TypeScriptin templaattiliteraalityypit tyyppiturvallisiin API-rajapintoihin

TypeScriptin templaattiliteraalityypit ovat TypeScript 4.1:ssä esitelty tehokas ominaisuus, joka mahdollistaa merkkijonojen käsittelyn tyyppitasolla. Ne avaavat lukemattomia mahdollisuuksia erittäin tyyppiturvallisten ja ylläpidettävien API-rajapintojen luomiseen, mahdollistaen virheiden havaitsemisen jo käännösvaiheessa, jotka muuten ilmenisivät vasta ajon aikana. Tämä puolestaan johtaa parempaan kehittäjäkokemukseen, helpompaan refaktorointiin ja vankempaan koodiin.

Mitä templaattiliteraalityypit ovat?

Pohjimmiltaan templaattiliteraalityypit ovat merkkijonoliteraalityyppejä, jotka voidaan rakentaa yhdistämällä merkkijonoliteraalityyppejä, unioni-tyyppejä ja tyyppimuuttujia. Ajattele niitä kuin merkkijonojen interpolointina tyypeille. Tämä mahdollistaa uusien tyyppien luomisen olemassa olevien perusteella, tarjoten suuren joustavuuden ja ilmaisukyvyn.

Tässä on yksinkertainen esimerkki:

type Greeting = "Hello, World!";

type PersonalizedGreeting<T extends string> = `Hello, ${T}!`;

type MyGreeting = PersonalizedGreeting<"Alice">; // type MyGreeting = "Hello, Alice!"

Tässä esimerkissä PersonalizedGreeting on templaattiliteraalityyppi, joka ottaa geneerisen tyyppiparametrin T, jonka on oltava merkkijono. Se rakentaa sitten uuden tyypin interpoloimalla merkkijonoliteraalin "Hello, " T:n arvolla ja merkkijonoliteraalilla "!". Tuloksena oleva tyyppi, MyGreeting, on "Hello, Alice!".

Templaattiliteraalityyppien käytön edut

• Parannettu tyyppiturvallisuus: Havaitse virheet käännösaikana ajon sijaan.
• Parempi koodin ylläpidettävyys: Tekee koodistasi helpommin ymmärrettävää, muokattavaa ja refaktoroitavaa.
• Parempi kehittäjäkokemus: Tarjoaa tarkemman ja hyödyllisemmän automaattisen täydennyksen ja virheilmoitukset.
• Koodin generointi: Mahdollistaa sellaisten koodigeneraattoreiden luomisen, jotka tuottavat tyyppiturvallista koodia.
• API-suunnittelu: Pakottaa rajoituksia API-rajapintojen käyttöön ja yksinkertaistaa parametrien käsittelyä.

Käytännön esimerkkejä

1. API-päätepisteiden määrittely

Templaattiliteraalityyppejä voidaan käyttää API-päätepisteiden tyyppien määrittelyyn, varmistaen, että oikeat parametrit välitetään API-rajapinnalle ja että vastaus käsitellään oikein. Harkitse verkkokauppa-alustaa, joka tukee useita valuuttoja, kuten USD, EUR ja JPY.

type Currency = "USD" | "EUR" | "JPY";
type ProductID = string; //Käytännössä tämä voisi olla tarkempi tyyppi

type GetProductEndpoint<C extends Currency> = `/products/${ProductID}/${C}`;

type USDEndpoint = GetProductEndpoint<"USD">; // type USDEndpoint = "/products/${string}/USD"

Tämä esimerkki määrittelee GetProductEndpoint-tyypin, joka ottaa valuutan tyyppiparametrina. Tuloksena oleva tyyppi on merkkijonoliteraalityyppi, joka edustaa API-päätepistettä tuotteen noutamiseksi määritetyssä valuutassa. Tällä lähestymistavalla voit varmistaa, että API-päätepiste on aina rakennettu oikein ja että oikeaa valuuttaa käytetään.

2. Datan validointi

Templaattiliteraalityyppejä voidaan käyttää datan validointiin käännösaikana. Voit esimerkiksi käyttää niitä puhelinnumeron tai sähköpostiosoitteen muodon validoimiseen. Kuvittele, että sinun on validoitava kansainvälisiä puhelinnumeroita, joilla voi olla eri muotoja maakohtaisen suuntanumeron perusteella.

type CountryCode = "+1" | "+44" | "+81"; // US, UK, Japani
type PhoneNumber<C extends CountryCode, N extends string> = `${C}-${N}`;

type ValidUSPhoneNumber = PhoneNumber<"+1", "555-123-4567">; // type ValidUSPhoneNumber = "+1-555-123-4567"

//Huom: Monimutkaisempi validointi saattaa vaatia templaattiliteraalityyppien yhdistämistä ehdollisiin tyyppeihin.

Tämä esimerkki osoittaa, kuinka voit luoda perusmuotoisen puhelinnumerotyypin, joka pakottaa tietyn muodon. Monimutkaisempi validointi saattaa sisältää ehdollisten tyyppien ja säännöllisten lausekkeiden kaltaisten kuvioiden käyttöä templaattiliteraalissa.

3. Koodin generointi

Templaattiliteraalityyppejä voidaan käyttää koodin generointiin käännösaikana. Voisit esimerkiksi käyttää niitä React-komponenttien nimien generointiin niiden näyttämän datan nimen perusteella. Yleinen malli on generoida komponenttien nimiä noudattaen `<Entiteetti>Details`-kaavaa.

type Entity = "User" | "Product" | "Order";
type ComponentName<E extends Entity> = `${E}Details`;

type UserDetailsComponent = ComponentName<"User">; // type UserDetailsComponent = "UserDetails"

Tämä mahdollistaa komponenttien nimien automaattisen generoinnin siten, että ne ovat johdonmukaisia ja kuvaavia, mikä vähentää nimeämiskonfliktien riskiä ja parantaa koodin luettavuutta.

4. Tapahtumien käsittely

Templaattiliteraalityypit ovat erinomaisia tapahtumien nimien määrittelyyn tyyppiturvallisesti, varmistaen, että tapahtumankuuntelijat rekisteröidään oikein ja että tapahtumankäsittelijät saavat odotetun datan. Harkitse järjestelmää, jossa tapahtumat on luokiteltu moduulin ja tapahtumatyypin mukaan, erotettuna kaksoispisteellä.

type Module = "user" | "product" | "order";
type EventType = "created" | "updated" | "deleted";
type EventName<M extends Module, E extends EventType> = `${M}:${E}`;

type UserCreatedEvent = EventName<"user", "created">; // type UserCreatedEvent = "user:created"

interface EventMap {
  [key: EventName<Module, EventType>]: (data: any) => void; //Esimerkki: tyyppi tapahtumien käsittelyyn
}

Tämä esimerkki näyttää, miten luodaan tapahtumien nimiä, jotka noudattavat johdonmukaista kaavaa, parantaen tapahtumajärjestelmän yleistä rakennetta ja tyyppiturvallisuutta.

Edistyneet tekniikat

1. Yhdistäminen ehdollisiin tyyppeihin

Templaattiliteraalityyppejä voidaan yhdistää ehdollisiin tyyppeihin luodaksesi vieläkin kehittyneempiä tyyppimuunnoksia. Ehdolliset tyypit mahdollistavat sellaisten tyyppien määrittelyn, jotka riippuvat toisista tyypeistä, mahdollistaen monimutkaisen logiikan suorittamisen tyyppitasolla.

type ToUpperCase<S extends string> = S extends Uppercase<S> ? S : Uppercase<S>;

type MaybeUpperCase<S extends string, Upper extends boolean> = Upper extends true ? ToUpperCase<S> : S;

type Example = MaybeUpperCase<"hello", true>; // type Example = "HELLO"
type Example2 = MaybeUpperCase<"world", false>; // type Example2 = "world"

Tässä esimerkissä MaybeUpperCase ottaa merkkijonon ja totuusarvon. Jos totuusarvo on tosi, se muuttaa merkkijonon isoiksi kirjaimiksi; muuten se palauttaa merkkijonon sellaisenaan. Tämä osoittaa, kuinka voit ehdollisesti muokata merkkijonotyyppejä.

2. Käyttö mapattujen tyyppien kanssa

Templaattiliteraalityyppejä voidaan käyttää mapattujen tyyppien kanssa oliotyypin avainten muuntamiseen. Mapatut tyypit mahdollistavat uusien tyyppien luomisen iteroimalla olemassa olevan tyypin avainten yli ja soveltamalla muunnosta kuhunkin avaimeen. Yleinen käyttötapaus on etu- tai jälkiliitteen lisääminen olion avaimiin.

type MyObject = {
  name: string;
  age: number;
};

type AddPrefix<T, Prefix extends string> = {
  [K in keyof T as `${Prefix}${string & K}`]: T[K];
};

type PrefixedObject = AddPrefix<MyObject, "data_">;
// type PrefixedObject = {
//    data_name: string;
//    data_age: number;
// }

Tässä AddPrefix ottaa oliotyypin ja etuliitteen. Se luo sitten uuden oliotyypin samoilla ominaisuuksilla, mutta lisää etuliitteen jokaiseen avaimeen. Tämä voi olla hyödyllistä esimerkiksi datansiirto-olioiden (DTO) tai muiden tyyppien generoinnissa, joissa ominaisuuksien nimiä on muokattava.

3. Sisäänrakennetut merkkijonojen käsittelytyypit

TypeScript tarjoaa useita sisäänrakennettuja merkkijonojen käsittelytyyppejä, kuten Uppercase, Lowercase, Capitalize ja Uncapitalize, joita voidaan käyttää yhdessä templaattiliteraalityyppien kanssa monimutkaisempien merkkijonomuunnosten suorittamiseen.

type MyString = "hello world";

type CapitalizedString = Capitalize<MyString>; // type CapitalizedString = "Hello world"

type UpperCasedString = Uppercase<MyString>;   // type UpperCasedString = "HELLO WORLD"

Nämä sisäänrakennetut tyypit helpottavat yleisiä merkkijonojen käsittelytoimintoja ilman, että tarvitsee kirjoittaa omaa tyyppilogiikkaa.

Parhaat käytännöt

• Pidä se yksinkertaisena: Vältä liian monimutkaisia templaattiliteraalityyppejä, joita on vaikea ymmärtää ja ylläpitää.
• Käytä kuvaavia nimiä: Käytä kuvaavia nimiä tyyppimuuttujillesi parantaaksesi koodin luettavuutta.
• Testaa perusteellisesti: Testaa templaattiliteraalityyppisi perusteellisesti varmistaaksesi, että ne toimivat odotetusti.
• Dokumentoi koodisi: Dokumentoi koodisi selkeästi selittääksesi templaattiliteraalityyppiesi tarkoituksen ja toiminnan.
• Harkitse suorituskykyä: Vaikka templaattiliteraalityypit ovat tehokkaita, ne voivat myös vaikuttaa käännösajan suorituskykyyn. Ole tietoinen tyyppiesi monimutkaisuudesta ja vältä tarpeettomia laskutoimituksia.

Yleisimmät sudenkuopat

• Liiallinen monimutkaisuus: Liian monimutkaisia templaattiliteraalityyppejä voi olla vaikea ymmärtää ja ylläpitää. Pilko monimutkaiset tyypit pienempiin, hallittavampiin osiin.
• Suorituskykyongelmat: Monimutkaiset tyyppilaskelmat voivat hidastaa käännösaikoja. Profiloi koodisi ja optimoi tarvittaessa.
• Tyypin päättelyongelmat: TypeScript ei välttämättä aina pysty päättelemään oikeaa tyyppiä monimutkaisille templaattiliteraalityypeille. Tarjoa eksplisiittisiä tyyppimäärityksiä tarvittaessa.
• Merkkijono-unionit vs. literaalit: Ole tietoinen merkkijono-unionien ja merkkijonoliteraalien erosta työskennellessäsi templaattiliteraalityyppien kanssa. Merkkijono-unionin käyttö siellä, missä odotetaan merkkijonoliteraalia, voi johtaa odottamattomaan käytökseen.

Vaihtoehdot

Vaikka templaattiliteraalityypit tarjoavat tehokkaan tavan saavuttaa tyyppiturvallisuus API-kehityksessä, on olemassa vaihtoehtoisia lähestymistapoja, jotka voivat olla sopivampia tietyissä tilanteissa.

• Ajon aikainen validointi: Ajon aikaisen validoinnin kirjastojen, kuten Zodin tai Yupin, käyttö voi tarjota samanlaisia etuja kuin templaattiliteraalityypit, mutta ajon aikana käännösajan sijaan. Tämä voi olla hyödyllistä validoitaessa dataa, joka tulee ulkoisista lähteistä, kuten käyttäjän syötteestä tai API-vastauksista.
• Koodin generointityökalut: Koodin generointityökalut, kuten OpenAPI Generator, voivat generoida tyyppiturvallista koodia API-määrityksistä. Tämä voi olla hyvä vaihtoehto, jos sinulla on hyvin määritelty API ja haluat automatisoida asiakaskoodin generointiprosessin.
• Manuaaliset tyyppimääritykset: Joissakin tapauksissa voi olla yksinkertaisempaa määritellä tyypit manuaalisesti templaattiliteraalityyppien sijaan. Tämä voi olla hyvä vaihtoehto, jos sinulla on pieni määrä tyyppejä etkä tarvitse templaattiliteraalityyppien tarjoamaa joustavuutta.

Yhteenveto

TypeScriptin templaattiliteraalityypit ovat arvokas työkalu tyyppiturvallisten ja ylläpidettävien API-rajapintojen luomiseen. Ne mahdollistavat merkkijonojen käsittelyn tyyppitasolla, mikä auttaa havaitsemaan virheet käännösaikana ja parantamaan koodisi yleistä laatua. Ymmärtämällä tässä artikkelissa käsitellyt käsitteet ja tekniikat voit hyödyntää templaattiliteraalityyppejä rakentaaksesi vankempia, luotettavampia ja kehittäjäystävällisempiä API-rajapintoja. Riippumatta siitä, rakennatko monimutkaista verkkosovellusta vai yksinkertaista komentorivityökalua, templaattiliteraalityypit voivat auttaa sinua kirjoittamaan parempaa TypeScript-koodia.

Harkitse lisäesimerkkien tutkimista ja templaattiliteraalityyppien kokeilemista omissa projekteissasi ymmärtääksesi niiden potentiaalin täysin. Mitä enemmän käytät niitä, sitä tutummaksi niiden syntaksi ja ominaisuudet tulevat, mikä mahdollistaa todella tyyppiturvallisten ja vankkojen sovellusten luomisen.