JavaScript importo atributai: modernus ir saugus būdas įkelti JSON modulius

Metų metus JavaScript programuotojai grūmėsi su, atrodytų, paprasta užduotimi: JSON failų įkėlimu. Nors JavaScript Object Notation (JSON) yra de facto duomenų mainų standartas internete, jo sklandus integravimas į JavaScript modulius buvo kupinas šabloninio kodo, aplinkkelių ir galimų saugumo rizikų. Nuo sinchroninio failų skaitymo Node.js iki išsamių `fetch` iškvietimų naršyklėje, sprendimai atrodė labiau kaip pataisymai, o ne kaip natūralios funkcijos. Ta era dabar baigiasi.

Sveiki atvykę į importo atributų pasaulį – modernų, saugų ir elegantišką sprendimą, standartizuotą TC39, komiteto, kuris valdo ECMAScript kalbą. Ši funkcija, pristatyta su paprasta, bet galinga `with { type: 'json' }` sintakse, keičia mūsų požiūrį į ne JavaScript išteklių tvarkymą, pradedant nuo labiausiai paplitusio – JSON. Šis straipsnis pateikia išsamų vadovą pasaulio programuotojams apie tai, kas yra importo atributai, kokias kritines problemas jie sprendžia ir kaip galite pradėti juos naudoti jau šiandien, kad rašytumėte švaresnį, saugesnį ir efektyvesnį kodą.

Senasis pasaulis: žvilgsnis atgal į JSON tvarkymą JavaScript

Norint pilnai įvertinti importo atributų eleganciją, pirmiausia turime suprasti aplinką, kurią jie pakeičia. Priklausomai nuo aplinkos (serverio ar kliento pusės), programuotojai rėmėsi įvairiomis technikomis, kurių kiekviena turėjo savų kompromisų.

Serverio pusė (Node.js): `require()` ir `fs` era

CommonJS modulių sistemoje, kuri daugelį metų buvo natūrali Node.js, JSON importavimas buvo apgaulingai paprastas:

// CommonJS faile (pvz., index.js) const config = require('./config.json'); console.log(config.database.host);

Tai veikė puikiai. Node.js automatiškai išanalizuodavo JSON failą į JavaScript objektą. Tačiau, pasauliui pereinant prie ECMAScript modulių (ESM), ši sinchroninė `require()` funkcija tapo nesuderinama su asinchroniškumu ir aukščiausio lygio `await` prigimtimi, būdinga šiuolaikiniam JavaScript. Tiesioginis ESM atitikmuo, `import`, iš pradžių nepalaikė JSON modulių, priversdamas programuotojus grįžti prie senesnių, rankinių metodų:

// Rankinis failo skaitymas ESM faile (pvz., index.mjs) import fs from 'fs'; import path from 'path'; const configPath = path.resolve('config.json'); const configFile = fs.readFileSync(configPath, 'utf8'); const config = JSON.parse(configFile); console.log(config.database.host);

Šis metodas turi keletą trūkumų:

• Išsamumas: Viena operacija reikalauja kelių eilučių šabloninio kodo.
• Sinchroninis I/O: `fs.readFileSync` yra blokuojanti operacija, kuri gali tapti našumo kliūtimi didelės apkrovos aplikacijose. Asinchroninė versija (`fs.readFile`) prideda dar daugiau šabloninio kodo su atgalinio ryšio funkcijomis (callbacks) ar pažadais (Promises).
• Integracijos trūkumas: Jaučiasi atskirtas nuo modulių sistemos, traktuojant JSON failą kaip bendrinį tekstinį failą, kurį reikia analizuoti rankiniu būdu.

Kliento pusė (naršyklės): `fetch` API šablonas

Naršyklėje programuotojai ilgą laiką rėmėsi `fetch` API, norėdami įkelti JSON duomenis iš serverio. Nors tai galingas ir lankstus įrankis, jis taip pat yra per daug išsamus užduočiai, kuri turėtų būti paprastas importas.

// Klasikinis fetch modelis let config; fetch('/config.json') .then(response => { if (!response.ok) { throw new Error('Tinklo atsakas nebuvo sėkmingas'); } return response.json(); // Analizuoja JSON turinį }) .then(data => { config = data; console.log(config.api.key); }) .catch(error => console.error('Klaida gaunant konfigūraciją:', error));

Šis modelis, nors ir efektyvus, turi šiuos trūkumus:

• Šabloninis kodas: Kiekvienas JSON įkėlimas reikalauja panašios pažadų (Promises) grandinės, atsako tikrinimo ir klaidų apdorojimo.
• Asinchroniškumo našta: `fetch` asinchroniškumo valdymas gali komplikuoti aplikacijos logiką, dažnai reikalaujant būsenos valdymo įkėlimo fazei apdoroti.
• Jokios statinės analizės: Kadangi tai yra vykdymo laiko iškvietimas, kūrimo įrankiai negali lengvai analizuoti šios priklausomybės, potencialiai praleisdami optimizavimo galimybes.

Žingsnis į priekį: dinaminis `import()` su tvirtinimais (pirmtakas)

Atpažindamas šiuos iššūkius, TC39 komitetas pirmiausia pasiūlė importo tvirtinimus (Import Assertions). Tai buvo reikšmingas žingsnis sprendimo link, leidžiantis programuotojams pateikti metaduomenis apie importą.

// Originalus importo tvirtinimų pasiūlymas const configModule = await import('./config.json', { assert: { type: 'json' } }); const config = configModule.default;

Tai buvo didžiulis patobulinimas. Jis integravo JSON įkėlimą į ESM sistemą. `assert` sąlyga nurodė JavaScript varikliui patikrinti, ar įkeltas išteklius tikrai yra JSON failas. Tačiau standartizacijos proceso metu išryškėjo esminis semantinis skirtumas, kuris lėmė jo evoliuciją į importo atributus.

Pristatome importo atributus: deklaratyvus ir saugus požiūris

Po išsamių diskusijų ir variklių kūrėjų atsiliepimų, importo tvirtinimai buvo patobulinti ir tapo importo atributais. Sintaksė skiriasi subtiliai, tačiau semantinis pokytis yra giluminis. Tai yra naujas, standartizuotas būdas importuoti JSON modulius:

Statinis importas: import config from './config.json' with { type: 'json' };

Dinaminis importas: const configModule = await import('./config.json', { with: { type: 'json' } }); const config = configModule.default;

`with` raktinis žodis: daugiau nei tik pavadinimo keitimas

Pakeitimas iš `assert` į `with` nėra tik kosmetinis. Jis atspindi fundamentalų tikslo pasikeitimą:

• `assert { type: 'json' }`: Ši sintaksė reiškė patikrinimą po įkėlimo. Variklis gautų modulį ir tada patikrintų, ar jis atitinka tvirtinimą. Jei ne, būtų išmesta klaida. Tai buvo pirmiausia saugumo patikrinimas.
• `with { type: 'json' }`: Ši sintaksė reiškia nurodymą prieš įkėlimą. Ji suteikia informaciją priimančiajai aplinkai (naršyklei ar Node.js) apie tai, kaip įkelti ir analizuoti modulį nuo pat pradžių. Tai ne tik patikrinimas; tai instrukcija.

Šis skirtumas yra esminis. `with` raktinis žodis nurodo JavaScript varikliui: „Aš ketinu importuoti išteklių ir pateikiu jums atributus, kurie padės valdyti įkėlimo procesą. Naudokite šią informaciją, kad pasirinktumėte teisingą įkėlėją ir nuo pat pradžių taikytumėte tinkamas saugumo politikas.“ Tai leidžia geriau optimizuoti ir sukuria aiškesnę sutartį tarp programuotojo ir variklio.

Kodėl tai keičia žaidimo taisykles? Saugumo būtinybė

Pati svarbiausia importo atributų nauda yra saugumas. Jie sukurti siekiant užkirsti kelią atakoms, žinomoms kaip MIME tipo painiava, kurios gali sukelti nuotolinio kodo vykdymą (RCE).

RCE grėsmė su dviprasmiškais importais

Įsivaizduokite scenarijų be importo atributų, kai dinaminis importas naudojamas konfigūracijos failui iš serverio įkelti:

// Potencialiai nesaugus importas const { settings } = await import('https://api.example.com/user-settings.json');

O kas, jei serveris `api.example.com` yra pažeistas? Piktavalis galėtų pakeisti `user-settings.json` galinį tašką, kad jis pateiktų JavaScript failą vietoj JSON failo, išlaikydamas `.json` plėtinį. Serveris atsiųstų vykdomąjį kodą su `Content-Type` antrašte `text/javascript`.

Be mechanizmo, galinčio patikrinti tipą, JavaScript variklis galėtų pamatyti JavaScript kodą ir jį įvykdyti, suteikdamas užpuolikui kontrolę vartotojo sesijoje. Tai yra rimta saugumo spraga.

Kaip importo atributai sumažina riziką

Importo atributai šią problemą išsprendžia elegantiškai. Kai rašote importą su atributu, jūs sukuriate griežtą sutartį su varikliu:

// Saugus importas const { settings } = await import('https://api.example.com/user-settings.json' with { type: 'json' });

Štai kas vyksta dabar:

1. Naršyklė pateikia užklausą gauti `user-settings.json`.
2. Serveris, dabar jau pažeistas, atsako su JavaScript kodu ir `Content-Type: text/javascript` antrašte.
3. Naršyklės modulių įkėlėjas mato, kad atsako MIME tipas (`text/javascript`) neatitinka laukiamo tipo iš importo atributo (`json`).
4. Vietoj to, kad analizuotų ar vykdytų failą, variklis nedelsdamas išmeta `TypeError`, sustabdydamas operaciją ir užkirsdamas kelią bet kokiam kenkėjiškam kodui.

Šis paprastas priedas paverčia potencialią RCE pažeidžiamumo spragą saugia, nuspėjama vykdymo laiko klaida. Tai užtikrina, kad duomenys lieka duomenimis ir niekada nėra netyčia interpretuojami kaip vykdomasis kodas.

Praktiniai panaudojimo atvejai ir kodo pavyzdžiai

Importo atributai JSON moduliams nėra tik teorinė saugumo funkcija. Jie suteikia ergonominių patobulinimų kasdienėms programavimo užduotims įvairiose srityse.

1. Aplikacijos konfigūracijos įkėlimas

Tai klasikinis panaudojimo atvejis. Vietoj rankinio failų I/O, dabar galite importuoti savo konfigūraciją tiesiogiai ir statiškai.

Failas: `config.json` { "database": { "host": "db.production.example.com", "port": 5432, "user": "api_user" }, "featureFlags": { "newDashboard": true, "enableLogging": false } }

Failas: `database.mjs` import config from './config.json' with { type: 'json' }; export function getDbHost() { return config.database.host; } console.log(`Jungiamasi prie duomenų bazės: ${getDbHost()}`);

Šis kodas yra švarus, deklaratyvus ir lengvai suprantamas tiek žmonėms, tiek kūrimo įrankiams.

2. Internacionalizacijos (i18n) duomenys

Vertimų valdymas yra dar vienas puikus pavyzdys. Galite saugoti kalbų eilutes atskiruose JSON failuose ir importuoti jas pagal poreikį.

Failas: `locales/en-US.json` { "welcomeMessage": "Hello, welcome to our application!", "logoutButton": "Log Out" }

Failas: `locales/es-MX.json` { "welcomeMessage": "¡Hola, bienvenido a nuestra aplicación!", "logoutButton": "Cerrar Sesión" }

Failas: `i18n.mjs` // Statiškai importuoti numatytąją kalbą import defaultStrings from './locales/en-US.json' with { type: 'json' }; // Dinamiškai importuoti kitas kalbas pagal vartotojo pasirinkimą async function getTranslations(locale) { if (locale === 'es-MX') { const module = await import('./locales/es-MX.json', { with: { type: 'json' } }); return module.default; } return defaultStrings; } const userLocale = 'es-MX'; const strings = await getTranslations(userLocale); console.log(strings.welcomeMessage); // Išveda pranešimą ispanų kalba

3. Statinių duomenų įkėlimas interneto aplikacijoms

Įsivaizduokite, kad pildote išskleidžiamąjį meniu šalių sąrašu arba rodote produktų katalogą. Šie statiniai duomenys gali būti tvarkomi JSON faile ir importuojami tiesiai į jūsų komponentą.

Failas: `data/countries.json` [ { "code": "US", "name": "United States" }, { "code": "DE", "name": "Germany" }, { "code": "JP", "name": "Japan" } ]

Failas: `CountrySelector.js` (hipotetinis komponentas) import countries from '../data/countries.json' with { type: 'json' }; export class CountrySelector { constructor(elementId) { this.element = document.getElementById(elementId); this.render(); } render() { const options = countries.map(country => `${country.name}` ).join(''); this.element.innerHTML = options; } } // Naudojimas new CountrySelector('country-dropdown');

Kaip tai veikia „po gaubtu“: priimančiosios aplinkos vaidmuo

Importo atributų elgesį apibrėžia priimančioji aplinka. Tai reiškia, kad yra nedidelių įgyvendinimo skirtumų tarp naršyklių ir serverio pusės vykdymo aplinkų, tokių kaip Node.js, nors rezultatas yra nuoseklus.

Naršyklėje

Naršyklės kontekste procesas yra glaudžiai susijęs su interneto standartais, tokiais kaip HTTP ir MIME tipai.

1. Kai naršyklė aptinka `import data from './data.json' with { type: 'json' }`, ji inicijuoja HTTP GET užklausą gauti `./data.json`.
2. Serveris gauna užklausą ir turėtų atsakyti su JSON turiniu. Svarbiausia, kad serverio HTTP atsakyme būtų antraštė: `Content-Type: application/json`.
3. Naršyklė gauna atsakymą ir patikrina `Content-Type` antraštę.
4. Ji palygina antraštės vertę su `type`, nurodytu importo atribute.
5. Jei jie sutampa, naršyklė analizuoja atsakymo turinį kaip JSON ir sukuria modulio objektą.
6. Jei jie nesutampa (pvz., serveris atsiuntė `text/html` arba `text/javascript`), naršyklė atmeta modulio įkėlimą su `TypeError`.

Node.js ir kitose vykdymo aplinkose

Vietinėms failų sistemos operacijoms Node.js ir Deno nenaudoja MIME tipų. Vietoj to, jie remiasi failo plėtinio ir importo atributo deriniu, kad nustatytų, kaip tvarkyti failą.

1. Kai Node.js ESM įkėlėjas mato `import config from './config.json' with { type: 'json' }`, jis pirmiausia identifikuoja failo kelią.
2. Jis naudoja `with { type: 'json' }` atributą kaip stiprų signalą pasirinkti savo vidinį JSON modulio įkėlėją.
3. JSON įkėlėjas nuskaito failo turinį iš disko.
4. Jis analizuoja turinį kaip JSON. Jei faile yra neteisingas JSON, išmetama sintaksės klaida.
5. Sukuriamas ir grąžinamas modulio objektas, paprastai su išanalizuotais duomenimis kaip `default` eksportu.

Ši aiški instrukcija iš atributo leidžia išvengti dviprasmybių. Node.js neabejotinai žino, kad neturėtų bandyti vykdyti failo kaip JavaScript, nepriklausomai nuo jo turinio.

Naršyklių ir vykdymo aplinkų palaikymas: ar tai paruošta produkcijai?

Naujos kalbos funkcijos pritaikymas reikalauja atidžiai apsvarstyti jos palaikymą tikslinėse aplinkose. Laimei, importo atributai JSON moduliams buvo greitai ir plačiai pritaikyti visoje JavaScript ekosistemoje. Nuo 2023 m. pabaigos palaikymas yra puikus moderniose aplinkose.

• Google Chrome / Chromium varikliai (Edge, Opera): Palaikoma nuo 117 versijos.
• Mozilla Firefox: Palaikoma nuo 121 versijos.
• Safari (WebKit): Palaikoma nuo 17.2 versijos.
• Node.js: Visiškai palaikoma nuo 21.0 versijos. Ankstesnėse versijose (pvz., v18.19.0+, v20.10.0+) funkcija buvo pasiekiama su `--experimental-import-attributes` vėliavėle.
• Deno: Kaip progresyvi vykdymo aplinka, Deno palaiko šią funkciją (išsivysčiusią iš tvirtinimų) nuo 1.34 versijos.
• Bun: Palaikoma nuo 1.0 versijos.

Projektams, kuriems reikia palaikyti senesnes naršykles ar Node.js versijas, modernūs kūrimo įrankiai ir paketų kūrėjai, tokie kaip Vite, Webpack (su atitinkamais įkėlėjais) ir Babel (su transformavimo įskiepiu), gali transpiliuoti naują sintaksę į suderinamą formatą, leisdami jums rašyti modernų kodą jau šiandien.

Anapus JSON: importo atributų ateitis

Nors JSON yra pirmasis ir ryškiausias panaudojimo atvejis, `with` sintaksė buvo sukurta taip, kad būtų išplečiama. Ji suteikia bendrą mechanizmą metaduomenų pridėjimui prie modulių importo, atverdama kelią kitų tipų ne JavaScript išteklių integravimui į ES modulių sistemą.

CSS modulių scenarijai

Kita didelė funkcija horizonte yra CSS modulių scenarijai. Pasiūlymas leidžia programuotojams importuoti CSS stilių lenteles tiesiogiai kaip modulius:

import sheet from './styles.css' with { type: 'css' }; document.adoptedStyleSheets = [sheet];

Kai CSS failas importuojamas šiuo būdu, jis yra analizuojamas į `CSSStyleSheet` objektą, kurį galima programiškai pritaikyti dokumentui ar šešėliniam DOM (shadow DOM). Tai didžiulis šuolis į priekį interneto komponentams ir dinaminiam stiliavimui, išvengiant būtinybės rankiniu būdu įterpti `