JavaScript Import Assertions: Nuodugni modulių tipų saugos ir validavimo analizė

„JavaScript“ ekosistema nuolat vystosi, o vienas reikšmingiausių pastarųjų metų patobulinimų yra oficiali ES modulių (ESM) standartizacija. Ši sistema atnešė vieningą, naršyklės gimtąją kodą organizuoti ir bendrinti. Tačiau, plečiantis modulių naudojimui už „JavaScript“ failų ribų, iškilo naujas iššūkis: kaip saugiai ir aiškiai importuoti kitų tipų turinį, pavyzdžiui, JSON konfigūracijos failus, be dviprasmybių ar saugumo rizikos? Atsakymas slypi galingoje, nors ir besivystančioje, funkcijoje: Import Assertions.

Šis išsamus vadovas nuves jus per viską, ką reikia žinoti apie šią funkciją. Mes nagrinėsime, kas tai yra, kokias kritines problemas ji sprendžia, kaip ją naudoti savo projektuose šiandien ir kokia jos ateitis, pereinant prie tikslesnio pavadinimo „Import Attributes“.

Kas tiksliai yra Import Assertions?

Iš esmės „Import Assertion“ yra tarpininko metaduomenų dalis, kurią pateikiate kartu su `import` pareiškimu. Šie metaduomenys „JavaScript“ varikliui nurodo, kokio formato importuojamas modulis tikitės. Tai veikia kaip sutartis arba išankstinė sąlyga importui įvykti.

Sintaksė yra aiški ir papildoma, naudojant `assert` raktinį žodį, po kurio eina objektas:

import jsonData from "./config.json" assert { type: "json" };

Suskaidykime tai:

• import jsonData from "./config.json": Tai yra standartinė ES modulių importavimo sintaksė, kurią jau pažįstame.
• assert { ... }: Tai nauja dalis. `assert` raktinis žodis signalizuoja, kad teikiame teiginį apie modulį.
• type: "json": Tai yra pats teiginys. Šiuo atveju teigiame, kad išteklius adresu `./config.json` turi būti JSON modulis.

Jei „JavaScript“ vykdymo aplinka įkelia failą ir nustato, kad tai nėra galiojantis JSON, ji išmes klaidą ir atšauks importą, užuot bandžiusi jį analizuoti ar vykdyti kaip „JavaScript“. Šis paprastas patikrinimas yra funkcijos galios pagrindas, suteikiantis labai reikalingo nuspėjamumo ir saugumo modulių įkėlimo procesui.

„Kodėl“: Kritinių realaus pasaulio problemų sprendimas

Norint visiškai įvertinti „Import Assertions“, reikia pažvelgti į iššūkius, su kuriais susidūrė kūrėjai prieš jų įvedimą. Pagrindinis naudojimo atvejis visada buvo JSON failų importavimas, kuris buvo stebėtinai fragmentuotas ir nesaugus procesas.

Era prieš teiginius: JSON importų laukinių vakarų era

Iki šio standarto, jei norėjote importuoti JSON failą į savo projektą, jūsų pasirinkimai buvo nuoseklūs:

1. Node.js (CommonJS): Galėjote naudoti `require('./config.json')`, o „Node.js“ automatiškai analizavo failą į „JavaScript“ objektą. Tai buvo patogu, bet ne pagal standartą ir neveikė naršyklėse.
2. Bundlers (Webpack, Rollup): Tokios priemonės kaip „Webpack“ leido `import config from './config.json'`. Tačiau tai nebuvo gimtoji „JavaScript“ elgsena. „Bundler“ transformavo JSON failą į „JavaScript“ modulį užkulisiuose kūrimo proceso metu. Tai sukūrė atotrūkį tarp kūrimo aplinkų ir gimtosios naršyklės vykdymo.
3. Naršyklė (Fetch API): Gimtoji naršyklės priemonė buvo naudoti `fetch`:
   const response = await fetch('./config.json');
const config = await response.json();
   Tai veikia, bet yra daugiau išsamu ir nepakankamai švariai integruojama su ES modulių grafiku.

Šis vieningo standarto trūkumas sukėlė du pagrindinius problemas: nešiojamumo problemas ir reikšmingą saugumo pažeidžiamumą.

Saugumo gerinimas: MIME tipo painiavos atakų prevencija

Įtikinamiausia priežastis naudoti „Import Assertions“ yra saugumas. Apsvarstykite scenarijų, kai jūsų žiniatinklio programa importuoja konfigūracijos failą iš serverio:

import settings from "https://api.example.com/settings.json";

Be teiginio, naršyklė turi atspėti failo tipą. Ji gali žiūrėti į failo plėtinį (`.json`) arba, svarbiau, į `Content-Type` HTTP antraštę, kurią siunčia serveris. Bet ką, jei piktavalis aktorius (arba tiesiog netinkamai sukonfigūruotas serveris) atsako „JavaScript“ kodu, bet išlaiko `Content-Type` kaip `application/json` arba net siunčia `application/javascript`?

Tokiu atveju naršyklė gali būti apgauta vykdyti savavališką „JavaScript“ kodą, kai tikėjosi analizuoti neaktyvius JSON duomenis. Tai galėtų sukelti Cross-Site Scripting (XSS) atakas ir kitus rimtus pažeidžiamumus.

„Import Assertions“ tai elegantiškai išsprendžia. Pridėjus `assert { type: 'json' }`, jūs aiškiai nurodote „JavaScript“ varikliui:

„Tęskite šį importą tik tuo atveju, jei ištekliai yra tikrinamai JSON modulis. Jei tai kažkas kita, ypač vykdytinas scenarijus, nedelsdami nutraukite.“

Variklis dabar atliks griežtą patikrinimą. Jei modulio MIME tipas nėra galiojantis JSON tipas (pvz., `application/json`) arba jei turinys nepavyksta analizuoti kaip JSON, importas bus atmestas su `TypeError`, neleisdamas jokiam kenkėjiškam kodui veikti.

Nuspėjamumo ir nešiojamumo gerinimas

Standartizuojant tai, kaip importuojami ne-„JavaScript“ moduliai, teiginiai daro jūsų kodą labiau nuspėjamu ir nešiojamu. Kodas, veikiantis „Node.js“, dabar veiks taip pat naršyklėje ar „Deno“, nepasikliaujant „bundler“-specifine magija. Šis aiškumas pašalina dviprasmybę ir daro kūrėjo ketinimą aiškų, vedantį prie tvirtesnių ir labiau prižiūrimų programų.

Kaip naudoti Import Assertions: Praktinis vadovas

„Import Assertions“ gali būti naudojami su statiniais ir dinaminiais importais įvairiose „JavaScript“ aplinkose. Pažvelkime į kelis praktinius pavyzdžius.

Statiniai importai

Statiniai importai yra dažniausias naudojimo atvejis. Jie deklaruojami aukščiausiame modulio lygyje ir išsprendžiami, kai modulis pirmą kartą įkeliamas.

Įsivaizduokite, kad savo projekte turite `package.json` failą:

package.json:

            
{
  "name": "my-project",
  "version": "1.0.0",
  "description": "A sample project."
}

            

              
                Copy
              
            
          

Galite importuoti jo turinį tiesiogiai į savo „JavaScript“ modulį taip:

main.js:

            
import pkg from './package.json' assert { type: 'json' };

console.log(`Running ${pkg.name} version ${pkg.version}.`);
// Output: Running my-project version 1.0.0.

            

              
                Copy
              
            
          

Čia `pkg` konstantas tampa įprastu „JavaScript“ objektu, turinčiu analizuotus duomenis iš `package.json`. Modulis įvertinamas tik vieną kartą, o rezultatas kaupiamas, kaip ir bet kuris kitas ES modulis.

Dinaminiai importai

Dinaminis `import()` naudojamas moduliams įkelti pagal poreikį, o tai puikiai tinka kodui dalyti, vėlyvam įkėlimui arba ištekliams įkelti pagal vartotojo sąveiką ar programos būklę. „Import Assertions“ sklandžiai integruojasi su šia sintakse.

Teiginių objektas perduodamas kaip antrasis `import()` funkcijos argumentas.

Sakykime, kad turite programą, kuri palaiko kelias kalbas, o vertimų failai yra saugomi kaip JSON:

locales/en-US.json:

            
{
  "welcome_message": "Hello and welcome!"
}

            

              
                Copy
              
            
          

locales/es-ES.json:

            
{
  "welcome_message": "¡Hola y bienvenido!"
}

            

              
                Copy
              
            
          

Galite dinamiškai įkelti tinkamą kalbos failą pagal vartotojo nuostatą:

app.js:

            
async function loadLocalization(locale) {
  try {
    const translations = await import(`./locales/${locale}.json`, {
      assert: { type: 'json' }
    });
    
    // JSON modulio numatytasis eksportas yra jo turinys
    document.getElementById('welcome').textContent = translations.default.welcome_message;

  } catch (error) {
    console.error(`Failed to load localization for ${locale}:`, error);
    // Fallback to a default language
  }
}

const userLocale = navigator.language || 'en-US'; // e.g., 'es-ES'
loadLocalization(userLocale);

            

              
                Copy
              
            
          

Pastaba, kad naudojant dinaminį importą su JSON moduliais, analizuotas objektas dažnai pasiekiamas per grąžinto modulio objekto `default` ypatybę. Tai subtilus, bet svarbus detalė, kurią reikia atsiminti.

Aplinkos suderinamumas

„Import Assertions“ palaikymas yra plačiai paplitęs šiuolaikinėje „JavaScript“ ekosistemoje:

• Naršyklės: Palaikomos „Chrome“ ir „Edge“ nuo 91 versijos, „Safari“ nuo 17 versijos ir „Firefox“ nuo 117 versijos. Visada tikrinkite CanIUse.com naujausią statusą.
• Node.js: Palaikomos nuo 16.14.0 versijos (ir įjungtos pagal numatytuosius nustatymus v17.1.0+). Tai pagaliau suderino, kaip „Node.js“ tvarko JSON tiek „CommonJS“ (`require`), tiek ESM (`import`).
• Deno: Kaip moderni, saugumui orientuota vykdymo aplinka, „Deno“ buvo ankstyvas vartotojas ir jau ilgą laiką turėjo tvirtą palaikymą.
• Bundlers: Pagrindiniai „bundlers“, tokie kaip „Webpack“, „Vite“ ir „Rollup“, palaiko `assert` sintaksę, užtikrinant, kad jūsų kodas veiktų nuosekliai tiek kūrimo, tiek gamybos metu.

Evoliucija: Nuo `assert` iki `with` (Import Attributes)

Žiniatinklio standartų pasaulis yra iteracinis. Kai „Import Assertions“ buvo įgyvendinami ir naudojami, TC39 komitetas (standartizuojantis „JavaScript“) surinko atsiliepimus ir suprato, kad terminas „assertion“ gali netikti visiems būsimiems naudojimo atvejams.

„Assertion“ reiškia failo turinio patikrinimą *po* jo atsisiuntimo (vykdymo laiko patikrinimas). Tačiau komitetas numatė ateitį, kai šie metaduomenys galėtų tarnauti kaip direktyva varikliui, *kaip* atsisiųsti ir analizuoti modulį iš pradžių (įkėlimo laiko ar jungimo laiko direktyva).

Pavyzdžiui, galbūt norėsite importuoti CSS failą kaip konstruojamą stiliaus objektą, o ne tik patikrinti, ar tai CSS.

Norint geriau atspindėti šį platesnį tikslą, pasiūlymas buvo pervadintas iš Import Assertions į Import Attributes, o sintaksė buvo atnaujinta, kad būtų naudojamas `with` raktinis žodis vietoj `assert`.

Būsima sintaksė (naudojant `with`):

import config from "./config.json" with { type: "json" };

const translations = await import(`./locales/es-ES.json`, { with: { type: 'json' } });

Kodėl pasikeitimas ir ką tai reiškia jums?

„With“ raktinis žodis buvo pasirinktas, nes jis yra semantiškai neutralesnis. Jis siūlo teikti kontekstą ar parametrus importui, o ne griežtai tikrinti sąlygą. Tai atveria duris platesniam atributų spektrui ateityje.

Dabartinis statusas: Nuo 2023 m. pabaigos iki 2024 m. pradžios „JavaScript“ varikliai ir įrankiai yra pereinamajame laikotarpyje. `assert` raktinis žodis yra plačiai įgyvendintas, ir tai turėtumėte naudoti šiandien, norėdami maksimalaus suderinamumo. Tačiau standartas oficialiai perėjo prie `with`, o varikliai pradeda jį įgyvendinti (kartais kartu su `assert` su įspėjimu apie nerekomendavimą).

Kūrėjams svarbiausia žinoti apie šį pokytį. Naujiems projektams aplinkose, kurios palaiko `with`, protinga priimti naują sintaksę. Esamiems projektams planuokite migruoti iš `assert` į `with` laikui bėgant, kad išliktumėte suderinti su standartu.

Dažnos klaidos ir geriausios praktikos

Nors funkcija yra paprasta, verta atsiminti kelias bendras problemas ir geriausias praktikas.

Klaida: Pamirštas teiginys / atributas

Jei bandysite importuoti JSON failą be teiginio, greičiausiai susidursite su klaida. Naršyklė bandys vykdyti JSON kaip „JavaScript“, sukeldama `SyntaxError`, nes `{` tokiame kontekste atrodo kaip bloko pradžia, o ne objektų literalas.

Netinkama: import config from './config.json';
Klaida: `Uncaught SyntaxError: Unexpected token ':'`

Klaida: Serverio MIME tipo netinkama konfigūracija

Naršyklėse importo teiginių procesas labai priklauso nuo serverio grąžinamos `Content-Type` HTTP antraštės. Jei jūsų serveris siunčia `.json` failą su `Content-Type: text/plain` arba `application/javascript`, importas nepavyks su `TypeError`, net jei failo turinys yra visiškai galiojantis JSON.

Geriausia praktika: Visada užtikrinkite, kad jūsų žiniatinklio serveris būtų tinkamai sukonfigūruotas, kad `.json` failus pateiktų su `Content-Type: application/json` antrašte.

Geriausia praktika: Būkite aiškūs ir nuoseklūs

Priimkite komandinę politiką, kad naudotumėte importo atributus *visiems* ne-„JavaScript“ modulio importams (dabar daugiausia JSON). Šis nuoseklumas daro jūsų kodą skaitomesnį, saugesnį ir atsparesnį aplinkos specifiniams niuansams.

Už JSON ribų: Import Attributes ateitis

Tikrasis `with` sintaksės jaudulys slypi jos potenciale. Nors JSON yra pirmasis ir kol kas vienintelis standartizuotas modulinis tipas, durys dabar atviros ir kitiems.

CSS Moduliai

Vienas laukiamiausių naudojimo atvejų yra CSS failų importavimas tiesiogiai kaip moduliai. Pasiūlymas dėl CSS modulių tai leistų:

import sheet from './styles.css' with { type: 'css' };

Šiuo atveju `sheet` nebūtų CSS teksto eilutė, o `CSSStyleSheet` objektas. Šis objektas tada gali būti efektyviai taikomas dokumentui ar šešėlio DOM šaknei:

document.adoptedStyleSheets = [sheet];

Tai daug našesnis ir labiau įtrauktas būdas tvarkyti stilius komponentų pagrinduose ir „Web Components“, vengiant tokių problemų kaip „Flash of Unstyled Content“ (FOUC).

Kiti galimi moduliai

Sistema yra plečiama. Ateityje galime matyti standartizuotus importus kitoms žiniatinklio ištekliams, toliau vienijant ES modulių sistemą:

• HTML Moduliai: Norint importuoti ir analizuoti HTML failus, galbūt šablonams.
• WASM Moduliai: Norint pateikti papildomų metaduomenų ar konfigūracijos įkeliant WebAssembly.
• GraphQL Moduliai: Norint importuoti `.graphql` failus ir turėti juos iš anksto analizuotus į AST (Abstract Syntax Tree).

Išvada

„JavaScript Import Assertions“, dabar besivystantys į „Import Attributes“, yra kritinis platformos žingsnis pirmyn. Jie paverčia modulių sistemą iš vien tik „JavaScript“ funkcijos į universalų, turinio nepriklausomą išteklių krautuvių.

Apžvelkime pagrindinius privalumus:

• Patobulintas saugumas: Jie apsaugo nuo MIME tipo painiavos atakų, užtikrindami, kad modulio tipas atitiktų kūrėjo lūkesčius prieš vykdymą.
• Pagerintas kodo aiškumas: Sintaksė yra aiški ir deklaratyvi, todėl importo tikslas yra akivaizdus.
• Platformos standartizavimas: Jie suteikia vieningą, standartinį būdą importuoti tokius išteklius kaip JSON, pašalinant fragmentaciją tarp „Node.js“, naršyklių ir „bundlers“.
• Ateičiai paruošta bazė: Perėjimas prie `with` raktinio žodžio sukuria lanksčią sistemą, paruoštą palaikyti būsimus modulinius tipus, tokius kaip CSS, HTML ir kt.

Kaip modernus žiniatinklio kūrėjas, laikas priimti šią funkciją. Pradėkite naudoti `assert { type: 'json' }` (arba `with { type: 'json' }`, kur palaikoma) savo projektuose jau šiandien. Jūs rašysite saugesnį, labiau nešiojamą ir į ateitį orientuotą kodą, kuris bus paruoštas jaudinančiai žiniatinklio platformos ateičiai.