JavaScript nākotnes atslēgšana: padziļināts ieskats īpašību modeļu saskaņošanā

Pastāvīgi mainīgajā programmatūras izstrādes ainavā izstrādātāji nemitīgi meklē rīkus un paradigmas, kas padara kodu lasāmāku, uzturamāku un robustāku. Gadiem ilgi JavaScript izstrādātāji ar skaudību ir lūkojušies uz tādām valodām kā Rust, Elixir un F#, pateicoties vienai īpaši spēcīgai funkcijai: modeļu saskaņošanai. Labā ziņa ir tā, ka šī revolucionārā funkcija ir pie apvāršņa arī JavaScript, un tās ietekmīgākais pielietojums varētu būt veids, kā mēs strādājam ar objektiem.

Šis ceļvedis jūs aizvedīs padziļinātā izpētē par piedāvāto īpašību modeļu saskaņošanas funkciju JavaScript valodā. Mēs izpētīsim, kas tas ir, kādas problēmas tas atrisina, tā jaudīgo sintaksi un praktiskus, reālās pasaules scenārijus, kur tas pārveidos jūsu koda rakstīšanas veidu. Neatkarīgi no tā, vai apstrādājat sarežģītas API atbildes, pārvaldāt lietojumprogrammas stāvokli vai strādājat ar polimorfiskām datu struktūrām, modeļu saskaņošana kļūs par neaizstājamu rīku jūsu JavaScript arsenālā.

Kas īsti ir modeļu saskaņošana?

Savā būtībā modeļu saskaņošana ir mehānisms vērtības pārbaudei pret virkni "modeļu". Modelis apraksta jūsu gaidīto datu formu un īpašības. Ja vērtība atbilst modelim, tiek izpildīts tam atbilstošais koda bloks. Iedomājieties to kā uzlabotu `switch` priekšrakstu, kas var pārbaudīt ne tikai vienkāršas vērtības, piemēram, virknes vai skaitļus, bet arī pašu jūsu datu struktūru, ieskaitot objektu īpašības.

Tomēr tas ir kas vairāk nekā tikai `switch` priekšraksts. Modeļu saskaņošana apvieno trīs spēcīgus konceptus:

• Pārbaude: Tā pārbauda, vai objektam ir noteikta struktūra (piemēram, vai tam ir īpašība `status` ar vērtību 'success'?).
• Destrukturēšana: Ja struktūra atbilst, tā vienlaikus var iegūt vērtības no šīs struktūras un ievietot tās lokālos mainīgajos.
• Vadības plūsma: Tā virza programmas izpildi, pamatojoties uz to, kurš modelis tika veiksmīgi saskaņots.

Šī kombinācija ļauj rakstīt augsti deklaratīvu kodu, kas skaidri izsaka jūsu nolūku. Tā vietā, lai rakstītu imperatīvu komandu secību datu pārbaudei un sadalīšanai, jūs aprakstāt jūs interesējošo datu formu, un modeļu saskaņošana paveic pārējo.

Problēma: daudzvārdīgā objektu pārbaudes pasaule

Pirms iedziļināmies risinājumā, novērtēsim problēmu. Katrs JavaScript izstrādātājs ir rakstījis kodu, kas izskatās apmēram šādi. Iedomāsimies, ka mēs apstrādājam atbildi no API, kas var attēlot dažādus lietotāja datu pieprasījuma stāvokļus.

            
function handleApiResponse(response) {
  if (response && typeof response === 'object') {
    if (response.status === 'success' && response.data) {
      if (Array.isArray(response.data.users) && response.data.users.length > 0) {
        console.log(`Processing ${response.data.users.length} users.`);
        // ... logic to process users
      } else {
        console.log('Request successful, but no users found.');
      }
    } else if (response.status === 'error') {
      if (response.error && response.error.code === 404) {
        console.error('Error: The requested resource was not found.');
      } else if (response.error && response.error.code >= 500) {
        console.error(`A server error occurred: ${response.error.message}`);
      } else {
        console.error('An unknown error occurred.');
      }
    } else if (response.status === 'pending') {
      console.log('The request is still pending. Please wait.');
    } else {
      console.warn('Received an unrecognized response structure.');
    }
  } else {
    console.error('Invalid response format received.');
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šis kods darbojas, bet tam ir vairākas problēmas:

• Augsta ciklomatiskā sarežģītība: Dziļi ligzdotie `if/else` priekšraksti veido sarežģītu loģikas tīklu, kuru ir grūti izsekot un testēt.
• Pakļauts kļūdām: Ir viegli palaist garām `null` pārbaudi vai ieviest loģisku kļūdu. Piemēram, kas notiek, ja `response.data` eksistē, bet `response.data.users` nē? Tas varētu novest pie izpildlaika kļūdas.
• Slikta lasāmība: Koda nolūku aizēno standarta pārbaudes par eksistenci, tipiem un vērtībām. Ir grūti ātri gūt pārskatu par visām iespējamām atbilžu formām, ko šī funkcija apstrādā.
• Grūti uzturēt: Jauna atbildes stāvokļa pievienošana (piemēram, `'throttled'` statuss) prasa uzmanīgi atrast pareizo vietu, kur ievietot vēl vienu `else if` bloku, palielinot regresijas risku.

Risinājums: deklaratīvā saskaņošana ar īpašību modeļiem

Tagad aplūkosim, kā īpašību modeļu saskaņošana var pārveidot šo sarežģīto loģiku par kaut ko tīru, deklaratīvu un robustu. Piedāvātā sintakse izmanto `match` izteiksmi, kas novērtē vērtību pret virkni `case` klauzulu.

Atruna: Galīgā sintakse var mainīties, kamēr priekšlikums virzās cauri TC39 procesam. Zemāk redzamie piemēri ir balstīti uz priekšlikuma pašreizējo stāvokli.

            
function handleApiResponseWithPatternMatching(response) {
  match (response) {
    case { status: 'success', data: { users: [firstUser, ...rest] } }:
      console.log(`Processing ${1 + rest.length} users.`);
      // ... logic to process users
      break;

    case { status: 'success' }:
      console.log('Request successful, but no users found or data is in an unexpected format.');
      break;

    case { status: 'error', error: { code: 404 } }:
      console.error('Error: The requested resource was not found.');
      break;

    case { status: 'error', error: { code: as c, message: as msg } } if (c >= 500):
      console.error(`A server error occurred (${c}): ${msg}`);
      break;

    case { status: 'error' }:
      console.error('An unknown error occurred.');
      break;

    case { status: 'pending' }:
      console.log('The request is still pending. Please wait.');
      break;

    default:
      console.error('Invalid or unrecognized response format received.');
      break;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Atšķirība ir kā diena pret nakti. Šis kods ir:

• Plakans un lasāms: Lineārā struktūra ļauj viegli pārskatīt visus iespējamos gadījumus vienā acu uzmetienā. Katrs `case` skaidri apraksta datu formu, ko tas apstrādā.
• Deklaratīvs: Mēs aprakstām, ko mēs meklējam, nevis kā to pārbaudīt.
• Drošs: Modelis netieši veic `null` vai `undefined` īpašību pārbaudes visā ceļā. Ja `response.error` neeksistē, modeļi, kas to ietver, vienkārši neatbildīs, novēršot izpildlaika kļūdas.
• Uzturams: Jauna gadījuma pievienošana ir tikpat vienkārša kā cita `case` bloka pievienošana, ar minimālu risku esošajai loģikai.

Padziļināti: progresīvas īpašību modeļu saskaņošanas tehnikas

Īpašību modeļu saskaņošana ir neticami daudzpusīga. Apskatīsim galvenās tehnikas, kas to padara tik spēcīgu.

1. Īpašību vērtību saskaņošana un mainīgo piesaiste

Visvienkāršākais modelis ietver īpašības esamības un tās vērtības pārbaudi. Bet tā īstais spēks slēpjas citu īpašību vērtību piesaistīšanā jauniem mainīgajiem.

            
const user = {
  id: 'user-123',
  role: 'admin',
  preferences: {
    theme: 'dark',
    language: 'en'
  }
};

match (user) {
  // Match the role and bind the id to a new variable 'userId'
  case { role: 'admin', id: as userId }:
    console.log(`Admin user detected with ID: ${userId}`);
    // 'userId' is now 'user-123'
    break;

  // Using shorthand similar to object destructuring
  case { role: 'editor', id }:
    console.log(`Editor user detected with ID: ${id}`);
    break;

  default:
    console.log('User is not a privileged user.');
    break;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Piemēros `id: as userId` un saīsinājums `id` abi pārbauda `id` īpašības esamību un piesaista tās vērtību mainīgajam (`userId` vai `id`), kas ir pieejams `case` bloka tvērumā. Tas apvieno pārbaudes un izvilkšanas darbību vienā elegantā operācijā.

2. Ligzdoti objektu un masīvu modeļi

Modeļus var ligzdot jebkurā dziļumā, ļaujot jums deklaratīvi pārbaudīt un destrukturēt sarežģītas, hierarhiskas datu struktūras ar vieglumu.

            
function getPrimaryContact(data) {
  match (data) {
    // Match a deeply nested email property
    case { user: { contacts: { email: as primaryEmail } } }:
      console.log(`Primary email found: ${primaryEmail}`);
      break;

    // Match if the 'contacts' is an array with at least one item
    case { user: { contacts: [firstContact, ...rest] } } if (firstContact.type === 'email'):
      console.log(`First contact email is: ${firstContact.value}`);
      break;

    default:
      console.log('No primary contact information available in the expected format.');
      break;
  }
}

getPrimaryContact({ user: { contacts: { email: 'test@example.com' } } });
getPrimaryContact({ user: { contacts: [{ type: 'email', value: 'info@example.com' }, { type: 'phone', value: '123' }] } });

            

              
                Copy
              
            
          

Ievērojiet, kā mēs varam nevainojami sajaukt objektu īpašību modeļus (`{ user: ... }`) ar masīvu modeļiem (`[firstContact, ...rest]`), lai precīzi aprakstītu mērķa datu formu.

3. Aizsargu (`if` klauzulu) izmantošana sarežģītai loģikai

Dažreiz ar formas saskaņošanu nepietiek. Jums varētu būt nepieciešams pārbaudīt nosacījumu, kas balstīts uz īpašības vērtību. Šeit noder aizsargi. `if` klauzulu var pievienot `case`, lai nodrošinātu papildu, patvaļīgu Būla pārbaudi.

`case` atbildīs tikai tad, ja gan modelis ir strukturāli pareizs, UN aizsarga nosacījums novērtējas kā `true`.

            
function processTransaction(tx) {
  match (tx) {
    case { type: 'purchase', amount } if (amount > 1000):
      console.log(`High-value purchase of ${amount} requires fraud check.`);
      break;

    case { type: 'purchase' }:
      console.log('Standard purchase processed.');
      break;

    case { type: 'refund', originalTx: { date: as txDate } } if (isOlderThan30Days(txDate)):
      console.log('Refund request is outside the allowable 30-day window.');
      break;

    case { type: 'refund' }:
      console.log('Refund processed.');
      break;

    default:
      console.log('Unknown transaction type.');
      break;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Aizsargi ir būtiski, lai pievienotu pielāgotu loģiku, kas pārsniedz vienkāršas strukturālas vai vērtību vienādības pārbaudes, padarot modeļu saskaņošanu par patiesi visaptverošu rīku sarežģītu biznesa noteikumu apstrādei.

4. Atlikuma īpašība (`...`) atlikušo īpašību uztveršanai

Tāpat kā objektu destrukturēšanā, jūs varat izmantot atlikuma sintaksi (`...`), lai uztvertu visas īpašības, kas nebija skaidri minētas modelī. Tas ir neticami noderīgi datu pārsūtīšanai vai jaunu objektu izveidei bez noteiktām īpašībām.

            
function logUserAndForwardData(event) {
  match (event) {
    case { type: 'user_login', timestamp, userId, ...restOfData }:
      console.log(`User ${userId} logged in at ${new Date(timestamp).toISOString()}`);
      // Forward the rest of the data to another service
      analyticsService.track('login', restOfData);
      break;

    case { type: 'user_logout', userId, ...rest }:
      console.log(`User ${userId} logged out.`);
      // The 'rest' object will contain any other properties on the event
      break;
      
    default:
      // Handle other event types
      break;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Praktiski pielietojumi un reālās pasaules piemēri

Pāriesim no teorijas pie prakses. Kur īpašību modeļu saskaņošanai būs vislielākā ietekme jūsu ikdienas darbā?

1. pielietojums: stāvokļa pārvaldība UI ietvaros (React, Vue u.c.)

Mūsdienu front-end izstrāde ir saistīta ar stāvokļa pārvaldību. Komponents bieži pastāv vienā no vairākiem diskrētiem stāvokļiem: `idle`, `loading`, `success` vai `error`. Modeļu saskaņošana ir ideāli piemērota UI renderēšanai, pamatojoties uz šo stāvokļa objektu.

Apsveriet React komponentu, kas ielādē datus:

            
// State object could look like:
// { status: 'loading' }
// { status: 'success', data: [...] }
// { status: 'error', error: { message: '...' } }

function DataDisplay({ state }) {
  // The match expression can return a value (like JSX)
  return match (state) {
    case { status: 'loading' }:
      return <Spinner />;

    case { status: 'success', data }:
      return <DataTable items={data} />;

    case { status: 'error', error: { message } }:
      return <ErrorDisplay message={message} />;

    default:
      return <p>Please click the button to fetch data.</p>;
  };
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tas ir daudz deklaratīvāks un mazāk pakļauts kļūdām nekā `if (state.status === ...)` pārbaužu ķēde. Tas apvieno stāvokļa formu ar atbilstošo UI, padarot komponenta loģiku nekavējoties saprotamu.

2. pielietojums: uzlabota notikumu apstrāde un maršrutēšana

Ziņojumapmaiņas arhitektūrā vai sarežģītā notikumu apstrādātājā jūs bieži saņemat dažādu formu notikumu objektus. Modeļu saskaņošana nodrošina elegantu veidu, kā maršrutēt šos notikumus uz pareizo loģiku.

            
function handleSystemEvent(event) {
  match (event) {
    case { type: 'payment', payload: { method: 'credit_card', amount } }:
      processCreditCardPayment(amount, event.payload);
      break;

    case { type: 'payment', payload: { method: 'paypal', transactionId } }:
      verifyPaypalPayment(transactionId);
      break;

    case { type: 'notification', payload: { recipient, message } } if (recipient.startsWith('sms:')):
      sendSmsNotification(recipient, message);
      break;

    case { type: 'notification', payload: { recipient, message } } if (recipient.includes('@')):
      sendEmailNotification(recipient, message);
      break;
      
    default:
      logUnhandledEvent(event.type);
      break;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

3. pielietojums: konfigurācijas objektu validācija un apstrāde

Kad jūsu lietojumprogramma startē, tai bieži ir jāapstrādā konfigurācijas objekts. Modeļu saskaņošana var palīdzēt validēt šo konfigurāciju un attiecīgi iestatīt lietojumprogrammu.

            
function initializeApp(config) {
  console.log('Initializing application...');
  match (config) {
    case { mode: 'production', api: { url: apiUrl }, logging: { level: 'error' } }:
      configureForProduction(apiUrl, 'error');
      break;

    case { mode: 'development', api: { url: apiUrl, mock: true } }:
      configureForDevelopment(apiUrl, true);
      break;
      
    case { mode: 'development', api: { url } }:
      configureForDevelopment(url, false);
      break;

    default:
      throw new Error('Invalid or incomplete configuration provided.');
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Īpašību modeļu saskaņošanas ieviešanas priekšrocības

• Skaidrība un lasāmība: Kods kļūst pašdokumentējošs. `match` bloks kalpo kā skaidrs saraksts ar datu struktūrām, kuras jūsu kods sagaida apstrādāt.
• Samazināts standarta kods: Atvadieties no atkārtotām un daudzvārdīgām `if-else` ķēdēm, `typeof` pārbaudēm un īpašību piekļuves aizsargiem.
• Uzlabota drošība: Saskaņojot pēc struktūras, jūs pēc būtības izvairāties no daudzām `TypeError: Cannot read properties of undefined` kļūdām, kas nomoka JavaScript lietojumprogrammas.
• Uzlabota uzturamība: `case` bloku plakanā, izolētā daba ļauj vienkārši pievienot, noņemt vai modificēt loģiku konkrētām datu formām, neietekmējot citus gadījumus.
• Nākotnes nodrošināšana ar pilnīguma pārbaudi: Svarīgs TC39 priekšlikuma mērķis ir galu galā iespējot pilnīguma pārbaudi. Tas nozīmē, ka kompilators vai izpildlaiks varētu jūs brīdināt, ja jūsu `match` bloks neapstrādā visus iespējamos tipa variantus, efektīvi novēršot veselu kļūdu klasi.

Pašreizējais statuss un kā to izmēģināt jau šodien

Uz 2023. gada beigām Modeļu saskaņošanas priekšlikums atrodas TC39 procesa 1. posmā. Tas nozīmē, ka funkcija tiek aktīvi pētīta un definēta, bet tā vēl nav daļa no oficiālā ECMAScript standarta. Sintakse un semantika vēl var mainīties, pirms tā tiks pabeigta.

Tātad, jums to vēl nevajadzētu izmantot produkcijas kodā, kas paredzēts standarta pārlūkiem vai Node.js vidēm.

Tomēr jūs varat ar to eksperimentēt jau šodien, izmantojot Babel! JavaScript kompilators ļauj jums izmantot nākotnes funkcijas un transpailēt tās uz saderīgu kodu. Lai izmēģinātu modeļu saskaņošanu, varat izmantot `@babel/plugin-proposal-pattern-matching` spraudni.

Piesardzības vārdi

Lai gan eksperimentēšana ir ieteicama, atcerieties, ka jūs strādājat ar piedāvātu funkciju. Paļauties uz to kritiski svarīgos projektos ir riskanti, līdz tā sasniedz TC39 procesa 3. vai 4. posmu un gūst plašu atbalstu galvenajos JavaScript dzinējos.

Noslēgums: nākotne ir deklaratīva

Īpašību modeļu saskaņošana ir nozīmīga paradigmas maiņa JavaScript valodai. Tā virza mūs prom no imperatīvas, soli pa solim veiktas datu pārbaudes uz deklaratīvāku, izteiksmīgāku un robustāku programmēšanas stilu.

Ļaujot mums aprakstīt "ko" (mūsu datu formu), nevis "kā" (nogurdinošos pārbaudes un izvilkšanas soļus), tā sola sakārtot dažas no sarežģītākajām un kļūdām pakļautākajām mūsu kodu bāzes daļām. No API datu apstrādes līdz stāvokļa pārvaldībai un notikumu maršrutēšanai, tās pielietojumi ir plaši un ietekmīgi.

Uzmanīgi sekojiet līdzi TC39 priekšlikuma progresam. Sāciet ar to eksperimentēt savos personīgajos projektos. Deklaratīvā JavaScript nākotne veidojas, un modeļu saskaņošana ir tās pašā sirdī.