JavaScript importa atribūti: moderns un drošs veids, kā ielādēt JSON moduļus

Gadiem ilgi JavaScript izstrādātāji ir cīnījušies ar šķietami vienkāršu uzdevumu: JSON failu ielādi. Lai gan JavaScript Object Notation (JSON) ir de facto standarts datu apmaiņai tīmeklī, tā nevainojama integrācija JavaScript moduļos ir bijis ceļš, kas pilns ar standarta koda fragmentiem, apiešanas risinājumiem un potenciāliem drošības riskiem. No sinhronas failu lasīšanas Node.js līdz izvērstiem `fetch` izsaukumiem pārlūkprogrammā, risinājumi ir šķituši vairāk kā ielāpi, nevis dabiskas valodas funkcijas. Šī ēra tagad beidzas.

Laipni lūdzam importa atribūtu pasaulē – modernā, drošā un elegantā risinājumā, ko standartizējusi TC39, komiteja, kas pārvalda ECMAScript valodu. Šī funkcija, kas ieviesta ar vienkāršo, bet jaudīgo `with { type: 'json' }` sintaksi, revolucionizē to, kā mēs apstrādājam ne-JavaScript resursus, sākot ar visizplatītāko no tiem: JSON. Šis raksts sniedz visaptverošu ceļvedi globāliem izstrādātājiem par to, kas ir importa atribūti, kādas kritiskas problēmas tie risina un kā jūs varat sākt tos lietot jau šodien, lai rakstītu tīrāku, drošāku un efektīvāku kodu.

Vecā pasaule: atskats uz JSON apstrādi JavaScript

Lai pilnībā novērtētu importa atribūtu eleganci, mums vispirms ir jāsaprot vide, ko tie aizstāj. Atkarībā no vides (servera vai klienta puses), izstrādātāji ir paļāvušies uz dažādām tehnikām, katrai no kurām ir savi kompromisi.

Servera pusē (Node.js): `require()` un `fs` ēra

CommonJS moduļu sistēmā, kas daudzus gadus bija Node.js pamatā, JSON importēšana bija maldinoši vienkārša:

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

Tas strādāja lieliski. Node.js automātiski parsēja JSON failu par JavaScript objektu. Tomēr, ar globālo pāreju uz ECMAScript moduļiem (ESM), šī sinhronā `require()` funkcija kļuva nesavienojama ar modernā JavaScript asinhrono, augstākā līmeņa `await` dabu. Tiešais ESM ekvivalents, `import`, sākotnēji neatbalstīja JSON moduļus, liekot izstrādātājiem atgriezties pie vecākām, manuālākām metodēm:

// Manuāla failu lasīšana ESM failā (piem., 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);

Šai pieejai ir vairāki trūkumi:

• Izvērstība: Tas prasa vairākas standarta koda rindas vienai operācijai.
• Sinhronā I/O: `fs.readFileSync` ir bloķējoša operācija, kas var kļūt par veiktspējas problēmu augstas noslodzes lietojumprogrammās. Asinhronā versija (`fs.readFile`) pievieno vēl vairāk standarta koda ar atzvanu funkcijām (callbacks) vai solījumiem (Promises).
• Integrācijas trūkums: Tā šķiet atrauta no moduļu sistēmas, apstrādājot JSON failu kā vispārīgu teksta failu, kam nepieciešama manuāla parsēšana.

Klienta pusē (pārlūkprogrammas): `fetch` API standarta kods

Pārlūkprogrammā izstrādātāji jau sen ir paļāvušies uz `fetch` API, lai ielādētu JSON datus no servera. Lai gan tas ir jaudīgs un elastīgs, tas ir arī izvērsts tam, kam vajadzētu būt vienkāršam importam.

// Klasiskais fetch modelis let config; fetch('/config.json') .then(response => { if (!response.ok) { throw new Error('Tīkla atbilde nebija veiksmīga'); } return response.json(); // Parsē JSON saturu }) .then(data => { config = data; console.log(config.api.key); }) .catch(error => console.error('Kļūda, ielādējot konfigurāciju:', error));

Šis modelis, lai arī efektīvs, cieš no:

• Standarta kods: Katra JSON ielāde prasa līdzīgu solījumu (Promises) ķēdi, atbildes pārbaudi un kļūdu apstrādi.
• Asinhronitātes radītā slodze: `fetch` asinhronās dabas pārvaldība var sarežģīt lietojumprogrammas loģiku, bieži vien prasot stāvokļa pārvaldību, lai apstrādātu ielādes fāzi.
• Nav statiskās analīzes: Tā kā tas ir izpildlaika izsaukums, būvēšanas rīki nevar viegli analizēt šo atkarību, potenciāli palaižot garām optimizācijas iespējas.

Solis uz priekšu: dinamiskais `import()` ar apgalvojumiem (priekštecis)

Atzīstot šos izaicinājumus, TC39 komiteja vispirms ierosināja importa apgalvojumus (Import Assertions). Tas bija nozīmīgs solis ceļā uz risinājumu, ļaujot izstrādātājiem sniegt metadatus par importu.

// Sākotnējais importa apgalvojumu priekšlikums const configModule = await import('./config.json', { assert: { type: 'json' } }); const config = configModule.default;

Tas bija milzīgs uzlabojums. Tas integrēja JSON ielādi ESM sistēmā. `assert` klauzula lika JavaScript dzinējam pārbaudīt, vai ielādētais resurss patiešām ir JSON fails. Tomēr standartizācijas procesa laikā parādījās būtiska semantiska atšķirība, kas noveda pie tā evolūcijas par importa atribūtiem.

Iepazīstinām ar importa atribūtiem: deklaratīva un droša pieeja

Pēc plašām diskusijām un atsauksmēm no dzinēju izstrādātājiem, importa apgalvojumi tika pārveidoti par importa atribūtiem. Sintakse ir nedaudz atšķirīga, bet semantiskās izmaiņas ir dziļas. Šis ir jaunais, standartizētais veids, kā importēt JSON moduļus:

Statiskais imports: import config from './config.json' with { type: 'json' };

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

Atslēgvārds `with`: vairāk nekā tikai nosaukuma maiņa

Pāreja no `assert` uz `with` nav tikai kosmētisks uzlabojums. Tā atspoguļo fundamentālu mērķa maiņu:

• `assert { type: 'json' }`: Šī sintakse norādīja uz pārbaudi pēc ielādes. Dzinējs ielādētu moduli un pēc tam pārbaudītu, vai tas atbilst apgalvojumam. Ja nē, tas izmestu kļūdu. Tā galvenokārt bija drošības pārbaude.
• `with { type: 'json' }`: Šī sintakse norāda uz direktīvu pirms ielādes. Tā sniedz informāciju resursdatora videi (pārlūkprogrammai vai Node.js) par to, kā ielādēt un parsēt moduli jau no paša sākuma. Tā nav tikai pārbaude; tā ir instrukcija.

Šī atšķirība ir būtiska. `with` atslēgvārds paziņo JavaScript dzinējam: "Es plānoju importēt resursu, un es sniedzu jums atribūtus, lai vadītu ielādes procesu. Izmantojiet šo informāciju, lai izvēlētos pareizo ielādētāju un piemērotu pareizās drošības politikas jau no sākuma." Tas ļauj labāk optimizēt un nodrošina skaidrāku līgumu starp izstrādātāju un dzinēju.

Kāpēc tas ir revolucionāri? Drošības imperatīvs

Viennozīmīgi svarīgākā importa atribūtu priekšrocība ir drošība. Tie ir izstrādāti, lai novērstu uzbrukumu klasi, kas pazīstama kā MIME tipa sajaukšana (MIME-type confusion), kas var novest pie attālinātas koda izpildes (RCE).

Attālinātās koda izpildes (RCE) draudi ar neskaidriem importiem

Iedomājieties scenāriju bez importa atribūtiem, kur dinamisks imports tiek izmantots, lai ielādētu konfigurācijas failu no servera:

// Potenciāli nedrošs imports const { settings } = await import('https://api.example.com/user-settings.json');

Ko darīt, ja serveris `api.example.com` ir kompromitēts? Ļaunprātīgs dalībnieks varētu mainīt `user-settings.json` galapunktu, lai tas pasniegtu JavaScript failu, nevis JSON failu, vienlaikus saglabājot `.json` paplašinājumu. Serveris atgrieztu izpildāmu kodu ar `Content-Type` galveni `text/javascript`.

Bez mehānisma tipa pārbaudei, JavaScript dzinējs varētu ieraudzīt JavaScript kodu un izpildīt to, dodot uzbrucējam kontroli pār lietotāja sesiju. Tā ir nopietna drošības ievainojamība.

Kā importa atribūti samazina risku

Importa atribūti eleganti atrisina šo problēmu. Rakstot importu ar atribūtu, jūs izveidojat stingru līgumu ar dzinēju:

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

Lūk, kas notiek tagad:

1. Pārlūkprogramma pieprasa `user-settings.json`.
2. Serveris, kas tagad ir kompromitēts, atbild ar JavaScript kodu un `Content-Type: text/javascript` galveni.
3. Pārlūkprogrammas moduļu ielādētājs redz, ka atbildes MIME tips (`text/javascript`) neatbilst gaidītajam tipam no importa atribūta (`json`).
4. Tā vietā, lai parsētu vai izpildītu failu, dzinējs nekavējoties izmet `TypeError`, apturot operāciju un novēršot jebkāda ļaunprātīga koda izpildi.

Šis vienkāršais papildinājums pārvērš potenciālu RCE ievainojamību par drošu, paredzamu izpildlaika kļūdu. Tas nodrošina, ka dati paliek dati un nekad netiek nejauši interpretēti kā izpildāms kods.

Praktiski pielietojuma piemēri un koda paraugi

Importa atribūti JSON failiem nav tikai teorētiska drošības funkcija. Tie sniedz ergonomiskus uzlabojumus ikdienas izstrādes uzdevumiem dažādās jomās.

1. Lietojumprogrammas konfigurācijas ielāde

Šis ir klasisks pielietojuma gadījums. Tā vietā, lai manuāli veiktu failu I/O operācijas, tagad varat importēt konfigurāciju tieši un statiski.

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

Fails: `database.mjs` import config from './config.json' with { type: 'json' }; export function getDbHost() { return config.database.host; } console.log(`Pieslēdzas datubāzei: ${getDbHost()}`);

Šis kods ir tīrs, deklaratīvs un viegli saprotams gan cilvēkiem, gan būvēšanas rīkiem.

2. Internacionalizācijas (i18n) dati

Tulkojumu pārvaldība ir vēl viens ideāls pielietojums. Jūs varat uzglabāt valodu virknes atsevišķos JSON failos un importēt tās pēc nepieciešamības.

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

Fails: `locales/lv-LV.json` (piemēram) { "welcomeMessage": "Sveicināti mūsu lietojumprogrammā!", "logoutButton": "Izrakstīties" }

Fails: `i18n.mjs` // Statiski importējam noklusējuma valodu import defaultStrings from './locales/en-US.json' with { type: 'json' }; // Dinamiski importējam citas valodas, pamatojoties uz lietotāja izvēli async function getTranslations(locale) { if (locale === 'lv-LV') { // Piemērs ar lv-LV, lai būtu konsekventi const module = await import('./locales/lv-LV.json', { with: { type: 'json' } }); return module.default; } return defaultStrings; } const userLocale = 'lv-LV'; const strings = await getTranslations(userLocale); console.log(strings.welcomeMessage); // Izvadīs ziņu latviešu valodā

3. Statisku datu ielāde tīmekļa lietojumprogrammām

Iedomājieties, ka aizpildāt nolaižamo izvēlni ar valstu sarakstu vai attēlojat produktu katalogu. Šos statiskos datus var pārvaldīt JSON failā un importēt tieši jūsu komponentē.

Fails: `data/countries.json` [ { "code": "US", "name": "United States" }, { "code": "DE", "name": "Germany" }, { "code": "LV", "name": "Latvia" } ]

Fails: `CountrySelector.js` (hipotētiska komponente) 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; } } // Lietošana new CountrySelector('country-dropdown');

Kā tas darbojas aizkulisēs: resursdatora vides loma

Importa atribūtu darbību nosaka resursdatora vide. Tas nozīmē, ka pastāv nelielas atšķirības implementācijā starp pārlūkprogrammām un servera puses izpildes vidēm, piemēram, Node.js, lai gan rezultāts ir konsekvents.

Pārlūkprogrammā

Pārlūkprogrammas kontekstā process ir cieši saistīts ar tīmekļa standartiem, piemēram, HTTP un MIME tipiem.

1. Kad pārlūkprogramma sastopas ar `import data from './data.json' with { type: 'json' }`, tā iniciē HTTP GET pieprasījumu uz `./data.json`.
2. Serveris saņem pieprasījumu un tam jāatbild ar JSON saturu. Būtiski, ka servera HTTP atbildē ir jāiekļauj galvene: `Content-Type: application/json`.
3. Pārlūkprogramma saņem atbildi un pārbauda `Content-Type` galveni.
4. Tā salīdzina galvenes vērtību ar `type`, kas norādīts importa atribūtā.
5. Ja tie sakrīt, pārlūkprogramma parsē atbildes saturu kā JSON un izveido moduļa objektu.
6. Ja tie nesakrīt (piemēram, serveris nosūtīja `text/html` vai `text/javascript`), pārlūkprogramma noraida moduļa ielādi ar `TypeError`.

Node.js un citās izpildes vidēs

Vietējām failu sistēmas operācijām Node.js un Deno neizmanto MIME tipus. Tā vietā tie paļaujas uz faila paplašinājuma un importa atribūta kombināciju, lai noteiktu, kā apstrādāt failu.

1. Kad Node.js ESM ielādētājs redz `import config from './config.json' with { type: 'json' }`, tas vispirms identificē faila ceļu.
2. Tas izmanto `with { type: 'json' }` atribūtu kā spēcīgu signālu, lai izvēlētos savu iekšējo JSON moduļa ielādētāju.
3. JSON ielādētājs nolasa faila saturu no diska.
4. Tas parsē saturu kā JSON. Ja fails satur nederīgu JSON, tiek izmesta sintakses kļūda.
5. Tiek izveidots un atgriezts moduļa objekts, parasti ar parsētajiem datiem kā `default` eksportu.

Šī skaidrā instrukcija no atribūta novērš neskaidrības. Node.js noteikti zina, ka tam nevajadzētu mēģināt izpildīt failu kā JavaScript, neatkarīgi no tā satura.

Pārlūkprogrammu un izpildes vides atbalsts: vai tas ir gatavs produkcijai?

Jaunas valodas funkcijas ieviešana prasa rūpīgu tās atbalsta izvērtēšanu mērķa vidēs. Par laimi, importa atribūti JSON ir piedzīvojuši strauju un plašu ieviešanu visā JavaScript ekosistēmā. Uz 2023. gada beigām atbalsts modernās vidēs ir lielisks.

• Google Chrome / Chromium dzinēji (Edge, Opera): Atbalstīts kopš 117. versijas.
• Mozilla Firefox: Atbalstīts kopš 121. versijas.
• Safari (WebKit): Atbalstīts kopš 17.2. versijas.
• Node.js: Pilnībā atbalstīts kopš 21.0. versijas. Agrākās versijās (piem., v18.19.0+, v20.10.0+) tas bija pieejams aiz `--experimental-import-attributes` karoga.
• Deno: Kā progresīva izpildes vide, Deno atbalsta šo funkciju (attīstoties no apgalvojumiem) kopš 1.34. versijas.
• Bun: Atbalstīts kopš 1.0. versijas.

Projektiem, kuriem jāatbalsta vecākas pārlūkprogrammas vai Node.js versijas, moderni būvēšanas rīki un pakotāji, piemēram, Vite, Webpack (ar atbilstošiem ielādētājiem) un Babel (ar transformācijas spraudni), var transp_ilēt jauno sintaksi saderīgā formātā, ļaujot jums rakstīt modernu kodu jau šodien.

Ārpus JSON: importa atribūtu nākotne

Lai gan JSON ir pirmais un visizcilākais pielietojuma gadījums, `with` sintakse tika izstrādāta kā paplašināma. Tā nodrošina vispārīgu mehānismu metadatu pievienošanai moduļu importiem, paverot ceļu citu veidu ne-JavaScript resursu integrēšanai ES moduļu sistēmā.

CSS moduļu skripti

Nākamā lielā funkcija, kas tuvojas, ir CSS moduļu skripti. Priekšlikums ļauj izstrādātājiem importēt CSS stila lapas tieši kā moduļus:

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

Kad CSS fails tiek importēts šādā veidā, tas tiek parsēts par `CSSStyleSheet` objektu, ko var programmatiski piemērot dokumentam vai shadow DOM. Tas ir milzīgs solis uz priekšu tīmekļa komponentēm un dinamiskai stilizācijai, izvairoties no nepieciešamības manuāli ievietot `