JavaScript Decorators: Eigenschappen Verbeteren en Valideren met Accessors

JavaScript Decorators bieden een krachtige en elegante manier om klassen en hun leden aan te passen en te verbeteren, waardoor code leesbaarder, onderhoudbaarder en uitbreidbaarder wordt. Dit artikel gaat dieper in op het gebruik van decorators met accessors (getters en setters) voor het verbeteren en valideren van eigenschappen, en biedt praktische voorbeelden en best practices voor moderne JavaScript-ontwikkeling.

Wat zijn JavaScript Decorators?

Decorators, geïntroduceerd en gestandaardiseerd in ES2016 (ES7), zijn een ontwerppatroon waarmee u op een declaratieve en herbruikbare manier functionaliteit aan bestaande code kunt toevoegen. Ze gebruiken het @-symbool, gevolgd door de naam van de decorator, en worden toegepast op klassen, methoden, accessors of eigenschappen. Zie ze als syntactische suiker die metaprogrammering eenvoudiger en leesbaarder maakt.

Let op: Decorators vereisen dat experimentele ondersteuning is ingeschakeld in uw JavaScript-omgeving. In TypeScript moet u bijvoorbeeld de experimentalDecorators compiler-optie inschakelen in uw tsconfig.json-bestand.

Basissyntaxis

Een decorator is in wezen een functie die het doel (de klasse, methode, accessor of eigenschap die wordt gedecoreerd), de naam van het lid dat wordt gedecoreerd en de property descriptor (voor accessors en methoden) als argumenten aanneemt. Het kan vervolgens het doelelement wijzigen of vervangen.

            function MyDecorator(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  // Logica van de decorator hier
}

class MyClass {
  @MyDecorator
  myProperty: string;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Decorators en Accessors (Getters en Setters)

Met accessors (getters en setters) kunt u de toegang tot klasse-eigenschappen beheren. Het decoreren van accessors biedt een krachtig mechanisme voor het toevoegen van functionaliteit, zoals:

• Validatie: Zorgen dat de waarde die aan een eigenschap wordt toegewezen, aan bepaalde criteria voldoet.
• Transformatie: De waarde wijzigen voordat deze wordt opgeslagen of geretourneerd.
• Logging: Toegang tot eigenschappen bijhouden voor foutopsporing of auditdoeleinden.
• Memoization: Het resultaat van een getter cachen voor prestatieoptimalisatie.
• Autorisatie: Toegang tot eigenschappen beheren op basis van gebruikersrollen of permissies.

Voorbeeld: Validatie Decorator

Laten we een decorator maken die de waarde valideert die aan een eigenschap wordt toegewezen. Dit voorbeeld gebruikt een eenvoudige lengtecontrole voor een string, maar kan gemakkelijk worden aangepast voor complexere validatieregels.

            function ValidateLength(minLength: number) {
  return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalSet = descriptor.set;

    descriptor.set = function (value: any) {
      if (typeof value === 'string' && value.length < minLength) {
        throw new Error(`Eigenschap ${propertyKey} moet minstens ${minLength} tekens lang zijn.`);
      }
      originalSet.call(this, value);
    };
  };
}

class User {
  private _username: string;

  @ValidateLength(3)
  set username(value: string) {
    this._username = value;
  }

  get username(): string {
    return this._username;
  }
}

const user = new User();

try {
  user.username = 'ab'; // Dit zal een fout veroorzaken
} catch (error) {
  console.error(error.message); // Output: Eigenschap username moet minstens 3 tekens lang zijn.
}

user.username = 'abc'; // Dit zal goed werken
console.log(user.username); // Output: abc

            

              
                Copy
              
            
          

Uitleg:

1. De ValidateLength-decorator is een factory-functie die de minimumlengte als argument aanneemt.
2. Het retourneert een decorator-functie die de target, propertyKey (de naam van de eigenschap) en descriptor ontvangt.
3. De decorator-functie onderschept de oorspronkelijke setter (descriptor.set).
4. Binnen de onderschepte setter voert het de validatiecontrole uit. Als de waarde ongeldig is, wordt er een fout gegenereerd. Anders roept het de oorspronkelijke setter aan met originalSet.call(this, value).

Voorbeeld: Transformatie Decorator

Dit voorbeeld laat zien hoe u een waarde kunt transformeren voordat deze in een eigenschap wordt opgeslagen. Hier maken we een decorator die automatisch witruimte van een stringwaarde verwijdert.

            function Trim() {
  return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalSet = descriptor.set;

    descriptor.set = function (value: any) {
      if (typeof value === 'string') {
        value = value.trim();
      }
      originalSet.call(this, value);
    };
  };
}

class Product {
  private _name: string;

  @Trim()
  set name(value: string) {
    this._name = value;
  }

  get name(): string {
    return this._name;
  }
}

const product = new Product();
product.name = '  Mijn Product  ';
console.log(product.name); // Output: Mijn Product

            

              
                Copy
              
            
          

Uitleg:

1. De Trim-decorator onderschept de setter van de name-eigenschap.
2. Het controleert of de toegewezen waarde een string is.
3. Als het een string is, roept het de trim()-methode aan om witruimte aan het begin en einde te verwijderen.
4. Ten slotte roept het de oorspronkelijke setter aan met de bijgesneden waarde.

Voorbeeld: Logging Decorator

Dit voorbeeld laat zien hoe u de toegang tot een eigenschap kunt loggen, wat handig kan zijn voor foutopsporing of auditing.

            function LogAccess() {
  return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalGet = descriptor.get;
    const originalSet = descriptor.set;

    if (originalGet) {
      descriptor.get = function () {
        const result = originalGet.call(this);
        console.log(`Ophalen ${propertyKey}: ${result}`);
        return result;
      };
    }

    if (originalSet) {
      descriptor.set = function (value: any) {
        console.log(`Instellen ${propertyKey} op: ${value}`);
        originalSet.call(this, value);
      };
    }
  };
}

class Configuration {
  private _apiKey: string;

  @LogAccess()
  set apiKey(value: string) {
    this._apiKey = value;
  }

  get apiKey(): string {
    return this._apiKey;
  }
}

const config = new Configuration();
config.apiKey = 'uw_api_sleutel'; // Output: Instellen apiKey op: uw_api_sleutel
console.log(config.apiKey); // Output: Ophalen apiKey: uw_api_sleutel
                              // Output: uw_api_sleutel

            

              
                Copy
              
            
          

Uitleg:

1. De LogAccess-decorator onderschept zowel de getter als de setter van de apiKey-eigenschap.
2. Wanneer de getter wordt aangeroepen, wordt de opgehaalde waarde naar de console gelogd.
3. Wanneer de setter wordt aangeroepen, wordt de waarde die wordt toegewezen naar de console gelogd.

Praktische Toepassingen en Overwegingen

Decorators met accessors kunnen in diverse scenario's worden gebruikt, waaronder:

• Data Binding: De UI automatisch bijwerken wanneer een eigenschap verandert. Frameworks zoals Angular en React gebruiken intern vaak vergelijkbare patronen.
• Object-Relational Mapping (ORM): Definiëren hoe klasse-eigenschappen worden gemapt naar databasekolommen, inclusief validatieregels en datatransformaties. Een decorator kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat een string-eigenschap in kleine letters in de database wordt opgeslagen.
• API-integratie: Valideren en transformeren van gegevens die van externe API's worden ontvangen. Een decorator kan ervoor zorgen dat een datum-string van een API wordt geparset naar een geldig JavaScript Date-object.
• Configuratiebeheer: Configuratie-instellingen laden uit omgevingsvariabelen of configuratiebestanden en deze valideren. Een decorator kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat een poortnummer binnen een geldig bereik valt.

Overwegingen:

• Complexiteit: Overmatig gebruik van decorators kan code moeilijker te begrijpen en te debuggen maken. Gebruik ze met beleid en documenteer hun doel duidelijk.
• Prestaties: Decorators voegen een extra indirectielaag toe, wat de prestaties kan beïnvloeden. Meet prestatie-kritieke secties van uw code om ervoor te zorgen dat decorators geen aanzienlijke vertraging veroorzaken.
• Compatibiliteit: Hoewel decorators nu gestandaardiseerd zijn, ondersteunen oudere JavaScript-omgevingen ze mogelijk niet native. Gebruik een transpiler zoals Babel of TypeScript om compatibiliteit met verschillende browsers en Node.js-versies te garanderen.
• Metadata: Decorators worden vaak gebruikt in combinatie met metadata-reflectie, waarmee u tijdens runtime informatie over de gedecoreerde leden kunt openen. De reflect-metadata-bibliotheek biedt een gestandaardiseerde manier om metadata toe te voegen en op te halen.

Geavanceerde Technieken

Gebruik van de Reflect API

De Reflect API biedt krachtige introspectiemogelijkheden, waarmee u het gedrag van objecten tijdens runtime kunt inspecteren en wijzigen. Het wordt vaak gebruikt in combinatie met decorators om metadata toe te voegen aan klassen en hun leden.

Voorbeeld:

            import 'reflect-metadata';

const formatMetadataKey = Symbol('format');

function format(formatString: string) {
  return Reflect.metadata(formatMetadataKey, formatString);
}

function getFormat(target: any, propertyKey: string) {
  return Reflect.getMetadata(formatMetadataKey, target, propertyKey);
}

class Greeter {
  @format('Hallo, %s')
  greeting: string;

  constructor(message: string) {
    this.greeting = message;
  }

  greet() {
    let formatString = getFormat(this, 'greeting');
    return formatString.replace('%s', this.greeting);
  }
}

let greeter = new Greeter('wereld');
console.log(greeter.greet()); // Output: Hallo, wereld

            

              
                Copy
              
            
          

Uitleg:

1. We importeren de reflect-metadata-bibliotheek.
2. We definiëren een metadata-sleutel met een Symbol om naamconflicten te voorkomen.
3. De format-decorator voegt metadata toe aan de greeting-eigenschap, waarbij de formatteer-string wordt gespecificeerd.
4. De getFormat-functie haalt de metadata op die bij een eigenschap hoort.
5. De greet-methode haalt de formatteer-string uit de metadata en gebruikt deze om het begroetingsbericht op te maken.

Decorators Samenstellen

U kunt meerdere decorators combineren om verschillende verbeteringen op één accessor toe te passen. Hiermee kunt u complexe validatie- en transformatie-pipelines creëren.

Voorbeeld:

            function ToUpperCase() {
  return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    const originalSet = descriptor.set;

    descriptor.set = function (value: any) {
      if (typeof value === 'string') {
        value = value.toUpperCase();
      }
      originalSet.call(this, value);
    };
  };
}

@ValidateLength(5)
@ToUpperCase()
class DataItem {
  private _value: string;

  set value(newValue: string) {
    this._value = newValue;
  }

  get value(): string {
    return this._value;
  }
}

const item = new DataItem();
try {
  item.value = 'kort'; // Dit zal een fout veroorzaken omdat het korter is dan 5 tekens.
} catch (e) {
  console.error(e.message); // Eigenschap value moet minstens 5 tekens lang zijn.
}

item.value = 'langer';
console.log(item.value); // LANGER

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld wordt eerst de `ValidateLength`-decorator toegepast, gevolgd door `ToUpperCase`. De volgorde van toepassing van decorators is belangrijk; hier wordt de lengte gevalideerd *voordat* de string naar hoofdletters wordt omgezet.

Best Practices

• Houd Decorators Eenvoudig: Decorators moeten gefocust zijn en één, goed gedefinieerde taak uitvoeren. Vermijd het maken van te complexe decorators die moeilijk te begrijpen en te onderhouden zijn.
• Gebruik Factory-functies: Gebruik factory-functies om decorators te maken die argumenten accepteren, zodat u hun gedrag kunt aanpassen.
• Documenteer Uw Decorators: Documenteer duidelijk het doel en het gebruik van uw decorators om ze gemakkelijker te begrijpen en te gebruiken voor andere ontwikkelaars.
• Test Uw Decorators: Schrijf unit tests om ervoor te zorgen dat uw decorators correct werken en geen onverwachte bijwerkingen introduceren.
• Vermijd Bijwerkingen: Decorators zouden idealiter pure functies moeten zijn die geen bijwerkingen hebben buiten het wijzigen van het doelelement.
• Let op de Volgorde van Toepassing: Wanneer u meerdere decorators samenstelt, let dan op de volgorde waarin ze worden toegepast, aangezien dit het resultaat kan beïnvloeden.
• Wees Bewust van Prestaties: Meet de prestatie-impact van uw decorators, vooral in prestatie-kritieke secties van uw code.

Globaal Perspectief

De principes van het gebruik van decorators voor eigenschapverbetering en validatie zijn wereldwijd van toepassing in verschillende programmeerparadigma's en softwareontwikkelingspraktijken. De specifieke context en vereisten kunnen echter variëren afhankelijk van de branche, regio en het project.

In sterk gereguleerde sectoren zoals de financiële wereld of de gezondheidszorg kunnen strenge eisen voor datavalidatie en beveiliging bijvoorbeeld het gebruik van complexere en robuustere validatiedecorators noodzakelijk maken. Daarentegen kan bij snelgroeiende startups de focus liggen op snelle prototyping en iteratie, wat leidt tot een meer pragmatische en minder strikte benadering van validatie.

Ontwikkelaars die in internationale teams werken, moeten ook rekening houden met culturele verschillen en taalbarrières. Houd bij het definiëren van validatieregels rekening met de verschillende dataformaten en conventies die in verschillende landen worden gebruikt. Zo kunnen datumnotaties, valutasymbolen en adresformaten aanzienlijk verschillen per regio.

Conclusie

JavaScript Decorators met accessors bieden een krachtige en flexibele manier om eigenschappen te verbeteren en te valideren, wat de codekwaliteit, onderhoudbaarheid en herbruikbaarheid ten goede komt. Door de basisprincipes van decorators, accessors en de Reflect API te begrijpen en best practices te volgen, kunt u deze functies gebruiken om robuuste en goed ontworpen applicaties te bouwen.

Vergeet niet rekening te houden met de specifieke context en vereisten van uw project, en uw aanpak dienovereenkomstig aan te passen. Met een zorgvuldige planning en implementatie kunnen decorators een waardevol hulpmiddel zijn in uw JavaScript-ontwikkelingsarsenaal.