Pasinerkite į pažangų TypeScript tipų manipuliavimą naudojant šabloninių literalo analizatoriaus kombinatorius. Įsisavinkite sudėtingų eilutės tipų analizę, patvirtinimą ir transformavimą, kad sukurtumėte patikimas ir tipų atžvilgiu saugias programas.
TypeScript šabloninių literalo analizatoriaus kombinatoriai: sudėtingų eilutės tipų analizė
TypeScript šabloniniai literalai, kartu su sąlyginiais tipais ir tipų išvedimu, suteikia galingus įrankius eilutės tipams manipuliuoti ir analizuoti kompiliavimo metu. Šiame tinklaraščio įraše nagrinėjama, kaip sukurti analizatorių kombinatorius naudojant šias funkcijas, kad būtų galima apdoroti sudėtingas eilutės struktūras, leidžiančias patikimą tipų patvirtinimą ir transformavimą jūsų TypeScript projektuose.
Įvadas į šabloninių literalų tipus
Šabloninių literalų tipai leidžia jums apibrėžti eilutės tipus, kuriuose yra įterptų išraiškų. Šios išraiškos yra įvertinamos kompiliavimo metu, todėl jos yra neįtikėtinai naudingos kuriant tipų atžvilgiu saugias eilutės manipuliavimo priemones.
Pavyzdžiui:
type Greeting<T extends string> = `Hello, ${T}!`;
type MyGreeting = Greeting<"World">; // Type is "Hello, World!"
Šis paprastas pavyzdys parodo pagrindinę sintaksę. Tikroji galia slypi derinant šabloninius literalus su sąlyginiais tipais ir išvedimu.
Sąlyginiai tipai ir išvedimas
Sąlyginiai tipai TypeScript'e leidžia apibrėžti tipus, kurie priklauso nuo sąlygos. Sintaksė panaši į trejybės operatorių: `T extends U ? X : Y`. Jei `T` galima priskirti `U`, tipas yra `X`; kitu atveju - `Y`.
Tipų išvedimas, naudojant `infer` raktinį žodį, leidžia išgauti konkrečias tipo dalis. Tai ypač naudinga dirbant su šabloninių literalų tipais.
Apsvarstykite šį pavyzdį:
type GetParameterType<T extends string> = T extends `(param: ${infer P}) => void` ? P : never;
type MyParameterType = GetParameterType<'(param: number) => void'>; // Type is number
Čia naudojame `infer P`, kad išgautume parametro tipą iš funkcijos tipo, pavaizduoto kaip eilutė.
Analizatorių kombinatoriai: statybiniai blokai eilutės analizei
Analizatorių kombinatoriai yra funkcinio programavimo technika, skirta analizatoriams kurti. Užuot rašę vieną, monolitinį analizatorių, jūs kuriate mažesnius, daugkartinio naudojimo analizatorius ir juos derinate, kad galėtumėte apdoroti sudėtingesnes gramatikas. TypeScript tipų sistemų kontekste šie „analizatoriai“ veikia su eilutės tipais.
Apibrėšime keletą pagrindinių analizatorių kombinatorių, kurie tarnaus kaip statybiniai blokai sudėtingesniems analizatoriams. Šie pavyzdžiai orientuoti į konkrečių eilutės dalių išgavimą pagal apibrėžtus šablonus.
Pagrindiniai kombinatoriai
`StartsWith<T, Prefix>`
Patikrina, ar eilutės tipas `T` prasideda nurodytu priešdėliu `Prefix`. Jei taip, grąžina likusią eilutės dalį; kitu atveju grąžina `never`.
type StartsWith<T extends string, Prefix extends string> = T extends `${Prefix}${infer Rest}` ? Rest : never;
type Remaining = StartsWith<"Hello, World!", "Hello, ">; // Type is "World!"
type Never = StartsWith<"Hello, World!", "Goodbye, ">; // Type is never
`EndsWith<T, Suffix>`
Patikrina, ar eilutės tipas `T` baigiasi nurodytu priesaga `Suffix`. Jei taip, grąžina eilutės dalį prieš priesagą; kitu atveju grąžina `never`.
type EndsWith<T extends string, Suffix extends string> = T extends `${infer Rest}${Suffix}` ? Rest : never;
type Before = EndsWith<"Hello, World!", "!">; // Type is "Hello, World"
type Never = EndsWith<"Hello, World!", ".">; // Type is never
`Between<T, Start, End>`
Išgauna eilutės dalį tarp `Start` ir `End` ribotuvų. Grąžina `never`, jei ribotuvai nerandami teisinga tvarka.
type Between<T extends string, Start extends string, End extends string> = StartsWith<T, Start> extends never ? never : EndsWith<StartsWith<T, Start>, End>;
type Content = Between<"<div>Content</div>", "<div>", "</div>">; // Type is "Content"
type Never = Between<"<div>Content</span>", "<div>", "</div>">; // Type is never
Kombinatorių derinimas
Tikroji analizatorių kombinatorių galia slypi jų gebėjime būti derinamiems. Sukurkime sudėtingesnį analizatorių, kuris išgauna reikšmę iš CSS stiliaus savybės.
`ExtractCSSValue<T, Property>`
Šis analizatorius paima CSS eilutę `T` ir savybės pavadinimą `Property` bei išgauna atitinkamą reikšmę. Manoma, kad CSS eilutė yra formato `savybė: reikšmė;`.
type ExtractCSSValue<T extends string, Property extends string> = Between<T, `${Property}: `, ";">;
type ColorValue = ExtractCSSValue<"color: red; font-size: 16px;", "color">; // Type is "red"
type FontSizeValue = ExtractCSSValue<"color: blue; font-size: 12px;", "font-size">; // Type is "12px"
Šis pavyzdys parodo, kaip `Between` yra naudojamas netiesiogiai derinti `StartsWith` ir `EndsWith`. Mes efektyviai analizuojame CSS eilutę, kad išgautume reikšmę, susijusią su nurodyta savybe. Tai galėtų būti išplėsta, kad būtų galima apdoroti sudėtingesnes CSS struktūras su įdėtomis taisyklėmis ir tiekėjų priešdėliais.
Pažangūs pavyzdžiai: eilutės tipų patvirtinimas ir transformavimas
Be paprasto išgavimo, analizatorių kombinatoriai gali būti naudojami eilutės tipų patvirtinimui ir transformavimui. Panagrinėkime keletą pažangių scenarijų.
El. pašto adresų patvirtinimas
El. pašto adresų patvirtinimas naudojant reguliarias išraiškas TypeScript tipuose yra sudėtingas, tačiau galime sukurti supaprastintą patvirtinimą naudodami analizatorių kombinatorius. Atkreipkite dėmesį, kad tai nėra pilnas el. pašto patvirtinimo sprendimas, bet parodo principą.
type IsEmail<T extends string> = T extends `${infer Username}@${infer Domain}.${infer TLD}` ? (
Username extends '' ? never : (
Domain extends '' ? never : (
TLD extends '' ? never : T
)
)
) : never;
type ValidEmail = IsEmail<"test@example.com">; // Type is "test@example.com"
type InvalidEmail = IsEmail<"test@example">; // Type is never
type AnotherInvalidEmail = IsEmail<"@example.com">; // Type is never
Šis `IsEmail` tipas tikrina, ar yra `@` ir `.` bei užtikrina, kad vartotojo vardas, domenas ir aukščiausio lygio domenas (TLD) nebūtų tušti. Jis grąžina pradinę el. pašto eilutę, jei ji galioja, arba `never`, jei negalioja. Patikimesnis sprendimas galėtų apimti sudėtingesnius simbolių, leidžiamų kiekvienoje el. pašto adreso dalyje, patikrinimus, galbūt naudojant paieškos tipus, kad būtų pavaizduoti galiojantys simboliai.
Eilutės tipų transformavimas: konvertavimas į Camel Case
Eilučių konvertavimas į camel case yra įprasta užduotis. Tai galime pasiekti naudodami analizatorių kombinatorius ir rekursinius tipų apibrėžimus. Tam reikalingas sudėtingesnis požiūris.
type CamelCase<T extends string> = T extends `${infer FirstWord}_${infer SecondWord}${infer Rest}`
? `${FirstWord}${Capitalize<SecondWord>}${CamelCase<Rest>}`
: T;
type Capitalize<S extends string> = S extends `${infer First}${infer Rest}` ? `${Uppercase<First>}${Rest}` : S;
type MyCamelCase = CamelCase<"my_string_to_convert">; // Type is "myStringToConvert"
Štai suskirstymas:
- `CamelCase<T>`: Tai pagrindinis tipas, kuris rekursiškai konvertuoja eilutę į camel case. Jis tikrina, ar eilutėje yra pabraukimo brūkšnys (`_`). Jei taip, jis parašo kitą žodį didžiąja raide ir rekursiškai iškviečia `CamelCase` likusiai eilutės daliai.
- `Capitalize<S>`: Šis pagalbinis tipas parašo pirmąją eilutės raidę didžiąja. Jis naudoja `Uppercase`, kad konvertuotų pirmąjį simbolį į didžiąją raidę.
Šis pavyzdys parodo rekursinių tipų apibrėžimų galią TypeScript'e. Tai leidžia mums atlikti sudėtingas eilutės transformacijas kompiliavimo metu.
CSV (kableliais atskirtų verčių) analizavimas
CSV duomenų analizavimas yra sudėtingesnis realaus pasaulio scenarijus. Sukurkime tipą, kuris išgauna antraštes iš CSV eilutės.
type CSVHeaders<T extends string> = T extends `${infer Headers}\n${string}` ? Split<Headers, ','> : never;
type Split<T extends string, Separator extends string> = T extends `${infer Head}${Separator}${infer Tail}`
? [Head, ...Split<Tail, Separator>]
: [T];
type MyCSVHeaders = CSVHeaders<"header1,header2,header3\nvalue1,value2,value3">; // Type is ["header1", "header2", "header3"]
Šiame pavyzdyje naudojamas `Split` pagalbinis tipas, kuris rekursiškai padalija eilutę pagal kablelio skyriklį. `CSVHeaders` tipas išgauna pirmąją eilutę (antraštes) ir tada naudoja `Split`, kad sukurtų antraščių eilučių rinkinį (tuple). Tai galima išplėsti, kad būtų galima analizuoti visą CSV struktūrą ir sukurti duomenų tipo reprezentaciją.
Praktinis pritaikymas
Šios technikos turi įvairių praktinių pritaikymų TypeScript kūrime:
- Konfigūracijos analizė: Konfigūracijos failų (pvz., `.env` failų) reikšmių patvirtinimas ir išgavimas. Galėtumėte užtikrinti, kad konkretūs aplinkos kintamieji yra ir turi teisingą formatą prieš pradedant programą. Įsivaizduokite API raktų, duomenų bazės prisijungimo eilučių ar funkcijų vėliavėlių konfigūracijų patvirtinimą.
- API užklausų / atsakymų patvirtinimas: Apibrėžti tipus, kurie atspindi API užklausų ir atsakymų struktūrą, užtikrinant tipų saugumą bendraujant su išorinėmis paslaugomis. Galėtumėte patvirtinti datų, valiutų ar kitų specifinių duomenų tipų, grąžinamų iš API, formatą. Tai ypač naudinga dirbant su REST API.
- Eilutėmis pagrįstos DSL (specifinės srities kalbos): Kurti tipų atžvilgiu saugias DSL konkrečioms užduotims, pvz., apibrėžti stiliaus taisykles ar duomenų patvirtinimo schemas. Tai gali pagerinti kodo skaitomumą ir priežiūrą.
- Kodo generavimas: Generuoti kodą pagal eilutės šablonus, užtikrinant, kad sugeneruotas kodas yra sintaksiškai teisingas. Tai dažnai naudojama įrankiuose ir kūrimo procesuose.
- Duomenų transformavimas: Konvertuoti duomenis tarp skirtingų formatų (pvz., camel case į snake case, JSON į XML).
Apsvarstykite globalizuotą e. komercijos programą. Galėtumėte naudoti šabloninių literalų tipus, kad patvirtintumėte ir formatuotumėte valiutų kodus pagal vartotojo regioną. Pavyzdžiui:
type CurrencyCode = "USD" | "EUR" | "JPY" | "GBP";
type LocalizedPrice<Currency extends CurrencyCode, Amount extends number> = `${Currency} ${Amount}`;
type USPrice = LocalizedPrice<"USD", 99.99>; // Type is "USD 99.99"
//Example of validation
type IsValidCurrencyCode<T extends string> = T extends CurrencyCode ? T : never;
type ValidCode = IsValidCurrencyCode<"EUR"> // Type is "EUR"
type InvalidCode = IsValidCurrencyCode<"XYZ"> // Type is never
Šis pavyzdys parodo, kaip sukurti tipų atžvilgiu saugią lokalizuotų kainų reprezentaciją ir patvirtinti valiutų kodus, suteikiant kompiliavimo laiko garantijas dėl duomenų teisingumo.
Naudojimosi analizatorių kombinatoriais privalumai
- Tipų saugumas: Užtikrina, kad eilutės manipuliacijos yra tipų atžvilgiu saugios, mažinant vykdymo laiko klaidų riziką.
- Daugkartinis panaudojimas: Analizatorių kombinatoriai yra daugkartinio naudojimo statybiniai blokai, kuriuos galima derinti, kad būtų galima atlikti sudėtingesnes analizės užduotis.
- Skaitomumas: Modulinė analizatorių kombinatorių prigimtis gali pagerinti kodo skaitomumą ir priežiūrą.
- Kompiliavimo laiko patvirtinimas: Patvirtinimas vyksta kompiliavimo metu, anksti aptinkant klaidas kūrimo procese.
Apribojimai
- Sudėtingumas: Sudėtingų analizatorių kūrimas gali būti iššūkis ir reikalauti gilaus TypeScript tipų sistemos supratimo.
- Našumas: Tipų lygio skaičiavimai gali būti lėti, ypač labai sudėtingiems tipams.
- Klaidų pranešimai: TypeScript klaidų pranešimai apie sudėtingas tipų klaidas kartais gali būti sunkiai interpretuojami.
- Išraiškingumas: Nors galinga, TypeScript tipų sistema turi apribojimų savo gebėjime išreikšti tam tikrų tipų eilutės manipuliacijas (pvz., pilnas reguliariųjų išraiškų palaikymas). Sudėtingesni analizės scenarijai gali būti labiau tinkami vykdymo laiko analizės bibliotekoms.
Išvada
TypeScript šabloninių literalų tipai, kartu su sąlyginiais tipais ir tipų išvedimu, suteikia galingą įrankių rinkinį, skirtą manipuliuoti ir analizuoti eilutės tipus kompiliavimo metu. Analizatorių kombinatoriai siūlo struktūrizuotą požiūrį į sudėtingų tipų lygio analizatorių kūrimą, leidžiantį patikimą tipų patvirtinimą ir transformavimą jūsų TypeScript projektuose. Nors yra apribojimų, tipų saugumo, daugkartinio panaudojimo ir kompiliavimo laiko patvirtinimo privalumai paverčia šią techniką vertingu priedu jūsų TypeScript arsenale.
Įsisavinę šias technikas, galite kurti patikimesnes, tipų atžvilgiu saugesnes ir lengviau prižiūrimas programas, kurios išnaudoja visą TypeScript tipų sistemos galią. Prisiminkite apsvarstyti kompromisus tarp sudėtingumo ir našumo, spręsdami, ar naudoti tipų lygio analizę, ar vykdymo laiko analizę savo konkretiems poreikiams.
Šis požiūris leidžia kūrėjams perkelti klaidų aptikimą į kompiliavimo laiką, todėl programos tampa labiau nuspėjamos ir patikimos. Apsvarstykite, kokią įtaką tai turi internacionalizuotoms sistemoms - šalies kodų, kalbos kodų ir datų formatų patvirtinimas kompiliavimo metu gali žymiai sumažinti lokalizacijos klaidas ir pagerinti vartotojo patirtį pasaulinei auditorijai.
Tolimesnis tyrinėjimas
- Ištirkite pažangesnes analizatorių kombinatorių technikas, tokias kaip atsekimas (backtracking) ir klaidų atstatymas.
- Išnagrinėkite bibliotekas, kurios teikia iš anksto sukurtus analizatorių kombinatorius TypeScript tipams.
- Eksperimentuokite su šabloninių literalų tipų naudojimu kodo generavimui ir kitoms pažangioms naudojimo sritims.
- Prisidėkite prie atvirojo kodo projektų, kurie naudoja šias technikas.
Nuolat mokydamiesi ir eksperimentuodami, galite atskleisti visą TypeScript tipų sistemos potencialą ir kurti sudėtingesnes bei patikimesnes programas.