JavaScript-dekoratorer: Forbedring og validering av egenskaper med aksessorer

JavaScript-dekoratorer gir en kraftig og elegant måte å modifisere og forbedre klasser og deres medlemmer på, noe som gjør koden mer lesbar, vedlikeholdbar og utvidbar. Dette innlegget dykker ned i detaljene ved bruk av dekoratorer med aksessorer (gettere og settere) for forbedring og validering av egenskaper, og gir praktiske eksempler og beste praksis for moderne JavaScript-utvikling.

Hva er JavaScript-dekoratorer?

Introdusert i ES2016 (ES7) og standardisert, er dekoratorer et designmønster som lar deg legge til funksjonalitet i eksisterende kode på en deklarativ og gjenbrukbar måte. De bruker @-symbolet etterfulgt av dekoratornavnet og anvendes på klasser, metoder, aksessorer eller egenskaper. Tenk på dem som syntaktisk sukker som gjør metaprogrammering enklere og mer lesbar.

Merk: Dekoratører krever at eksperimentell støtte aktiveres i ditt JavaScript-miljø. For eksempel, i TypeScript må du aktivere kompilatoralternativet experimentalDecorators i din tsconfig.json-fil.

Grunnleggende syntaks

En dekorator er i hovedsak en funksjon som tar målet (klassen, metoden, aksessoren eller egenskapen som dekoreres), navnet på medlemmet som dekoreres, og egenskapsdeskriptoren (for aksessorer og metoder) som argumenter. Den kan deretter modifisere eller erstatte målelementet.

            function MyDecorator(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  // Dekoratørlogikk her
}

class MyClass {
  @MyDecorator
  myProperty: string;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Dekoratører og aksessorer (gettere og settere)

Aksessorer (gettere og settere) lar deg kontrollere tilgangen til klassegenskaper. Å dekorere aksessorer gir en kraftig mekanisme for å legge til funksjonalitet som:

• Validering: Sikre at verdien som tildeles en egenskap oppfyller visse kriterier.
• Transformasjon: Modifisere verdien før den lagres eller returneres.
• Logging: Spore tilgang til egenskaper for feilsøking eller revisjonsformål.
• Memoization: Mellomlagre resultatet av en getter for ytelsesoptimalisering.
• Autorisasjon: Kontrollere tilgang til egenskaper basert på brukerroller eller tillatelser.

Eksempel: Valideringsdekoratør

La oss lage en dekorator som validerer verdien som tildeles en egenskap. Dette eksempelet bruker en enkel lengdesjekk for en streng, men den kan enkelt tilpasses for mer komplekse valideringsregler.

            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(`Egenskapen ${propertyKey} må være minst ${minLength} tegn lang.`);
      }
      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'; // Dette vil kaste en feil
} catch (error) {
  console.error(error.message); // Utdata: Egenskapen username må være minst 3 tegn lang.
}

user.username = 'abc'; // Dette vil fungere fint
console.log(user.username); // Utdata: abc

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. ValidateLength-dekoratoren er en fabrikkfunksjon som tar minimumslengden som et argument.
2. Den returnerer en dekoratorfunksjon som mottar target, propertyKey (navnet på egenskapen), og descriptor.
3. Dekoratorfunksjonen avskjærer den originale setteren (descriptor.set).
4. Inne i den avskårne setteren utfører den valideringssjekken. Hvis verdien er ugyldig, kaster den en feil. Ellers kaller den den originale setteren ved hjelp av originalSet.call(this, value).

Eksempel: Transformasjonsdekoratør

Dette eksempelet demonstrerer hvordan man kan transformere en verdi før den lagres i en egenskap. Her vil vi lage en dekorator som automatisk fjerner mellomrom fra en strengverdi.

            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 = '  My Product  ';
console.log(product.name); // Utdata: My Product

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. Trim-dekoratoren avskjærer setteren til name-egenskapen.
2. Den sjekker om verdien som tildeles er en streng.
3. Hvis det er en streng, kaller den trim()-metoden for å fjerne innledende og avsluttende mellomrom.
4. Til slutt kaller den den originale setteren med den trimmede verdien.

Eksempel: Loggingsdekoratør

Dette eksempelet demonstrerer hvordan man logger tilgang til en egenskap, noe som kan være nyttig for feilsøking eller revisjon.

            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(`Henter ${propertyKey}: ${result}`);
        return result;
      };
    }

    if (originalSet) {
      descriptor.set = function (value: any) {
        console.log(`Setter ${propertyKey} til: ${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 = 'your_api_key'; // Utdata: Setter apiKey til: your_api_key
console.log(config.apiKey); // Utdata: Henter apiKey: your_api_key
                              // Utdata: your_api_key

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. LogAccess-dekoratoren avskjærer både getteren og setteren til apiKey-egenskapen.
2. Når getteren kalles, logger den den hentede verdien til konsollen.
3. Når setteren kalles, logger den verdien som tildeles til konsollen.

Praktiske anvendelser og hensyn

Dekoratører med aksessorer kan brukes i en rekke scenarier, inkludert:

• Databinding: Automatisk oppdatering av brukergrensesnittet når en egenskap endres. Rammeverk som Angular og React bruker ofte lignende mønstre internt.
• Object-Relational Mapping (ORM): Definere hvordan klassegenskaper mapper til databasekolonner, inkludert valideringsregler og datatransformasjoner. For eksempel kan en dekorator sikre at en streng-egenskap lagres med små bokstaver i databasen.
• API-integrasjon: Validere og transformere data mottatt fra eksterne API-er. En dekorator kan sikre at en datostreng mottatt fra et API blir parset til et gyldig JavaScript Date-objekt.
• Konfigurasjonshåndtering: Laste inn konfigurasjonsverdier fra miljøvariabler eller konfigurasjonsfiler og validere dem. For eksempel kan en dekorator sikre at et portnummer er innenfor et gyldig område.

Hensyn:

• Kompleksitet: Overdreven bruk av dekoratorer kan gjøre koden vanskeligere å forstå og feilsøke. Bruk dem med omhu og dokumenter formålet deres tydelig.
• Ytelse: Dekoratører legger til et ekstra lag med indireksjon, noe som potensielt kan påvirke ytelsen. Mål ytelseskritiske deler av koden din for å sikre at dekoratorer ikke forårsaker en betydelig nedgang i hastighet.
• Kompatibilitet: Selv om dekoratorer nå er standardisert, kan eldre JavaScript-miljøer ikke støtte dem naturlig. Bruk en transpiler som Babel eller TypeScript for å sikre kompatibilitet på tvers av forskjellige nettlesere og Node.js-versjoner.
• Metadata: Dekoratører brukes ofte i forbindelse med metadata-refleksjon, som lar deg få tilgang til informasjon om de dekorerte medlemmene ved kjøretid. Biblioteket reflect-metadata gir en standardisert måte å legge til og hente metadata på.

Avanserte teknikker

Bruke Reflect API

Reflect API gir kraftige introspeksjonsegenskaper, som lar deg inspisere og modifisere oppførselen til objekter ved kjøretid. Det brukes ofte i forbindelse med dekoratorer for å legge til metadata til klasser og deres medlemmer.

Eksempel:

            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('Hello, %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('world');
console.log(greeter.greet()); // Utdata: Hello, world

            

              
                Copy
              
            
          

Forklaring:

1. Vi importerer reflect-metadata-biblioteket.
2. Vi definerer en metadatanøkkel ved hjelp av et Symbol for å unngå navnekollisjoner.
3. format-dekoratoren legger til metadata til greeting-egenskapen, og spesifiserer formatstrengen.
4. getFormat-funksjonen henter metadataene som er knyttet til en egenskap.
5. greet-metoden henter formatstrengen fra metadataene og bruker den til å formatere hilsenmeldingen.

Komponere dekoratorer

Du kan kombinere flere dekoratorer for å anvende flere forbedringer på en enkelt aksessor. Dette lar deg lage komplekse validerings- og transformasjonspipelines.

Eksempel:

            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 = 'short'; // Dette vil kaste en feil fordi den er kortere enn 5 tegn.
} catch (e) {
  console.error(e.message); // Egenskapen value må være minst 5 tegn lang.
}

item.value = 'longer';
console.log(item.value); // LONGER

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempelet anvendes `ValidateLength`-dekoratoren først, etterfulgt av `ToUpperCase`. Rekkefølgen av dekoratoranvendelsen har betydning; her valideres lengden *før* strengen konverteres til store bokstaver.

Beste praksis

• Hold dekoratorer enkle: Dekoratører bør være fokuserte og utføre en enkelt, veldefinert oppgave. Unngå å lage altfor komplekse dekoratorer som er vanskelige å forstå og vedlikeholde.
• Bruk fabrikkfunksjoner: Bruk fabrikkfunksjoner for å lage dekoratorer som aksepterer argumenter, slik at du kan tilpasse oppførselen deres.
• Dokumenter dekoratorene dine: Dokumenter tydelig formålet og bruken av dekoratorene dine for å gjøre dem lettere å forstå og bruke for andre utviklere.
• Test dekoratorene dine: Skriv enhetstester for å sikre at dekoratorene dine fungerer korrekt og at de ikke introduserer uventede bivirkninger.
• Unngå bivirkninger: Dekoratører bør ideelt sett være rene funksjoner som ikke har noen bivirkninger utenfor modifiseringen av målelementet.
• Vurder rekkefølgen av anvendelse: Når du komponerer flere dekoratorer, vær oppmerksom på rekkefølgen de anvendes i, da dette kan påvirke resultatet.
• Vær oppmerksom på ytelse: Mål ytelseseffekten av dekoratorene dine, spesielt i ytelseskritiske deler av koden.

Globalt perspektiv

Prinsippene for bruk av dekoratorer for egenskapsforbedring og validering er anvendelige på tvers av forskjellige programmeringsparadigmer og programvareutviklingspraksiser over hele verden. Imidlertid kan den spesifikke konteksten og kravene variere avhengig av bransje, region og prosjekt.

For eksempel, i sterkt regulerte bransjer som finans eller helsevesen, kan strenge krav til datavalidering og sikkerhet nødvendiggjøre bruken av mer komplekse og robuste valideringsdekoratorer. I motsetning til dette kan fokuset i raskt utviklende oppstartsbedrifter være på rask prototyping og iterasjon, noe som fører til en mer pragmatisk og mindre streng tilnærming til validering.

Utviklere som jobber i internasjonale team bør også være oppmerksomme på kulturelle forskjeller og språkbarrierer. Når du definerer valideringsregler, bør du vurdere de forskjellige dataformatene og konvensjonene som brukes i forskjellige land. For eksempel kan datoformater, valutasymboler og adresseformater variere betydelig mellom ulike regioner.

Konklusjon

JavaScript-dekoratorer med aksessorer tilbyr en kraftig og fleksibel måte å forbedre og validere egenskaper på, noe som forbedrer kodekvalitet, vedlikeholdbarhet og gjenbrukbarhet. Ved å forstå det grunnleggende om dekoratorer, aksessorer og Reflect API, og ved å følge beste praksis, kan du utnytte disse funksjonene til å bygge robuste og veldesignede applikasjoner.

Husk å vurdere den spesifikke konteksten og kravene til prosjektet ditt, og å tilpasse tilnærmingen din deretter. Med nøye planlegging og implementering kan dekoratorer være et verdifullt verktøy i ditt JavaScript-utviklingsarsenal.