌های تابع یا اتکا به توکن‌های رشته‌ای)، ممکن است اطلاعات غنی نوع ارائه شده توسط تایپ‌اسکریپت را از دست بدهد.
• ریسک‌های بازسازی: اگر از توکن‌های رشته‌ای برای شناسایی وابستگی استفاده می‌کنید، بازسازی نام کلاس یا رابط ممکن است خطای زمان کامپایل در پیکربندی DI را ایجاد نکند و منجر به شکست در زمان اجرا شود. این یک خطر قابل توجه در پایگاه‌های کد بزرگ و در حال تحول است.

بنابراین، چالش این است که از یک کانتینر IoC در تایپ‌اسکریپت به گونه‌ای استفاده شود که اطلاعات نوع ایستا آن را حفظ و استفاده کند تا ایمنی زمان کامپایل را تضمین کرده و خطاهای زمان اجرا مربوط به حل وابستگی را جلوگیری کند.

دستیابی به ایمنی نوع با کانتینرهای IoC در تایپ‌اسکریپت

هدف این است که اطمینان حاصل شود اگر یک کامپوننت انتظار `ILogger` را دارد، کانتینر IoC همیشه نمونه‌ای را ارائه می‌دهد که با `ILogger` مطابقت دارد، و تایپ‌اسکریپت می‌تواند این را در زمان کامپایل تأیید کند. این از سناریوهایی جلوگیری می‌کند که در آن `UserService` به طور تصادفی نمونه‌ای از `PaymentProcessor` دریافت می‌کند و منجر به مشکلات ظریف و دشوار برای اشکال‌زدایی در زمان اجرا می‌شود.

چندین استراتژی و الگو توسط کانتینرهای IoC مدرن تایپ‌اسکریپت-فرست برای دستیابی به این ایمنی نوع حیاتی استفاده می‌شوند:

1. رابط‌ها برای انتزاع

این اساس طراحی خوب DI است، نه فقط برای تایپ‌اسکریپت. همیشه به انتزاعات (رابط‌ها) به جای پیاده‌سازی‌های بتنی وابسته باشید. رابط‌های تایپ‌اسکریپت قراردادی را ارائه می‌دهند که کلاس‌ها باید به آن پایبند باشند، و آن‌ها برای تعریف انواع وابستگی عالی هستند.

            
// Define the contract
interface IEmailService {
  sendEmail(to: string, subject: string, body: string): Promise<void>;
}

// Concrete implementation 1
class SmtpEmailService implements IEmailService {
  async sendEmail(to: string, subject: string, body: string): Promise<void> {
    console.log(`Sending SMTP email to ${to}: ${subject}`);
    // ... actual SMTP logic ...
  }
}

// Concrete implementation 2 (e.g., for testing or different provider)
class MockEmailService implements IEmailService {
  async sendEmail(to: string, subject: string, body: string): Promise<void> {
    console.log(`[MOCK] Sending email to ${to}: ${subject}`);
    // No actual sending, just for testing or development
  }
}

class NotificationService {
  constructor(private emailService: IEmailService) {}

  async notifyUser(userId: string, message: string): Promise<void> {
    // Imagine retrieving user email here
    const userEmail = "user@example.com";
    await this.emailService.sendEmail(userEmail, "Notification", message);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

در اینجا، `NotificationService` به `IEmailService` وابسته است، نه `SmtpEmailService`. این اجازه می‌دهد تا پیاده‌سازی‌ها را به راحتی جایگزین کنید.

2. توکن‌های تزریق (نمادها یا رشته‌های جدا شده با نوع نگهدارنده)

از آنجایی که رابط‌های تایپ‌اسکریپت در زمان اجرا پاک می‌شوند، نمی‌توانید مستقیماً از یک رابط به عنوان کلید حل وابستگی در کانتینر IoC استفاده کنید. شما به یک 'توکن' زمان اجرا نیاز دارید که وابستگی را به‌طور منحصر به فرد شناسایی کند.

• رشته‌های جدا شده: ساده، اما مستعد خطاهای بازسازی. اگر رشته را تغییر دهید، تایپ‌اسکریپت به شما هشدار نمی‌دهد.

              
      // container.bind<IEmailService>("EmailService").to(SmtpEmailService);
      // container.get<IEmailService>("EmailService");
      
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• نمادها: جایگزینی امن‌تر برای رشته‌ها. نمادها منحصر به فرد هستند و نمی‌توانند تداخل داشته باشند. اگرچه آن‌ها مقادیر زمان اجرا هستند، اما همچنان می‌توانید آن‌ها را با انواع مرتبط کنید.

              
      // Define a unique Symbol as an injection token
      const TYPES = {
        EmailService: Symbol.for("IEmailService"),
        NotificationService: Symbol.for("NotificationService"),
      };
  
      // Example with InversifyJS (a popular TypeScript IoC container)
      import { Container, injectable, inject } from "inversify";
      import "reflect-metadata"; // Required for decorators
  
      interface IEmailService {
        sendEmail(to: string, subject: string, body: string): Promise<void>;
      }
  
      @injectable()
      class SmtpEmailService implements IEmailService {
        async sendEmail(to: string, subject: string, body: string): Promise<void> {
          console.log(`Sending SMTP email to ${to}: ${subject}`);
        }
      }
  
      @injectable()
      class NotificationService {
        constructor(
          @inject(TYPES.EmailService) private emailService: IEmailService
        ) {}
  
        async notifyUser(userId: string, message: string): Promise<void> {
          const userEmail = "user@example.com";
          await this.emailService.sendEmail(userEmail, "Notification", message);
        }
      }
  
      const container = new Container();
      container.bind<IEmailService>(TYPES.EmailService).to(SmtpEmailService);
      container.bind<NotificationService>(TYPES.NotificationService).to(NotificationService);
  
      const notificationService = container.get<NotificationService>(TYPES.NotificationService);
      notificationService.notifyUser("123", "Hello, world!");
      
              
  
                
                  Copy
                
              
            

  استفاده از شیء `TYPES` با `Symbol.for` راهی قوی برای مدیریت توکن‌ها فراهم می‌کند. تایپ‌اسکریپت همچنان هنگام استفاده از `<IEmailService>` در فراخوانی‌های `bind` و `get`، بررسی نوع را فراهم می‌کند.

3. دکوراتورها و `reflect-metadata`

اینجاست که تایپ‌اسکریپت واقعاً در ترکیب با کانتینرهای IoC می‌درخشد. API `reflect-metadata` جاوااسکریپت (که برای محیط‌های قدیمی‌تر یا پیکربندی خاص تایپ‌اسکریپت به یک polyfill نیاز دارد) به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا فراداده را به کلاس‌ها، متدها و خصوصیات اضافه کنند. دکوراتورهای آزمایشی تایپ‌اسکریپت از این بهره می‌برند و به کانتینرهای IoC اجازه می‌دهند تا پارامترهای سازنده را در زمان طراحی بازرسی کنند.

هنگامی که `emitDecoratorMetadata` را در `tsconfig.json` خود فعال می‌کنید، تایپ‌اسکریپت فراداده اضافی در مورد انواع پارامترها در سازنده‌های کلاس شما منتشر می‌کند. یک کانتینر IoC می‌تواند سپس این فراداده را در زمان اجرا بخواند تا وابستگی‌ها را به‌طور خودکار حل کند. این بدان معناست که شما اغلب نیازی به مشخص کردن صریح توکن‌ها برای کلاس‌های بتنی ندارید، زیرا اطلاعات نوع در دسترس است.

            
// tsconfig.json excerpt:
// {
//   "compilerOptions": {
//     "experimentalDecorators": true,
//     "emitDecoratorMetadata": true
//   }
// }

import { Container, injectable, inject } from "inversify";
import "reflect-metadata"; // Essential for decorator metadata

// --- Dependencies ---

interface IDataRepository {
  findById(id: string): Promise<any>;
}

@injectable()
class MongoDataRepository implements IDataRepository {
  async findById(id: string): Promise<any> {
    console.log(`Fetching data from MongoDB for ID: ${id}`);
    return { id, name: "MongoDB User" };
  }
}

interface ILogger {
  log(message: string): void;
}

@injectable()
class ConsoleLogger implements ILogger {
  log(message: string): void {
    console.log(`[App Logger]: ${message}`);
  }
}

// --- Service requiring dependencies ---

@injectable()
class UserService {
  constructor(
    @inject(TYPES.DataRepository) private dataRepository: IDataRepository,
    @inject(TYPES.Logger) private logger: ILogger
  ) {
    this.logger.log("UserService initialized.");
  }

  async getUser(id: string): Promise<any> {
    this.logger.log(`Attempting to get user with ID: ${id}`);
    const user = await this.dataRepository.findById(id);
    this.logger.log(`User ${user.name} retrieved.`);
    return user;
  }
}

// --- IoC Container Setup ---

const TYPES = {
  DataRepository: Symbol.for("IDataRepository"),
  Logger: Symbol.for("ILogger"),
  UserService: Symbol.for("UserService"),
};

const appContainer = new Container();

// Bind interfaces to concrete implementations using symbols
appContainer.bind<IDataRepository>(TYPES.DataRepository).to(MongoDataRepository);
appContainer.bind<ILogger>(TYPES.Logger).to(ConsoleLogger);

// Bind the concrete class for UserService
// The container will automatically resolve its dependencies based on @inject decorators and reflect-metadata
appContainer.bind<UserService>(TYPES.UserService).to(UserService);

// --- Application Execution ---

const userService = appContainer.get<UserService>(TYPES.UserService);
userService.getUser("user-123").then(user => {
  console.log("User fetched successfully:", user);
});

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال پیشرفته، `reflect-metadata` و دکوراتور `@inject` به `InversifyJS` اجازه می‌دهند تا به‌طور خودکار بفهمد که `UserService` به یک `IDataRepository` و یک `ILogger` نیاز دارد. پارامتر نوع `<IDataRepository>` در متد `bind` بررسی زمان کامپایل را فراهم می‌کند و اطمینان می‌دهد که `MongoDataRepository` واقعاً `IDataRepository` را پیاده‌سازی می‌کند.

اگر به‌طور تصادفی کلاسی را که `IDataRepository` را پیاده‌سازی نمی‌کند به `TYPES.DataRepository` متصل کنید، تایپ‌اسکریپت خطای زمان کامپایل صادر می‌کند و از خرابی بالقوه در زمان اجرا جلوگیری می‌کند. این جوهر ایمنی نوع با کانتینرهای IoC در تایپ‌اسکریپت است: شناسایی خطاها قبل از رسیدن به کاربران شما، یک مزیت بزرگ برای تیم‌های توسعه توزیع شده جغرافیایی که روی سیستم‌های حیاتی کار می‌کنند.

کاوش عمیق کانتینرهای رایج IoC تایپ‌اسکریپت

در حالی که اصول سازگار باقی می‌مانند، کانتینرهای مختلف IoC ویژگی‌ها و سبک‌های API متفاوتی را ارائه می‌دهند. بیایید به چند انتخاب محبوب که ایمنی نوع تایپ‌اسکریپت را در آغوش می‌گیرند، نگاهی بیندازیم.

InversifyJS

InversifyJS یکی از بالغ‌ترین و پرکاربردترین کانتینرهای IoC برای تایپ‌اسکریپت است. این کتابخانه از ابتدا برای بهره‌برداری از ویژگی‌های تایپ‌اسکریپت، به ویژه دکوراتورها و `reflect-metadata` ساخته شده است. طراحی آن به شدت بر رابط‌ها و توکن‌های تزریق نمادین برای حفظ ایمنی نوع تأکید دارد.

ویژگی‌های کلیدی:

• مبتنی بر دکوراتور: از `@injectable()`, `@inject()`, `@multiInject()`, `@named()`, `@tagged()` برای مدیریت وابستگی شفاف و اعلانی استفاده می‌کند.
• شناسه‌های نمادین: استفاده از نمادها را برای توکن‌های تزریق تشویق می‌کند که منحصر به فرد در سطح جهانی هستند و برخلاف رشته‌ها، تصادم نام را کاهش می‌دهند.
• سیستم ماژول کانتینر: اجازه سازماندهی اتصالات در ماژول‌ها برای ساختار بهتر برنامه، به خصوص برای پروژه‌های بزرگ.
• محدوده‌های چرخه حیات: از اتصالات گذرا (نمونه جدید در هر درخواست)، تک‌نمونه (نمونه واحد برای کانتینر)، و محدوده‌های درخواستی/کانتینری پشتیبانی می‌کند.
• اتصالات شرطی: امکان اتصال پیاده‌سازی‌های مختلف را بر اساس قوانین متنی (به عنوان مثال، اتصال `DevelopmentLogger` اگر در محیط توسعه باشد) فعال می‌کند.
• حل ناهمزمان: می‌تواند وابستگی‌هایی را که نیاز به حل ناهمزمان دارند، مدیریت کند.

مثال InversifyJS: اتصال شرطی

تصور کنید برنامه شما نیاز به پردازنده‌های پرداخت متفاوتی بر اساس منطقه کاربر یا منطق تجاری خاص دارد. InversifyJS این را با اتصالات شرطی به زیبایی مدیریت می‌کند.

            
import { Container, injectable, inject, interfaces } from "inversify";
import "reflect-metadata";

const APP_TYPES = {
  PaymentProcessor: Symbol.for("IPaymentProcessor"),
  OrderService: Symbol.for("IOrderService"),
};

interface IPaymentProcessor {
  processPayment(amount: number): Promise<boolean>;
}

@injectable()
class StripePaymentProcessor implements IPaymentProcessor {
  async processPayment(amount: number): Promise<boolean> {
    console.log(`Processing ${amount} with Stripe...`);
    return true;
  }
}

@injectable()
class PayPalPaymentProcessor implements IPaymentProcessor {
  async processPayment(amount: number): Promise<boolean> {
    console.log(`Processing ${amount} with PayPal...`);
    return true;
  }
}

@injectable()
class OrderService {
  constructor(
    @inject(APP_TYPES.PaymentProcessor) private paymentProcessor: IPaymentProcessor
  ) {}

  async placeOrder(orderId: string, amount: number, paymentMethod: 'stripe' | 'paypal'): Promise<boolean> {
    console.log(`Placing order ${orderId} for ${amount}...`);
    const success = await this.paymentProcessor.processPayment(amount);
    if (success) {
      console.log(`Order ${orderId} placed successfully.`);
    } else {
      console.log(`Order ${orderId} failed.`);
    }
    return success;
  }
}

const container = new Container();

// Bind Stripe as default
container.bind<IPaymentProcessor>(APP_TYPES.PaymentProcessor).to(StripePaymentProcessor);

// Conditionally bind PayPal if the context requires it (e.g., based on a tag)
container.bind<IPaymentProcessor>(APP_TYPES.PaymentProcessor)
  .to(PayPalPaymentProcessor)
  .whenTargetTagged("paymentMethod", "paypal");

container.bind<OrderService>(APP_TYPES.OrderService).to(OrderService);

// Scenario 1: Default (Stripe)
const orderServiceDefault = container.get<OrderService>(APP_TYPES.OrderService);
orderServiceDefault.placeOrder("ORD001", 100, "stripe");

// Scenario 2: Request PayPal specifically
const orderServicePayPal = container.getNamed<OrderService>(APP_TYPES.OrderService, "paymentMethod", "paypal");
// This approach for conditional binding requires the consumer to know about the tag, 
// or more commonly, the tag is applied to the consumer's dependency directly.
// A more direct way to get the PayPal processor for OrderService would be:

// Re-binding for demonstration (in a real app, you'd configure this once)
const containerForPayPal = new Container();
containerForPayPal.bind<IPaymentProcessor>(APP_TYPES.PaymentProcessor).to(StripePaymentProcessor);
containerForPayPal.bind<IPaymentProcessor>(APP_TYPES.PaymentProcessor)
  .to(PayPalPaymentProcessor)
  .when((request: interfaces.Request) => {
    // A more advanced rule, e.g., inspect a request-scoped context
    return request.parentRequest?.serviceIdentifier === APP_TYPES.OrderService && request.parentRequest.target.name === "paypal";
  });

// For simplicity in direct consumption, you might define named bindings for processors
container.bind<IPaymentProcessor>("StripeProcessor").to(StripePaymentProcessor);
container.bind<IPaymentProcessor>("PayPalProcessor").to(PayPalPaymentProcessor);

// If OrderService needs to choose based on its own logic, it would @inject all processors and select
// Or if the *consumer* of OrderService determines the payment method:

const orderContainer = new Container();
orderContainer.bind<IPaymentProcessor>(APP_TYPES.PaymentProcessor).to(StripePaymentProcessor).whenTargetNamed("stripe");
orderContainer.bind<IPaymentProcessor>(APP_TYPES.PaymentProcessor).to(PayPalPaymentProcessor).whenTargetNamed("paypal");

@injectable()
class SmartOrderService {
  constructor(
    @inject(APP_TYPES.PaymentProcessor) @named("stripe") private stripeProcessor: IPaymentProcessor,
    @inject(APP_TYPES.PaymentProcessor) @named("paypal") private paypalProcessor: IPaymentProcessor
  ) {}

  async placeOrder(orderId: string, amount: number, method: 'stripe' | 'paypal'): Promise<boolean> {
    console.log(`SmartOrderService placing order ${orderId} for ${amount} via ${method}...`);
    if (method === 'stripe') {
      return this.stripeProcessor.processPayment(amount);
    } else if (method === 'paypal') {
      return this.paypalProcessor.processPayment(amount);
    }
    return false;
  }
}

orderContainer.bind<SmartOrderService>(APP_TYPES.OrderService).to(SmartOrderService);

const smartOrderService = orderContainer.get<SmartOrderService>(APP_TYPES.OrderService);
smartOrderService.placeOrder("SMART-001", 150, "paypal");
smartOrderService.placeOrder("SMART-002", 250, "stripe");

            

              
                Copy
              
            
          

این نشان می‌دهد که InversifyJS چقدر انعطاف‌پذیر و ایمن از نظر نوع می‌تواند باشد و به شما امکان می‌دهد گراف‌های وابستگی پیچیده را با قصد روشن مدیریت کنید، یک ویژگی حیاتی برای برنامه‌های جهانی در مقیاس بزرگ.

TypeDI

TypeDI یکی دیگر از راه‌حل‌های عالی DI تایپ‌اسکریپت-فرست است. این کتابخانه بر سادگی و حداقل کد تکراری تمرکز دارد و اغلب برای موارد استفاده اساسی نیاز به مراحل پیکربندی کمتری نسبت به InversifyJS دارد. این کتابخانه همچنین به شدت به `reflect-metadata` متکی است.

ویژگی‌های کلیدی:

• حداقل پیکربندی: با قرارداد بر پیکربندی هدف‌گذاری شده است. پس از فعال شدن `emitDecoratorMetadata`، بسیاری از موارد ساده را می‌توان فقط با `@Service()` و `@Inject()` سیم‌کشی کرد.
• کانتینر جهانی: یک کانتینر جهانی پیش‌فرض را فراهم می‌کند که می‌تواند برای برنامه‌های کوچک‌تر یا نمونه‌سازی سریع راحت باشد، اگرچه کانتینرهای صریح برای پروژه‌های بزرگ‌تر توصیه می‌شوند.
• دکوراتور Service: دکوراتور `@Service()` به‌طور خودکار یک کلاس را با کانتینر ثبت می‌کند و وابستگی‌های آن را مدیریت می‌کند.
• تزریق خصوصیت و سازنده: هر دو را پشتیبانی می‌کند.
• محدوده‌های چرخه حیات: گذرا و تک‌نمونه را پشتیبانی می‌کند.

مثال TypeDI: استفاده اساسی

            
import { Service, Inject } from 'typedi';
import "reflect-metadata"; // Required for decorators

interface ICurrencyConverter {
  convert(amount: number, from: string, to: string): number;
}

@Service()
class ExchangeRateConverter implements ICurrencyConverter {
  private rates: { [key: string]: number } = {
    "USD_EUR": 0.85,
    "EUR_USD": 1.18,
    "USD_GBP": 0.73,
    "GBP_USD": 1.37,
  };

  convert(amount: number, from: string, to: string): number {
    const rateKey = `${from}_${to}`;
    if (this.rates[rateKey]) {
      return amount * this.rates[rateKey];
    }
    console.warn(`No exchange rate found for ${rateKey}. Returning original amount.`);
    return amount; // Or throw an error
  }
}

@Service()
class FinancialService {
  constructor(@Inject(() => ExchangeRateConverter) private currencyConverter: ICurrencyConverter) {}

  calculateInternationalTransfer(amount: number, fromCurrency: string, toCurrency: string): number {
    console.log(`Calculating transfer of ${amount} ${fromCurrency} to ${toCurrency}.`);
    return this.currencyConverter.convert(amount, fromCurrency, toCurrency);
  }
}

// Resolve from the global container
const financialService = FinancialService.prototype.constructor.length === 0 ? new FinancialService(new ExchangeRateConverter()) : Service.get(FinancialService); // Example for direct instantiation or container get

// More robust way to get from container if using actual service calls
import { Container } from 'typedi';
const financialServiceFromContainer = Container.get(FinancialService);

const convertedAmount = financialServiceFromContainer.calculateInternationalTransfer(100, "USD", "EUR");
console.log(`Converted amount: ${convertedAmount} EUR`);

            

              
                Copy
              
            
          

دکوراتور `@Service()` TypeDI قدرتمند است. هنگامی که کلاسی را با `@Service()` علامت‌گذاری می‌کنید، خود را در کانتینر ثبت می‌کند. هنگامی که کلاس دیگری (`FinancialService`) وابستگی را با `@Inject()` اعلام می‌کند، TypeDI از `reflect-metadata` برای کشف نوع `currencyConverter` (که در این تنظیمات `ExchangeRateConverter` است) استفاده کرده و نمونه‌ای را تزریق می‌کند. استفاده از تابع کارخانه `() => ExchangeRateConverter` در `@Inject` گاهی اوقات برای جلوگیری از مشکلات وابستگی دایره‌ای یا اطمینان از بازتاب صحیح نوع در سناریوهای خاص مورد نیاز است. همچنین امکان اعلام وابستگی تمیزتر را زمانی که نوع یک رابط است، فراهم می‌کند.

در حالی که TypeDI می‌تواند برای تنظیمات اساسی ساده‌تر به نظر برسد، اطمینان حاصل کنید که پیامدهای کانتینر جهانی آن را برای برنامه‌های بزرگتر و پیچیده‌تر که در آن مدیریت صریح کانتینر ممکن است برای کنترل و قابلیت تست بهتر ترجیح داده شود، درک کنید.

مفاهیم پیشرفته و بهترین شیوه‌ها برای تیم‌های جهانی

برای تسلط واقعی بر DI تایپ‌اسکریپت با کانتینرهای IoC، به خصوص در زمینه توسعه جهانی، این مفاهیم و بهترین شیوه‌های پیشرفته را در نظر بگیرید:

1. چرخه‌های حیات و محدوده‌ها (تک‌نمونه، گذرا، درخواست)

مدیریت چرخه حیات وابستگی‌های شما برای عملکرد، مدیریت منابع و صحت حیاتی است. کانتینرهای IoC معمولاً ارائه می‌دهند:

• گذرا (یا محدود شده): یک نمونه جدید از وابستگی هر بار که درخواست می‌شود ایجاد می‌شود. ایده‌آل برای خدمات حالت‌دار یا کامپوننت‌هایی که نخ ایمن نیستند.
• تک‌نمونه: تنها یک نمونه از وابستگی در طول عمر برنامه (یا عمر کانتینر) ایجاد می‌شود. این نمونه هر بار که درخواست می‌شود مجدداً استفاده می‌شود. عالی برای خدمات بدون حالت، اشیاء پیکربندی، یا منابع گران‌قیمت مانند استخرهای اتصال پایگاه داده.
• محدوده درخواست: (در فریم‌ورک‌های وب رایج است) یک نمونه جدید برای هر درخواست HTTP ورودی ایجاد می‌شود. سپس این نمونه در طول پردازش آن درخواست خاص مجدداً استفاده می‌شود. این از سرایت داده‌های یک درخواست کاربر به درخواست دیگر جلوگیری می‌کند.

انتخاب محدوده صحیح حیاتی است. یک تیم جهانی باید در مورد این قراردادها توافق کند تا از رفتار غیرمنتظره یا اتمام منابع جلوگیری کند.

2. حل ناهمزمان وابستگی

برنامه‌های مدرن اغلب برای مقداردهی اولیه (مانند اتصال به پایگاه داده، دریافت پیکربندی اولیه) به عملیات ناهمزمان متکی هستند. برخی کانتینرهای IoC از حل ناهمزمان پشتیبانی می‌کنند و به وابستگی‌ها اجازه می‌دهند قبل از تزریق `await` شوند.

            
// Conceptual example with async binding
container.bind<IDatabaseClient>(TYPES.DatabaseClient)
  .toDynamicValue(async () => {
    const client = new DatabaseClient();
    await client.connect(); // Asynchronous initialization
    return client;
  })
  .inSingletonScope();

            

              
                Copy
              
            
          

3. کارخانه‌های ارائه‌دهنده

گاهی اوقات، شما نیاز به ایجاد یک نمونه از وابستگی به صورت شرطی یا با پارامترهایی دارید که فقط در نقطه مصرف مشخص می‌شوند. کارخانه‌های ارائه‌دهنده به شما اجازه می‌دهند تابعی را تزریق کنید که هنگام فراخوانی، وابستگی را ایجاد می‌کند.

            
import { Container, injectable, inject } from "inversify";
import "reflect-metadata";

interface IReportGenerator {
  generateReport(data: any): string;
}

@injectable()
class PdfReportGenerator implements IReportGenerator {
  generateReport(data: any): string {
    return `PDF Report for: ${JSON.stringify(data)}`;
  }
}

@injectable()
class CsvReportGenerator implements IReportGenerator {
  generateReport(data: any): string {
    return `CSV Report for: ${Object.keys(data).join(',')}\n${Object.values(data).join(',')}`;
  }
}

const REPORT_TYPES = {
  Pdf: Symbol.for("PdfReportGenerator"),
  Csv: Symbol.for("CsvReportGenerator"),
  ReportService: Symbol.for("ReportService"),
};

// The ReportService will depend on a factory function
interface ReportGeneratorFactory {
  (format: 'pdf' | 'csv'): IReportGenerator;
}

@injectable()
class ReportService {
  constructor(
    @inject(REPORT_TYPES.ReportGeneratorFactory) private reportGeneratorFactory: ReportGeneratorFactory
  ) {}

  createReport(format: 'pdf' | 'csv', data: any): string {
    const generator = this.reportGeneratorFactory(format);
    return generator.generateReport(data);
  }
}

const reportContainer = new Container();

// Bind specific report generators
reportContainer.bind<IReportGenerator>(REPORT_TYPES.Pdf).to(PdfReportGenerator);
reportContainer.bind<IReportGenerator>(REPORT_TYPES.Csv).to(CsvReportGenerator);

// Bind the factory function
reportContainer.bind<ReportGeneratorFactory>(REPORT_TYPES.ReportGeneratorFactory)
  .toFactory<IReportGenerator>((context: interfaces.Context) => {
    return (format: 'pdf' | 'csv') => {
      if (format === 'pdf') {
        return context.container.get<IReportGenerator>(REPORT_TYPES.Pdf);
      } else if (format === 'csv') {
        return context.container.get<IReportGenerator>(REPORT_TYPES.Csv);
      }
      throw new Error(`Unknown report format: ${format}`);
    };
  });

reportContainer.bind<ReportService>(REPORT_TYPES.ReportService).to(ReportService);

const reportService = reportContainer.get<ReportService>(REPORT_TYPES.ReportService);

const salesData = { region: "EMEA", totalSales: 150000, month: "January" };
console.log(reportService.createReport("pdf", salesData));
console.log(reportService.createReport("csv", salesData));

            

              
                Copy
              
            
          

این الگو زمانی ارزشمند است که پیاده‌سازی دقیق یک وابستگی باید در زمان اجرا بر اساس شرایط پویا تصمیم‌گیری شود و حتی با چنین انعطاف‌پذیری، ایمنی نوع را تضمین می‌کند.

4. استراتژی تست با DI

یکی از محرک‌های اصلی DI، قابلیت تست آن است. اطمینان حاصل کنید که چارچوب تست شما می‌تواند به راحتی با کانتینر IoC انتخاب شده شما برای mock یا stub کردن موثر وابستگی‌ها ادغام شود. برای تست‌های واحد، شما اغلب اشیاء mock را مستقیماً به کامپوننت تحت تست تزریق می‌کنید و کانتینر را کاملاً دور می‌زنید. برای تست‌های یکپارچه‌سازی، ممکن است کانتینر را با پیاده‌سازی‌های خاص تست پیکربندی کنید.

5. مدیریت خطا و اشکال‌زدایی

هنگامی که حل وابستگی ناموفق باشد (به عنوان مثال، یک اتصال از دست رفته است، یا یک وابستگی دایره‌ای وجود دارد)، یک کانتینر IoC خوب باید پیام‌های خطای واضحی ارائه دهد. درک کنید که کانتینر انتخابی شما چگونه این مسائل را گزارش می‌کند. بررسی‌های زمان کامپایل تایپ‌اسکریپت این خطاها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد، اما پیکربندی نادرست زمان اجرا همچنان می‌تواند رخ دهد.

6. ملاحظات عملکرد

در حالی که کانتینرهای IoC توسعه را ساده می‌کنند، کمی سربار زمان اجرا مربوط به بازتاب و ایجاد گراف اشیاء وجود دارد. برای اکثر برنامه‌ها، این سربار ناچیز است. با این حال، در سناریوهای با حساسیت شدید به عملکرد، با دقت در نظر بگیرید که آیا مزایا بر هرگونه تأثیر بالقوه غلبه می‌کند. کامپایلرهای JIT مدرن و پیاده‌سازی‌های بهینه کانتینر بسیاری از این نگرانی‌ها را کاهش می‌دهند.

انتخاب کانتینر IoC مناسب برای پروژه جهانی شما

هنگام انتخاب یک کانتینر IoC برای پروژه تایپ‌اسکریپت شما، به ویژه برای مخاطبان جهانی و تیم‌های توسعه توزیع شده، این عوامل را در نظر بگیرید:

• ویژگی‌های ایمنی نوع: آیا از `reflect-metadata` به طور موثر استفاده می‌کند؟ آیا تا حد امکان صحت نوع را در زمان کامپایل اعمال می‌کند؟
• بلوغ و پشتیبانی جامعه: یک کتابخانه خوش‌نام با توسعه فعال و جامعه قوی، مستندات بهتر، رفع اشکال و قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین می‌کند.
• انعطاف‌پذیری: آیا می‌تواند سناریوهای اتصال مختلف (شرطی، نام‌گذاری شده، برچسب‌گذاری شده) را مدیریت کند؟ آیا از محدوده‌های مختلف پشتیبانی می‌کند؟
• سهولت استفاده و منحنی یادگیری: چقدر سریع اعضای جدید تیم، که ممکن است از پیشینه‌های آموزشی متنوعی داشته باشند، می‌توانند آن را یاد بگیرند؟
• اندازه باندل: برای برنامه‌های فرانت‌اند یا بدون سرور، ردپای کتابخانه می‌تواند یک عامل باشد.
• یکپارچه‌سازی با فریم‌ورک‌ها: آیا به خوبی با فریم‌ورک‌های محبوب مانند NestJS (که سیستم DI خود را دارد)، Express یا Angular ادغام می‌شود؟

هر دو InversifyJS و TypeDI انتخاب‌های عالی برای تایپ‌اسکریپت هستند که هر کدام نقاط قوت خود را دارند. برای برنامه‌های سازمانی قوی با گراف‌های وابستگی پیچیده و تأکید زیاد بر پیکربندی صریح، InversifyJS اغلب کنترل دقیق‌تری را فراهم می‌کند. برای پروژه‌هایی که بر قراردادها و حداقل کد تکراری ارزش قائل هستند، TypeDI می‌تواند بسیار جذاب باشد.

نتیجه‌گیری: ساخت برنامه‌های جهانی مقاوم و ایمن از نظر نوع

ترکیب تایپ ایستا تایپ‌اسکریپت و یک استراتژی تزریق وابستگی با پیاده‌سازی خوب با یک کانتینر IoC، پایه‌ای قدرتمند برای ساخت برنامه‌های مقاوم، قابل نگهداری و بسیار قابل تست ایجاد می‌کند. برای تیم‌های توسعه جهانی، این رویکرد صرفاً یک اولویت فنی نیست؛ بلکه یک ضرورت استراتژیک است.

با اعمال ایمنی نوع در سطح تزریق وابستگی، شما توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازید تا خطاها را زودتر شناسایی کنند، با اطمینان بازسازی کنند و کد با کیفیت بالایی تولید کنند که کمتر مستعد خرابی در زمان اجرا باشد. این امر منجر به زمان اشکال‌زدایی کمتر، چرخه‌های توسعه سریع‌تر و در نهایت، محصول پایدارتر و قوی‌تر برای کاربران در سراسر جهان می‌شود.

این الگوها و ابزارها را در آغوش بگیرید، ظرافت‌های آن‌ها را درک کنید و آن‌ها را با پشتکار به کار ببرید. کد شما تمیزتر خواهد بود، تیم‌های شما بهره‌ورتر خواهند بود و برنامه‌های شما بهتر مجهز خواهند شد تا با پیچیدگی‌ها و مقیاس چشم‌انداز نرم‌افزار جهانی مدرن مقابله کنند.

تجربیات شما با تزریق وابستگی تایپ‌اسکریپت چیست؟ بینش‌ها و کانتینرهای IoC ترجیحی خود را در بخش نظرات زیر به اشتراک بگذارید!