رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با Regex در TypeScript: ایمنی نوع الگو برای برنامه‌های جهانی

در دنیای توسعه نرم‌افزار، تضمین صحت و یکپارچگی داده‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است، به خصوص هنگام ساخت برنامه‌هایی برای مخاطبان جهانی. یکی از جنبه‌های حیاتی اعتبارسنجی داده‌ها، کار با رشته‌ها است و در این زمینه، عبارات منظم (regex) بسیار ارزشمند می‌شوند. TypeScript، با سیستم نوع‌بندی قوی خود، روشی قدرتمند برای اعتبارسنجی رشته‌ها بر اساس الگوهای regex ارائه می‌دهد که به طور قابل توجهی ایمنی نوع و کیفیت کد را افزایش می‌دهد. این پست وبلاگ به چگونگی بهره‌برداری از ویژگی‌های TypeScript برای دستیابی به رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با regex می‌پردازد و یک راهنمای جامع مناسب برای توسعه‌دهندگان در سراسر جهان ارائه می‌دهد.

چرا Regex و TypeScript یک ترکیب عالی هستند

عبارات منظم ابزاری انعطاف‌پذیر و قدرتمند برای تطبیق الگو در رشته‌ها هستند. آنها به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا قوانین اعتبارسنجی پیچیده‌ای را تعریف کنند و اطمینان حاصل کنند که داده‌ها با فرمت‌های خاصی مطابقت دارند. TypeScript، به عنوان یک ابرمجموعه از JavaScript، نوع‌بندی ایستا را فراهم می‌کند که امکان تشخیص زودهنگام خطاها و بهبود قابلیت نگهداری کد را فراهم می‌آورد. ترکیب قدرت بیانی regex با سیستم نوع‌بندی TypeScript، یک راه‌حل قوی برای اعتبارسنجی رشته‌ها ایجاد می‌کند که برای ساخت برنامه‌های قابل اعتماد حیاتی است. این امر به ویژه در نرم‌افزارهای جهانی که داده‌های ورودی می‌توانند بر اساس منطقه و قراردادهای فرهنگی بسیار متفاوت باشند، اهمیت دارد.

مزایای رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با Regex در TypeScript

• ایمنی نوع پیشرفته: سیستم نوع‌بندی TypeScript از خطاها در زمان کامپایل جلوگیری می‌کند و احتمال بروز مشکلات در زمان اجرا مربوط به فرمت‌های داده نامعتبر را کاهش می‌دهد.
• خوانایی بهتر کد: الگوهای regex که به وضوح تعریف شده‌اند، کد را قابل فهم‌تر و قابل نگهداری‌تر می‌کنند، به خصوص هنگام همکاری با تیم‌های توسعه بین‌المللی.
• کاهش باگ‌ها: اعتبارسنجی زودهنگام خطاها را قبل از رسیدن به زمان اجرا شناسایی می‌کند، که شانس رفتار غیرمنتظره را کاهش داده و کیفیت کلی نرم‌افزار را بهبود می‌بخشد.
• قابلیت نگهداری افزایش‌یافته: رشته‌هایی که به درستی نوع‌بندی و اعتبارسنجی شده‌اند، اصلاح و بازسازی آسان‌تری دارند، که در پروژه‌های نرم‌افزاری در حال تحول بسیار مهم است.
• اشکال‌زدایی ساده‌تر: اعتبارسنجی در زمان کامپایل فرآیند اشکال‌زدایی را با شناسایی مشکلات بالقوه در مراحل اولیه ساده می‌کند.

پیاده‌سازی رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با Regex در TypeScript

TypeScript چندین رویکرد برای پیاده‌سازی رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با regex ارائه می‌دهد. رایج‌ترین آنها شامل استفاده از انواع لیترال (literal types) همراه با انواع لیترال قالبی (template literal types) و ادعاهای نوع (type assertions) است. بیایید این تکنیک‌ها را با مثال‌های عملی بررسی کنیم، با در نظر گرفتن اهمیت ملاحظات جهانی.

۱. انواع لیترال و انواع لیترال قالبی

این رویکرد به شما اجازه می‌دهد تا یک نوع را تعریف کنید که با یک الگوی regex خاص مطابقت داشته باشد. این روش از توانایی TypeScript برای نمایش رشته‌های لیترال در تعاریف نوع بهره می‌برد.

            
type Email = `${string}@${string}.${string}`;

function isValidEmail(email: string): email is Email {
  const emailRegex = /^[\w-\.]+@([\w-]+\.)+[\w-]{2,4}$/;
  return emailRegex.test(email);
}

function sendEmail(email: Email, subject: string, body: string): void {
  console.log(`Sending email to ${email} with subject: ${subject}`);
}

const validEmail: Email = 'test@example.com';
sendEmail(validEmail, 'Hello', 'This is a test email.');

const invalidEmail = 'invalid-email';
if (isValidEmail(invalidEmail)) {
  sendEmail(invalidEmail, 'Hello', 'This is a test email.');
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، نوع Email با استفاده از یک لیترال قالبی تعریف شده است که به صورت مفهومی ساختار یک آدرس ایمیل را نشان می‌دهد. با این حال، این روش به طور ذاتی اعتبارسنجی regex را در سطح نوع اعمال نمی‌کند. ما باید از تابعی مانند isValidEmail برای اعتبارسنجی آن استفاده کنیم، سپس از محافظ‌های نوع (type guards) بهره ببریم. این روش یک مکانیسم ایمن از نظر نوع به شما می‌دهد.

۲. ادعاهای نوع با اعتبارسنجی Regex

این روش شامل استفاده از یک ادعای نوع برای گفتن صریح به TypeScript است که یک رشته با یک نوع خاص مطابقت دارد. اگرچه ایمنی کمتری در زمان کامپایل ارائه می‌دهد، اما می‌توان آن را با اعتبارسنجی در زمان اجرا برای یک رویکرد عملی ترکیب کرد.

            
interface ValidatedString {
  value: string;
  isValid: boolean;
}

function validateString(input: string, regex: RegExp): ValidatedString {
  return {
    value: input,
    isValid: regex.test(input)
  };
}

const phoneNumberRegex = /^\+?[1-9]\d{1,14}$/;
const phoneNumberInput = '+15551234567';

const validatedPhoneNumber = validateString(phoneNumberInput, phoneNumberRegex);

if (validatedPhoneNumber.isValid) {
  const phoneNumber = validatedPhoneNumber.value as string; // Type assertion
  console.log(`Valid phone number: ${phoneNumber}`);
} else {
  console.log('Invalid phone number');
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، تابع validateString یک رشته و یک regex را می‌گیرد. این تابع یک شیء حاوی رشته اصلی و یک مقدار بولی که نشان‌دهنده مطابقت آن با regex است، برمی‌گرداند. از یک ادعای نوع برای اطمینان از اینکه رشته بازگشتی پس از اعتبارسنجی از نوع صحیح است، استفاده می‌شود. این رویکرد امکان اعتبارسنجی انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کند، اما توسعه‌دهنده مسئولیت اطمینان از استفاده صحیح از مقدار اعتبارسنجی‌شده را بر عهده دارد. این روش به ویژه برای شماره تلفن‌های بین‌المللی که قالب‌بندی آنها متفاوت است، مفید است.

۳. استفاده از کتابخانه‌های شخص ثالث

چندین کتابخانه می‌توانند فرآیند اعتبارسنجی regex در TypeScript را ساده کنند. این کتابخانه‌ها اغلب ویژگی‌های پیشرفته‌تری ارائه می‌دهند و کد تکراری (boilerplate) مورد نیاز را کاهش می‌دهند. یک گزینه رایج ایجاد یک نوع سفارشی برای بسته‌بندی یک رشته و اعتبارسنجی رشته در داخل آن نوع است. کتابخانه‌هایی مانند zod یا superstruct راه‌حل‌های قدرتمندی برای اعتبارسنجی داده‌ها، از جمله اعتبارسنجی مبتنی بر regex، ارائه می‌دهند. این کتابخانه‌ها معمولاً با استنتاج نوع داخلی عرضه می‌شوند که به کار کمک می‌کند. اگر به دنبال یک چارچوب اعتبارسنجی گسترده‌تر هستید، این گزینه‌ها را در نظر بگیرید.

            
import * as z from 'zod';

const emailSchema = z.string().email();

try {
    const validatedEmail = emailSchema.parse('valid.email@example.com');
    console.log(`Validated email: ${validatedEmail}`);
}
catch (error) {
    console.error((error as z.ZodError).errors);
}

            

              
                Copy
              
            
          

این کد از Zod برای تعریف یک اسکیمای ایمیل استفاده می‌کند و ایمیل را با استفاده از .parse() اعتبارسنجی می‌کند.

ملاحظات جهانی برای اعتبارسنجی رشته

هنگام طراحی برنامه‌ها برای مخاطبان جهانی، در نظر گرفتن ظرافت‌های فرمت‌های داده بین‌المللی بسیار مهم است. این ملاحظات مستقیماً بر نحوه نوشتن regex و اعتبارسنجی ورودی‌های رشته‌ای شما تأثیر می‌گذارند.

۱. اعتبارسنجی شماره تلفن

فرمت‌های شماره تلفن در کشورهای مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است. یک راه‌حل قوی اغلب شامل اجازه دادن به فرمت‌ها و پیش‌شماره‌های مختلف است. به جای یک regex واحد، استفاده از چندین الگوی regex یا اجازه دادن به یک فرمت انعطاف‌پذیر با استفاده از کتابخانه‌ای که به کدهای کشور و فرمت‌های شماره مختلف رسیدگی می‌کند را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، ایالات متحده یک ساختار دارد، اما هند کاملاً متفاوت است. به مثال‌های شماره تلفن توجه کنید:

• ایالات متحده: (555) 123-4567 یا 555-123-4567 یا 5551234567
• بریتانیا: 4567 7123 20 44+ یا 4567 7123 020
• هند: 9876543210 91+ یا 09876543210

regex شما باید تغییرات، پیش‌شماره‌ها (+، 00) و تعداد ارقام را بسته به کشور مدیریت کند. استفاده از کتابخانه‌ای که شامل تمام کدهای کشورهای مختلف است، این جنبه را ساده می‌کند.

۲. اعتبارسنجی آدرس

فرمت‌های آدرس در سراسر جهان بسیار متنوع هستند، با ترتیب‌ها و طول‌های مختلف برای خطوط آدرس، کدهای پستی و ایالت‌ها/استان‌ها. استفاده از کتابخانه‌ها و APIهای اعتبارسنجی آدرس را که می‌توانند آدرس‌ها را بر اساس منطقه تجزیه و استاندارد کنند، یا اجازه دادن به بخش‌های آدرس و اعتبارسنجی بر اساس یک منطقه خاص و اجازه دادن به کاربران برای وارد کردن آدرس به صورت آزاد را در نظر بگیرید.

۳. فرمت‌های تاریخ و زمان

فرمت‌های تاریخ و زمان به طور گسترده‌ای متفاوت هستند (به عنوان مثال، DD/MM/YYYY، MM/DD/YYYY، YYYY-MM-DD). برای مدیریت فرمت‌های مختلف، اغلب از طریق کتابخانه‌های محلی‌سازی، آماده باشید. به کاربران اجازه دهید فرمت مورد نظر خود را انتخاب کنند یا تنظیمات منطقه‌ای آنها را به طور خودکار تشخیص دهید تا قابلیت استفاده بهبود یابد. گزینه‌ها و دستورالعمل‌هایی را ارائه دهید یا قالب‌بندی خودکار پس از ورود را فراهم کنید.

۴. فرمت‌های ارز

نمادهای ارز، جداکننده‌های اعشاری و جداکننده‌های هزارگان در فرهنگ‌های مختلف متفاوت هستند. اطمینان حاصل کنید که برنامه شما محلی‌سازی شده و فرمت ارز مورد استفاده در هر منطقه را در نظر می‌گیرد. فقط بخش‌های عددی را اعتبارسنجی کنید و خروجی را با استفاده از کتابخانه‌هایی که از فرمت‌های مختلف ارز پشتیبانی می‌کنند، قالب‌بندی کنید.

۵. فرمت‌های نام

فرمت‌های نام در فرهنگ‌های مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است. برخی فرهنگ‌ها از چندین نام، پیشوند (آقا، خانم، دکتر) و پسوند (پسر، پدر) استفاده می‌کنند. اجازه دهید طول‌ها و کاراکترهای خاص مختلفی در نام‌ها وجود داشته باشد و از اعتبارسنجی سختگیرانه مگر در موارد ضروری خودداری کنید. به عنوان مثال، از فرض اینکه همه نام‌ها دو بخش (نام و نام خانوادگی) یا نام میانی دارند، اجتناب کنید.

۶. ملاحظات روش ورودی

به عنوان مثال، در بسیاری از زبان‌های آسیایی، کاربران ممکن است از ویرایشگرهای روش ورودی (IMEs) برای تایپ کاراکترها استفاده کنند. این‌ها ممکن است از ترکیبات چند کاراکتری استفاده کنند. از اعمال محدودیت بر روی کاراکترهای خاص خودداری کنید و اطمینان حاصل کنید که regex شما با ورودی از IMEهای مختلف سازگار است.

۷. پشتیبانی از رمزگذاری کاراکتر و یونیکد

از یونیکد برای پشتیبانی از طیف گسترده‌ای از کاراکترها از زبان‌های مختلف استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که برنامه شما رمزگذاری UTF-8 را به درستی مدیریت می‌کند و عبارات regex شما این موضوع را برای مدیریت مجموعه‌های کاراکتری برای زبان‌های سراسر جهان در نظر می‌گیرند. این امر همچنین به سازگاری با اموجی‌ها کمک خواهد کرد.

بهترین روش‌ها برای رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با Regex در برنامه‌های جهانی

• ساده نگه دارید: از ساده‌ترین الگوی regex که نیازهای شما را برآورده می‌کند استفاده کنید. الگوهای regex پیچیده می‌توانند برای درک و نگهداری دشوار باشند.
• به طور کامل تست کنید: همیشه الگوهای regex خود را با مجموعه جامعی از موارد آزمایشی، از جمله ورودی‌های معتبر و نامعتبر از مناطق مختلف، تست کنید. استفاده از تست‌های واحد خودکار را در نظر بگیرید.
• به وضوح مستند کنید: الگوهای regex و هدف آنها را مستند کنید، به خصوص هنگام کار با یک تیم. منطق پشت الگو را توضیح دهید.
• از کتابخانه‌ها استفاده کنید: برای کارهای اعتبارسنجی پیچیده، به ویژه هنگام کار با فرمت‌های داده بین‌المللی، از کتابخانه‌ها یا APIها استفاده کنید. این کتابخانه‌ها اغلب پیچیدگی‌های فرمت‌های بین‌المللی را مدیریت می‌کنند.
• پیام‌های خطای مفید ارائه دهید: هنگامی که اعتبارسنجی با شکست مواجه می‌شود، پیام‌های خطای آموزنده‌ای ارائه دهید که به کاربران در درک مشکل و نحوه اصلاح آن کمک می‌کند. به کاربران در رفع خطاها کمک کنید.
• انعطاف‌پذیری را مجاز بدانید: در صورت امکان، اجازه دهید تغییراتی در فرمت‌های ورودی وجود داشته باشد. کاربران از کشورهای مختلف انتظارات و عادات ورودی متفاوتی خواهند داشت.
• به طور منظم بازبینی و به‌روزرسانی کنید: قوانین اعتبارسنجی خود را به طور منظم بازبینی کرده و در صورت نیاز، بر اساس فرمت‌های داده در حال تحول و بازخورد کاربران، آنها را به‌روز کنید.
• بین‌المللی‌سازی و محلی‌سازی (i18n & l10n): برنامه‌های خود را با در نظر گرفتن بین‌المللی‌سازی طراحی کنید تا محلی‌سازی و ترجمه به زبان‌های مختلف را تسهیل کنید.
• تجربه کاربری را در نظر بگیرید: ورودی‌ها را در زمان واقعی اعتبارسنجی کنید تا بازخورد فوری به کاربر ارائه دهید و تجربه کاربری را بهبود بخشید.

بینش‌های عملی و توصیه‌های کاربردی

برای پیاده‌سازی مؤثر رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با regex در برنامه‌های جهانی خود، این مراحل عملی را در نظر بگیرید:

۱. از قبل برنامه‌ریزی کنید:

قبل از نوشتن هر کدی، فرمت‌های داده‌ای که باید پشتیبانی کنید و تغییرات احتمالی در مناطق مختلف را به طور کامل تحلیل کنید. یک سند ایجاد کنید که جزئیات فرمت‌های رایج و موارد مرزی (edge cases) را که به آنها رسیدگی خواهید کرد، شرح دهد.

۲. ابزارهای مناسب را انتخاب کنید:

کتابخانه‌ها و ابزارهایی را انتخاب کنید که پشتیبانی قوی برای اعتبارسنجی regex و بین‌المللی‌سازی ارائه می‌دهند. گزینه‌های محبوب عبارتند از:

• برای اعتبارسنجی: Zod, Yup, Superstruct
• برای i18n/l10n: i18next, formatjs

۳. ساده شروع کنید و تکرار کنید:

با قوانین اعتبارسنجی پایه شروع کنید و به تدریج قوانین پیچیده‌تر را در صورت نیاز اضافه کنید. قوانین اعتبارسنجی را به طور مداوم بر اساس بازخورد کاربران بهبود بخشید.

۴. تست و اصلاح کنید:

یک مجموعه جامع از تست‌های واحد ایجاد کنید که تمام قوانین اعتبارسنجی شما را پوشش دهد و انواع ورودی‌های داده از مناطق مختلف را مدیریت کند. از ابزارهای تست خودکار که خطاها را در مراحل اولیه شناسایی می‌کنند، استفاده کنید.

۵. تیم خود را آموزش دهید:

اطمینان حاصل کنید که اعضای تیم شما به خوبی با TypeScript، regex و ظرافت‌های فرمت‌های داده بین‌المللی آشنا هستند. به اشتراک‌گذاری دانش در تیم خود را تشویق کنید.

۶. از بازخورد کاربران استقبال کنید:

بازخورد کاربران را جمع‌آوری کرده و تغییرات لازم را بر اساس این اطلاعات اعمال کنید. کاربران بینش عالی به شما ارائه می‌دهند که می‌توانید در نظر بگیرید. اگر کاربران با اعتبارسنجی مشکل دارند، پیاده‌سازی خود را تطبیق دهید.

نتیجه‌گیری

TypeScript یک رویکرد قوی و کارآمد برای پیاده‌سازی رشته‌های اعتبارسنجی‌شده با regex ارائه می‌دهد، که یک جزء حیاتی در ساخت برنامه‌های جهانی قابل اعتماد و قابل نگهداری است. با بهره‌گیری از سیستم نوع‌بندی و استفاده از قدرت regex، توسعه‌دهندگان می‌توانند به طور قابل توجهی کیفیت کد خود را بهبود بخشند، خطر خطاهای زمان اجرا را کاهش دهند و تجربه کاربری را برای کاربران در سراسر جهان ارتقا دهند. با اتخاذ بهترین روش‌ها، در نظر گرفتن تغییرات جهانی در فرمت‌های داده و استفاده از ابزارهای مناسب، توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌هایی ایجاد کنند که نه تنها ایمن از نظر نوع هستند، بلکه برای مخاطبان متنوع بین‌المللی قابل دسترس و قابل استفاده نیز می‌باشند.

به یاد داشته باشید که همیشه تجربه کاربری را در اولویت قرار دهید و پیام‌های خطای واضح و آموزنده‌ای ارائه دهید تا به کاربران در درک و اصلاح ورودی خود کمک کنید. قوانین اعتبارسنجی خود را به طور مداوم بر اساس بازخورد کاربران و فرمت‌های داده در حال تحول بازبینی و اصلاح کنید. این رویکرد نه تنها استحکام برنامه شما را تضمین می‌کند، بلکه تعهد به فراگیری و یک پایگاه کاربری جهانی را نیز نشان می‌دهد.