Types littéraux de gabarit TypeScript pour des API à typage sécurisé

Les types littéraux de gabarit TypeScript sont une fonctionnalité puissante introduite dans TypeScript 4.1 qui permet d'effectuer des manipulations de chaînes de caractères au niveau des types. Ils ouvrent un monde de possibilités pour créer des API à typage sécurisé et hautement maintenables, vous permettant de détecter les erreurs à la compilation qui, autrement, ne feraient surface qu'à l'exécution. Ceci, à son tour, conduit à une meilleure expérience développeur, un refactoring plus facile et un code plus robuste.

Que sont les types littéraux de gabarit ?

À la base, les types littéraux de gabarit sont des types de chaînes littérales qui peuvent être construits en combinant des types de chaînes littérales, des types unions et des variables de type. Considérez-les comme une interpolation de chaînes pour les types. Cela vous permet de créer de nouveaux types basés sur des types existants, offrant un haut degré de flexibilité et d'expressivité.

Voici un exemple simple :

type Greeting = "Hello, World!";

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

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

Dans cet exemple, PersonalizedGreeting est un type littéral de gabarit qui prend un paramètre de type générique T, qui doit être une chaîne de caractères. Il construit ensuite un nouveau type en interpolant la chaîne littérale "Hello, " avec la valeur de T et la chaîne littérale "!". Le type résultant, MyGreeting, est "Hello, Alice!".

Avantages de l'utilisation des types littéraux de gabarit

Sécurité de typage améliorée : Détectez les erreurs à la compilation plutôt qu'à l'exécution.
Maintenabilité du code améliorée : Rend votre code plus facile à comprendre, à modifier et à refactoriser.
Meilleure expérience développeur : Fournit une auto-complétion et des messages d'erreur plus précis et utiles.
Génération de code : Permet la création de générateurs de code qui produisent du code à typage sécurisé.
Conception d'API : Impose des contraintes sur l'utilisation de l'API et simplifie la gestion des paramètres.

Cas d'utilisation concrets

1. Définition des points de terminaison d'API

Les types littéraux de gabarit peuvent être utilisés pour définir les types des points de terminaison d'API, garantissant que les bons paramètres sont passés à l'API et que la réponse est traitée correctly. Prenons l'exemple d'une plateforme de commerce électronique qui prend en charge plusieurs devises, comme USD, EUR et JPY.

type Currency = "USD" | "EUR" | "JPY";
type ProductID = string; //En pratique, cela pourrait être un type plus spécifique

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

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

Cet exemple définit un type GetProductEndpoint qui prend une devise comme paramètre de type. Le type résultant est un type de chaîne littérale qui représente le point de terminaison de l'API pour récupérer un produit dans la devise spécifiée. En utilisant cette approche, vous pouvez vous assurer que le point de terminaison de l'API est toujours construit correctement et que la bonne devise est utilisée.

2. Validation des données

Les types littéraux de gabarit peuvent être utilisés pour valider des données à la compilation. Par exemple, vous pourriez les utiliser pour valider le format d'un numéro de téléphone ou d'une adresse e-mail. Imaginez que vous deviez valider des numéros de téléphone internationaux qui peuvent avoir des formats différents selon l'indicatif du pays.

type CountryCode = "+1" | "+44" | "+81"; // États-Unis, Royaume-Uni, Japon
type PhoneNumber<C extends CountryCode, N extends string> = `${C}-${N}`;

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

//Note : Une validation plus complexe pourrait nécessiter la combinaison de types littéraux de gabarit avec des types conditionnels.

Cet exemple montre comment vous pourriez créer un type de numéro de téléphone de base qui impose un format spécifique. Une validation plus sophistiquée pourrait impliquer l'utilisation de types conditionnels et de motifs de type expression régulière dans le gabarit littéral.

3. Génération de code

Les types littéraux de gabarit peuvent être utilisés pour générer du code à la compilation. Par exemple, vous pourriez les utiliser pour générer des noms de composants React en fonction du nom des données qu'ils affichent. Un modèle courant est la génération de noms de composants suivant le motif <Entité>Details.

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

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

Cela vous permet de générer automatiquement des noms de composants cohérents et descriptifs, réduisant le risque de conflits de noms et améliorant la lisibilité du code.

4. Gestion des événements

Les types littéraux de gabarit sont excellents pour définir les noms d'événements de manière à garantir le typage, en s'assurant que les écouteurs d'événements sont correctement enregistrés et que les gestionnaires d'événements reçoivent les données attendues. Prenons un système où les événements sont classés par module et par type d'événement, séparés par un deux-points.

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; //Exemple : Le type pour la gestion des événements
}

Cet exemple démontre comment créer des noms d'événements qui suivent un modèle cohérent, améliorant la structure globale et la sécurité de typage du système d'événements.

Techniques avancées

1. Combinaison avec les types conditionnels

Les types littéraux de gabarit peuvent être combinés avec des types conditionnels pour créer des transformations de types encore plus sophistiquées. Les types conditionnels vous permettent de définir des types qui dépendent d'autres types, vous permettant d'effectuer une logique complexe au niveau des types.

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"

Dans cet exemple, MaybeUpperCase prend une chaîne et un booléen. Si le booléen est vrai, il convertit la chaîne en majuscules ; sinon, il renvoie la chaîne telle quelle. Cela démontre comment vous pouvez modifier conditionnellement les types de chaînes.

2. Utilisation avec les types mappés

Les types littéraux de gabarit peuvent être utilisés avec des types mappés pour transformer les clés d'un type d'objet. Les types mappés vous permettent de créer de nouveaux types en itérant sur les clés d'un type existant et en appliquant une transformation à chaque clé. Un cas d'utilisation courant est d'ajouter un préfixe ou un suffixe aux clés d'objet.

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;
// }

Ici, AddPrefix prend un type d'objet et un préfixe. Il crée ensuite un nouveau type d'objet avec les mêmes propriétés, mais avec le préfixe ajouté à chaque clé. Cela peut être utile pour générer des objets de transfert de données (DTO) ou d'autres types où vous devez modifier les noms des propriétés.

3. Types intrinsèques de manipulation de chaînes

TypeScript fournit plusieurs types intrinsèques de manipulation de chaînes, tels que Uppercase, Lowercase, Capitalize, et Uncapitalize, qui peuvent être utilisés en conjonction avec les types littéraux de gabarit pour effectuer des transformations de chaînes plus complexes.

type MyString = "hello world";

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

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

Ces types intrinsèques facilitent l'exécution des manipulations de chaînes courantes sans avoir à écrire une logique de type personnalisée.

Bonnes pratiques

Restez simple : Évitez les types littéraux de gabarit trop complexes qui sont difficiles à comprendre et à maintenir.
Utilisez des noms descriptifs : Utilisez des noms descriptifs pour vos variables de type afin d'améliorer la lisibilité du code.
Testez minutieusement : Testez minutieusement vos types littéraux de gabarit pour vous assurer qu'ils se comportent comme prévu.
Documentez votre code : Documentez clairement votre code pour expliquer le but et le comportement de vos types littéraux de gabarit.
Considérez la performance : Bien que les types littéraux de gabarit soient puissants, ils peuvent également avoir un impact sur les performances à la compilation. Soyez conscient de la complexité de vos types et évitez les calculs inutiles.

Pièges courants

Complexité excessive : Les types littéraux de gabarit trop complexes peuvent être difficiles à comprendre et à maintenir. Décomposez les types complexes en morceaux plus petits et plus gérables.
Problèmes de performance : Des calculs de types complexes peuvent ralentir les temps de compilation. Profilez votre code et optimisez si nécessaire.
Problèmes d'inférence de type : TypeScript peut ne pas toujours être en mesure d'inférer le type correct pour les types littéraux de gabarit complexes. Fournissez des annotations de type explicites lorsque cela est nécessaire.
Unions de chaînes vs. littéraux : Soyez conscient de la différence entre les unions de chaînes et les littéraux de chaînes lorsque vous travaillez avec des types littéraux de gabarit. L'utilisation d'une union de chaînes là où un littéral de chaîne est attendu peut entraîner un comportement inattendu.

Alternatives

Bien que les types littéraux de gabarit offrent un moyen puissant d'assurer la sécurité du typage dans le développement d'API, il existe des approches alternatives qui peuvent être plus adaptées dans certaines situations.

Validation à l'exécution : L'utilisation de bibliothèques de validation à l'exécution comme Zod ou Yup peut offrir des avantages similaires aux types littéraux de gabarit, mais à l'exécution plutôt qu'à la compilation. Cela peut être utile pour valider des données provenant de sources externes, telles que les entrées utilisateur ou les réponses d'API.
Outils de génération de code : Les outils de génération de code comme OpenAPI Generator peuvent générer du code à typage sécurisé à partir de spécifications d'API. Cela peut être une bonne option si vous avez une API bien définie et que vous souhaitez automatiser le processus de génération de code client.
Définitions de type manuelles : Dans certains cas, il peut être plus simple de définir les types manuellement au lieu d'utiliser des types littéraux de gabarit. Cela peut être une bonne option si vous avez un petit nombre de types et que vous n'avez pas besoin de la flexibilité des types littéraux de gabarit.

Conclusion

Les types littéraux de gabarit de TypeScript sont un outil précieux pour créer des API à typage sécurisé et maintenables. Ils vous permettent d'effectuer des manipulations de chaînes au niveau des types, ce qui vous permet de détecter les erreurs à la compilation et d'améliorer la qualité globale de votre code. En comprenant les concepts et les techniques abordés dans cet article, vous pouvez tirer parti des types littéraux de gabarit pour construire des API plus robustes, fiables et conviviales pour les développeurs. Que vous construisiez une application web complexe ou un simple outil en ligne de commande, les types littéraux de gabarit peuvent vous aider à écrire un meilleur code TypeScript.

Envisagez d'explorer d'autres exemples et d'expérimenter avec les types littéraux de gabarit dans vos propres projets pour bien saisir leur potentiel. Plus vous les utiliserez, plus vous deviendrez à l'aise avec leur syntaxe et leurs capacités, vous permettant de créer des applications véritablement robustes et à typage sécurisé.