JavaScript Proxy Handler -validointi: Tyypiturvallinen objektin sieppaus

JavaScript-proxyt tarjoavat tehokkaan mekanismin keskeisten objektitoimintojen sieppaamiseen ja mukauttamiseen. Yksi pakottavimmista käyttötapauksista on datan validointi. Proxy-handlereiden avulla voit valvoa rajoituksia ja tyyppiturvallisuutta objektin ominaisuuksissa, mikä johtaa vankempaan ja ylläpidettävämpään koodiin. Tämä blogikirjoitus tutkii JavaScript-proxyjen käyttöä tehokkaaseen objektin validointiin, ja se tarjoaa käytännön esimerkkejä ja ohjeita kaikentasoisille kehittäjille. Käsittelemme erilaisia handler-menetelmiä ja osoitamme, miten niitä voidaan käyttää datan eheyden varmistamiseen.

JavaScript-proxyjen ymmärtäminen

Ennen validointiin sukeltamista katsotaan lyhyesti, mitä JavaScript-proxyt ovat ja miten ne toimivat. Proxy-objekti käärii toisen objektin (kohde) ja sieppaa kyseiselle kohteelle suoritetut toiminnot. Proxyn avulla voit määrittää mukautetun toiminnan toiminnoille, kuten ominaisuuden hakemiselle, ominaisuuden asettamiselle, funktion kutsumiselle tai uuden objektin luomiselle. Tämä mukauttaminen saavutetaan handlerilla, joka on objekti, joka sisältää menetelmiä, jotka sieppaavat tiettyjä toimintoja.

Proxyn luonnin perussyntaksi on:

            const proxy = new Proxy(target, handler);
            

              
                Copy
              
            
          

• target: Objekti, joka kääritään proxyllä.
• handler: Objekti, joka sisältää menetelmiä (loukkuja), jotka sieppaavat toimintoja kohteessa.

Proxy Handler -menetelmät validointiin

Handler-objekti voi sisältää erilaisia menetelmiä, joista jokainen vastaa kohteen eri toimintoa. Tässä on joitain validoinnin kannalta olennaisimpia menetelmiä:

• get(target, property, receiver): Sieppaa ominaisuuden käytön.
• set(target, property, value, receiver): Sieppaa ominaisuuden määrityksen.
• apply(target, thisArg, argumentsList): Sieppaa funktion kutsut.
• construct(target, argumentsList, newTarget): Sieppaa new-operaattorin.
• deleteProperty(target, property): Sieppaa delete-operaattorin.
• defineProperty(target, property, descriptor): Sieppaa ominaisuuden määrityksen.
• has(target, property): Sieppaa in-operaattorin.
• ownKeys(target): Sieppaa Object.getOwnPropertyNames(), Object.getOwnPropertySymbols() ja Reflect.ownKeys().
• preventExtensions(target): Sieppaa Object.preventExtensions().
• getPrototypeOf(target): Sieppaa Object.getPrototypeOf().
• setPrototypeOf(target, prototype): Sieppaa Object.setPrototypeOf().

Keskitymme pääasiassa get-, set-, apply- ja construct-handlereihin, koska niitä käytetään yleisimmin validointitarkoituksiin.

Ominaisuuden määritysten validointi set-handlerilla

set-handler on ratkaisevan tärkeä ominaisuuden määritysten validoinnissa. Sen avulla voit siepata yritykset muokata objektin ominaisuuksia ja valvoa rajoituksia ennen kuin määritys todella tapahtuu.

Esimerkki: Tyypin tarkistus

Luodaan proxy, joka valvoo tyypin tarkistusta Person-objektin ominaisuuksille. Varmistamme, että name on aina merkkijono ja age on aina numero.

            const person = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    if (property === 'name' && typeof value !== 'string') {
      throw new TypeError('Nimen on oltava merkkijono');
    }
    if (property === 'age' && typeof value !== 'number') {
      throw new TypeError('Iän on oltava numero');
    }
    // Seuraava rivi on ratkaiseva sen varmistamiseksi, että ominaisuus on todella asetettu.
    target[property] = value;
    return true; // Ilmoita onnistumisesta
  }
};

const proxy = new Proxy(person, validator);

proxy.name = 'Jane Smith'; // Toimii hienosti
proxy.age = 25; // Toimii hienosti

try {
  proxy.age = '40'; // Heittää TypeErrorin
} catch (e) {
  console.error(e);
}

console.log(proxy.age); // Tuloste: 25

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä set-handler tarkistaa name- ja age-ominaisuuksille määritetyn arvon tyypin. Jos tyyppi on virheellinen, se heittää TypeErrorin estäen määrityksen. On tärkeää sisällyttää `target[property] = value;` handleriin, jotta arvo todella asetetaan; muuten ominaisuutta ei päivitetä.

Esimerkki: Alueen validointi

Voimme myös validoida, että ominaisuus kuuluu tietylle alueelle. Varmistetaan esimerkiksi, että age on aina välillä 0–120.

            const person = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    if (property === 'age') {
      if (typeof value !== 'number') {
        throw new TypeError('Iän on oltava numero');
      }
      if (value < 0 || value > 120) {
        throw new RangeError('Iän on oltava välillä 0 ja 120');
      }
    }
    target[property] = value;
    return true;
  }
};

const proxy = new Proxy(person, validator);

proxy.age = 50; // Toimii hienosti

try {
  proxy.age = -5; // Heittää RangeErrorin
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ominaisuuden käytön validointi get-handlerilla

Vaikka get-handler on harvinaisempi tiukassa validoinnissa, sitä voidaan käyttää muunnoksien tai validoinnin suorittamiseen, kun ominaisuutta käytetään. Haluat ehkä esimerkiksi muotoilla puhelinnumeron tai varmistaa, että päivämäärä on kelvollinen ennen sen palauttamista.

Esimerkki: Vain luku -ominaisuudet

Voit simuloida vain luku -ominaisuuksia heittämällä virheen, kun joku yrittää käyttää ominaisuutta, jota ei pitäisi lukea suoraan.

            const config = {
  apiKey: 'secret_key'
};

const validator = {
  get: function(target, property) {
    if (property === 'apiKey') {
      throw new Error('apiKey-tunnusta ei voi käyttää suoraan. Käytä suojattua menetelmää.');
    }
    return target[property];
  }
};

const proxy = new Proxy(config, validator);

try {
  console.log(proxy.apiKey); // Heittää virheen
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä lähestymistapa estää suoran pääsyn arkaluonteisiin tietoihin ja pakottaa kehittäjät käyttämään hallitumman menetelmän avaimen hakemiseen (esim. funktio, joka käsittelee todennusta).

Funktion kutsujen validointi apply-handlerilla

apply-handlerin avulla voit siepata funktion kutsut ja validoida funktiolle välitetyt argumentit. Tämä on erityisen hyödyllistä sen varmistamiseksi, että funktiot saavat oikeat tyypit ja argumenttien määrän.

Esimerkki: Argumentin tyypin validointi

Luodaan proxy, joka validoi argumentit, jotka välitetään funktiolle, joka laskee suorakulmion pinta-alan.

            function calculateArea(width, height) {
  return width * height;
}

const validator = {
  apply: function(target, thisArg, argumentsList) {
    if (argumentsList.length !== 2) {
      throw new Error('calculateArea edellyttää täsmälleen kahta argumenttia: leveys ja korkeus.');
    }

    const width = argumentsList[0];
    const height = argumentsList[1];

    if (typeof width !== 'number' || typeof height !== 'number') {
      throw new TypeError('Leveyden ja korkeuden on oltava numeroita.');
    }

    if (width <= 0 || height <= 0) {
      throw new RangeError('Leveyden ja korkeuden on oltava positiivisia arvoja.');
    }

    return target.apply(thisArg, argumentsList);
  }
};

const proxy = new Proxy(calculateArea, validator);

console.log(proxy(5, 10)); // Tuloste: 50

try {
  console.log(proxy(5)); // Heittää virheen
} catch (e) {
  console.error(e);
}

try {
  console.log(proxy('5', 10)); // Heittää TypeErrorin
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä apply-handler tarkistaa calculateArea-funktiolle välitettyjen argumenttien määrän ja tyypit. Jos argumentit ovat virheellisiä, se heittää virheen ennen kuin funktio todella suoritetaan. Ratkaiseva rivi `return target.apply(thisArg, argumentsList);` suorittaa todellisuudessa alkuperäisen funktion annettujen argumenttien avulla.

Objektin rakenteen validointi construct-handlerilla

construct-handlerin avulla voit siepata new-operaattorin ja validoida konstruktorifunktiolle välitetyt argumentit. Tämä on erityisen hyödyllistä rajoitusten valvomiseksi konstruktoreiden avulla luoduille objekteille.

Esimerkki: Vaaditut ominaisuudet

Luodaan proxy, joka varmistaa, että User-objekti luodaan aina username- ja email-tunnuksilla.

            class User {
  constructor(username, email) {
    this.username = username;
    this.email = email;
  }
}

const validator = {
  construct: function(target, argumentsList) {
    if (argumentsList.length !== 2) {
      throw new Error('User-konstruktori edellyttää kahta argumenttia: käyttäjätunnus ja sähköpostiosoite.');
    }

    const username = argumentsList[0];
    const email = argumentsList[1];

    if (typeof username !== 'string' || username.length === 0) {
      throw new TypeError('Käyttäjätunnuksen on oltava ei-tyhjä merkkijono.');
    }

    if (typeof email !== 'string' || !email.includes('@')) {
      throw new TypeError('Sähköpostiosoitteen on oltava kelvollinen sähköpostiosoite.');
    }

    return new target(...argumentsList);
  }
};

const UserProxy = new Proxy(User, validator);

const user1 = new UserProxy('john.doe', 'john.doe@example.com'); // Toimii hienosti

try {
  const user2 = new UserProxy('john.doe'); // Heittää virheen
} catch (e) {
  console.error(e);
}

try {
  const user3 = new UserProxy('john.doe', 'invalid_email'); // Heittää TypeErrorin
} catch (e) {
  console.error(e);
}

console.log(user1);

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä construct-handler tarkistaa User-konstruktorille välitettyjen argumenttien määrän ja tyypit. Jos argumentit ovat virheellisiä, se heittää virheen ennen kuin objekti luodaan. Rivi `return new target(...argumentsList);` luo todellisuudessa uuden instanssin luokasta annettujen argumenttien avulla.

Edistyneet validointitekniikat

Perustyypin tarkistuksen ja alueen validoinnin lisäksi proxyt voidaan käyttää edistyneempiin validointiskenaarioihin.

Ominaisuuksien välinen validointi

Voit validoida eri ominaisuuksien välisiä suhteita proxyjen avulla. Haluat ehkä esimerkiksi varmistaa, että alkamispäivä on aina ennen päättymispäivää.

            const event = {
  startDate: '2024-01-15',
  endDate: '2024-01-20'
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    target[property] = value; // Aseta arvo ensin

    if (property === 'endDate' && target.startDate > target.endDate) {
      throw new Error('Päättymispäivän on oltava alkamispäivän jälkeen.');
    }

    return true;
  }
};

const proxy = new Proxy(event, validator);

proxy.endDate = '2024-01-25'; // Toimii hienosti

try {
  proxy.endDate = '2024-01-10'; // Heittää virheen
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Asynkroninen validointi

Vaikka proxyt ovat harvinaisempia, voit käyttää niitä asynkronisten toimintojen kanssa monimutkaisempiin validointiskenaarioihin. Tähän voi sisältyä API-kutsujen tekeminen datan validoimiseksi ulkoisia lähteitä vasten.

Tärkeä huomautus: Asynkroniset toiminnot proxy-handlereissa voivat olla monimutkaisia, ja niitä tulee käsitellä huolellisesti tapahtumasilmukan estämisen välttämiseksi. On usein parempi suorittaa asynkroninen validointi proxy-handlerin ulkopuolella ja käyttää sitten proxyä tulosten valvomiseen.

Proxyjen käytön edut validointiin

• Keskitetty validointilogiikka: Proxyjen avulla voit keskittää validointilogiikan yhteen paikkaan, mikä helpottaa sen ylläpitämistä ja päivittämistä.
• Parannettu koodin luettavuus: Erottamalla validointilogiikka ydinkohdelogiikasta voit parantaa koodisi luettavuutta ja ylläpidettävyyttä.
• Parannettu tyyppiturvallisuus: Proxyjen avulla voit valvoa tyyppiturvallisuutta, mikä vähentää virheellisten datatyyppien aiheuttamien virheiden riskiä.
• Joustavuus ja mukauttaminen: Proxyt tarjoavat korkean joustavuuden, jonka avulla voit mukauttaa validointisääntöjä vastaamaan sovelluksesi erityistarpeita.

Proxyjen käytön rajoitukset

• Suorituskyvyn lisäkustannukset: Proxyt aiheuttavat pienen suorituskyvyn lisäkustannuksen objektitoimintojen sieppaamisen vuoksi. Nämä lisäkustannukset ovat yleensä merkityksettömiä useimmille sovelluksille, mutta ne on tärkeää ottaa huomioon suorituskyvyn kannalta kriittisissä skenaarioissa.
• Yhteensopivuus: Vaikka proxyt ovat tuettuja nykyaikaisissa selaimissa ja Node.js:ssä, niitä ei tueta vanhemmissa ympäristöissä. Sinun on ehkä käytettävä polyfill-tiedostoja varmistaaksesi yhteensopivuuden vanhempien selainten kanssa.
• Virheenkorjaus: Proxyt käyttävän koodin virheenkorjaus voi olla hieman haastavampaa objektitoimintojen sieppaamisen vuoksi. Nykyaikaiset kehittäjätyökalut tarjoavat kuitenkin hyvän tuen proxyjen virheenkorjaukseen.

Proxy Handler -validoinnin parhaat käytännöt

• Pidä handlerit yksinkertaisina: Vältä monimutkaista logiikkaa proxy-handlereissa suorituskyvyn lisäkustannusten minimoimiseksi ja luettavuuden parantamiseksi.
• Anna selkeitä virheilmoituksia: Heitä informatiivisia virheilmoituksia, jotka auttavat kehittäjiä ymmärtämään, miksi validointi epäonnistui.
• Ota huomioon suorituskyky: Ole tietoinen proxyjen suorituskykyvaikutuksista, erityisesti suorituskyvyn kannalta kriittisissä sovelluksissa.
• Käytä varoen: Älä ylikäytä proxyjä. Käytä niitä strategisesti validointiin ja muihin metaprogrammointitehtäviin, joissa ne tarjoavat selkeän edun.
• Testaa perusteellisesti: Testaa proxy-pohjainen validointilogiikkasi perusteellisesti varmistaaksesi, että se toimii odotetusti kaikissa skenaarioissa.

Globaalit näkökohdat validointiin

Kun kehität sovelluksia globaalille yleisölle, on tärkeää ottaa huomioon kulttuurierot ja alueelliset vaihtelut validointisääntöjä toteutettaessa. Tässä on joitain keskeisiä huomioitavia asioita:

• Päivämäärä- ja aikamuodot: Käytä Moment.js:n tai date-fns:n kaltaista kirjastoa päivämäärä- ja aikamuotojen käsittelemiseen oikein eri kielialueilla. Esimerkiksi Yhdysvalloissa päivämäärät muotoillaan usein muodossa MM/DD/YYYY, kun taas Euroopassa ne muotoillaan yleensä muodossa DD/MM/YYYY.
• Numeromuodot: Ole tietoinen eri numeromuodoista, mukaan lukien desimaalierottimet ja tuhaterottimet. Joissakin maissa pilkkua käytetään desimaalierottimena, kun taas toisissa pistettä.
• Valuuttamuodot: Näytä valuutta-arvot käyttäjän kielialueelle sopivassa muodossa, mukaan lukien sopiva valuuttasymboli ja desimaalitarkkuus.
• Osoitemuodot: Osoitemuodot vaihtelevat huomattavasti ympäri maailmaa. Harkitse kirjaston tai API:n käyttöä, joka tukee kansainvälistä osoitteen validointia ja muotoilua.
• Puhelinnumeromuodot: Käytä kirjastoa, joka tukee kansainvälistä puhelinnumeroiden validointia ja muotoilua, varmistaaksesi, että puhelinnumerot syötetään oikein.
• Nimimuodot: Ole tietoinen siitä, että nimimuodot voivat vaihdella eri kulttuureissa. Joissakin kulttuureissa käytetään etunimeä, jota seuraa sukunimi, kun taas toisissa käytetään sukunimeä, jota seuraa etunimi. Lisäksi joissakin kulttuureissa on useita etunimiä tai sukunimiä.
• Merkistöt: Varmista, että sovelluksesi tukee eri merkistöjä ja koodauksia, jotta voidaan ottaa huomioon nimet, osoitteet ja muut tekstidatat eri kielillä.
• Kulttuuriset herkkyydet: Ole tietoinen kulttuurisista herkkyyksistä validointisääntöjä suunnitellessasi. Esimerkiksi tietyntyyppisiä tietoja voidaan pitää yksityisinä tai arkaluonteisina joissakin kulttuureissa.

Esimerkki: Kansainvälinen puhelinnumeron validointi

            // Olettaen, että käytät kirjastoa, kuten "google-libphonenumber"

import { parsePhoneNumberFromString, AsYouType } from 'google-libphonenumber';

function validatePhoneNumber(phoneNumber, countryCode) {
  try {
    const number = parsePhoneNumberFromString(phoneNumber, countryCode);
    if (number && number.isValid()) {
      return true;
    } else {
      return false;
    }
  } catch (error) {
    return false; // Virheellinen puhelinnumeromuoto
  }
}

// Esimerkkikäyttö (Saksa)
const isValidGermanNumber = validatePhoneNumber('+4917612345678', 'DE');
console.log('Onko kelvollinen saksalainen numero:', isValidGermanNumber); // Tuloste: true

// Esimerkkikäyttö (Yhdysvallat)
const isValidUSNumber = validatePhoneNumber('+15551234567', 'US');
console.log('Onko kelvollinen yhdysvaltalainen numero:', isValidUSNumber); // Tuloste: true

            

              
                Copy
              
            
          

Johtopäätös

JavaScript-proxyt tarjoavat tehokkaan ja joustavan mekanismin validointilogiikan toteuttamiseen sovelluksissasi. Proxy-handlereiden avulla voit valvoa rajoituksia ja tyyppiturvallisuutta objektin ominaisuuksissa, funktion argumenteissa ja objektin rakenteessa, mikä johtaa vankempaan, ylläpidettävämpään ja turvallisempaan koodiin. Muista ottaa huomioon suorituskykyvaikutukset ja yhteensopivuusongelmat, kun käytät proxyjä, ja testaa validointilogiikkasi aina perusteellisesti. Noudattamalla tässä blogikirjoituksessa esitettyjä parhaita käytäntöjä voit tehokkaasti käyttää proxyjä JavaScript-sovellustesi laadun ja luotettavuuden parantamiseen, palvellen globaalia yleisöä lokalisoiduilla validointistrategioilla.