TypeScript Template Literal Types for Typesikre API-er

TypeScript template literal types er en kraftig funksjon introdusert i TypeScript 4.1 som lar deg utføre strengmanipulering på typenivå. De åpner en verden av muligheter for å lage svært typesikre og vedlikeholdbare API-er, og gjør det mulig å fange feil ved kompileringstid som ellers bare ville dukket opp ved kjøretid. Dette fører igjen til forbedret utvikleropplevelse, enklere refaktorering og mer robust kode.

Hva er Template Literal Types?

I kjernen er template literal types streng-litteraltyper som kan konstrueres ved å kombinere streng-litteraltyper, union-typer og typevariabler. Tenk på dem som strenginterpolering for typer. Dette lar deg lage nye typer basert på eksisterende, noe som gir en høy grad av fleksibilitet og uttrykksfullhet.

Her er et enkelt eksempel:

type Greeting = "Hello, World!";

type PersonalizedGreeting<T extends string> = `Hello, ${T}!`;

type MyGreeting = PersonalizedGreeting<"Alice">; // type MyGreeting = "Hello, Alice!"

I dette eksempelet er PersonalizedGreeting en template literal type som tar en generisk typeparameter T, som må være en streng. Den konstruerer deretter en ny type ved å interpolere streng-litteralen "Hello, " med verdien av T og streng-litteralen "!". Den resulterende typen, MyGreeting, er "Hello, Alice!".

Fordeler med å bruke Template Literal Types

Forbedret typesikkerhet: Fang feil ved kompileringstid i stedet for ved kjøretid.
Bedre vedlikeholdbarhet av kode: Gjør koden din enklere å forstå, endre og refaktorere.
Bedre utvikleropplevelse: Gir mer nøyaktig og nyttig autofullføring og feilmeldinger.
Kodegenerering: Muliggjør opprettelse av kodegeneratorer som produserer typesikker kode.
API-design: Håndhever begrensninger på API-bruk og forenkler parameterhåndtering.

Eksempler på bruk i den virkelige verden

1. Definisjon av API-endepunkter

Template literal types kan brukes til å definere typer for API-endepunkter, og sikrer at de riktige parameterne sendes til API-et og at responsen håndteres korrekt. Tenk deg en e-handelsplattform som støtter flere valutaer, som USD, EUR og JPY.

type Currency = "USD" | "EUR" | "JPY";
type ProductID = string; //I praksis kan dette være en mer spesifikk type

type GetProductEndpoint<C extends Currency> = `/products/${ProductID}/${C}`;

type USDEndpoint = GetProductEndpoint<"USD">; // type USDEndpoint = "/products/${string}/USD"

Dette eksempelet definerer en GetProductEndpoint-type som tar en valuta som en typeparameter. Den resulterende typen er en streng-litteraltype som representerer API-endepunktet for å hente et produkt i den angitte valutaen. Ved å bruke denne tilnærmingen kan du sikre at API-endepunktet alltid er korrekt konstruert og at riktig valuta brukes.

2. Datavalidering

Template literal types kan brukes til å validere data ved kompileringstid. For eksempel kan du bruke dem til å validere formatet på et telefonnummer eller en e-postadresse. Tenk deg at du må validere internasjonale telefonnumre som kan ha forskjellige formater basert på landskoden.

type CountryCode = "+1" | "+44" | "+81"; // US, UK, Japan
type PhoneNumber<C extends CountryCode, N extends string> = `${C}-${N}`;

type ValidUSPhoneNumber = PhoneNumber<"+1", "555-123-4567">; // type ValidUSPhoneNumber = "+1-555-123-4567"

//Merk: Mer kompleks validering kan kreve en kombinasjon av template literal types og betingede typer.

Dette eksempelet viser hvordan du kan lage en grunnleggende telefonnummertype som håndhever et spesifikt format. Mer sofistikert validering kan innebære bruk av betingede typer og regulære uttrykkslignende mønstre i template-litteralen.

3. Kodegenerering

Template literal types kan brukes til å generere kode ved kompileringstid. For eksempel kan du bruke dem til å generere React-komponentnavn basert på navnet på dataene de viser. Et vanlig mønster er å generere komponentnavn som følger `<Entity>Details`-mønsteret.

type Entity = "User" | "Product" | "Order";
type ComponentName<E extends Entity> = `${E}Details`;

type UserDetailsComponent = ComponentName<"User">; // type UserDetailsComponent = "UserDetails"

Dette lar deg automatisk generere komponentnavn som er konsistente og beskrivende, noe som reduserer risikoen for navnekonflikter og forbedrer kodens lesbarhet.

4. Hendelseshåndtering

Template literal types er utmerket for å definere hendelsesnavn på en typesikker måte, og sikrer at hendelseslyttere blir riktig registrert og at hendelseshåndterere mottar de forventede dataene. Tenk deg et system der hendelser kategoriseres etter modul og hendelsestype, atskilt med et kolon.

type Module = "user" | "product" | "order";
type EventType = "created" | "updated" | "deleted";
type EventName<M extends Module, E extends EventType> = `${M}:${E}`;

type UserCreatedEvent = EventName<"user", "created">; // type UserCreatedEvent = "user:created"

interface EventMap {
  [key: EventName<Module, EventType>]: (data: any) => void; //Eksempel: Typen for hendelseshåndtering
}

Dette eksempelet demonstrerer hvordan man lager hendelsesnavn som følger et konsistent mønster, noe som forbedrer den generelle strukturen og typesikkerheten til hendelsessystemet.

Avanserte teknikker

1. Kombinering med betingede typer

Template literal types kan kombineres med betingede typer for å lage enda mer sofistikerte type-transformasjoner. Betingede typer lar deg definere typer som avhenger av andre typer, slik at du kan utføre kompleks logikk på typenivå.

type ToUpperCase<S extends string> = S extends Uppercase<S> ? S : Uppercase<S>;

type MaybeUpperCase<S extends string, Upper extends boolean> = Upper extends true ? ToUpperCase<S> : S;

type Example = MaybeUpperCase<"hello", true>; // type Example = "HELLO"
type Example2 = MaybeUpperCase<"world", false>; // type Example2 = "world"

I dette eksempelet tar MaybeUpperCase en streng og en boolsk verdi. Hvis den bolske verdien er sann, konverterer den strengen til store bokstaver; ellers returnerer den strengen som den er. Dette demonstrerer hvordan du betinget kan modifisere strengtyper.

2. Bruk med Mapped Types

Template literal types kan brukes med mapped types for å transformere nøklene til en objekttype. Mapped types lar deg lage nye typer ved å iterere over nøklene til en eksisterende type og anvende en transformasjon på hver nøkkel. Et vanlig bruksområde er å legge til et prefiks eller suffiks til objektnøkler.

type MyObject = {
  name: string;
  age: number;
};

type AddPrefix<T, Prefix extends string> = {
  [K in keyof T as `${Prefix}${string & K}`]: T[K];
};

type PrefixedObject = AddPrefix<MyObject, "data_">;
// type PrefixedObject = {
//    data_name: string;
//    data_age: number;
// }

Her tar AddPrefix en objekttype og et prefiks. Den lager deretter en ny objekttype med de samme egenskapene, men med prefikset lagt til hver nøkkel. Dette kan være nyttig for å generere dataoverføringsobjekter (DTO-er) eller andre typer der du trenger å endre navnene på egenskapene.

3. Innebygde strengmanipuleringstyper

TypeScript tilbyr flere innebygde strengmanipuleringstyper, som Uppercase, Lowercase, Capitalize, og Uncapitalize, som kan brukes sammen med template literal types for å utføre mer komplekse strengtransformasjoner.

type MyString = "hello world";

type CapitalizedString = Capitalize<MyString>; // type CapitalizedString = "Hello world"

type UpperCasedString = Uppercase<MyString>;   // type UpperCasedString = "HELLO WORLD"

Disse innebygde typene gjør det enklere å utføre vanlige strengmanipuleringer uten å måtte skrive tilpasset typeloggikk.

Beste praksis

Hold det enkelt: Unngå altfor komplekse template literal types som er vanskelige å forstå og vedlikeholde.
Bruk beskrivende navn: Bruk beskrivende navn på typevariablene dine for å forbedre kodens lesbarhet.
Test grundig: Test dine template literal types grundig for å sikre at de oppfører seg som forventet.
Dokumenter koden din: Dokumenter koden din tydelig for å forklare formålet og oppførselen til dine template literal types.
Vurder ytelse: Selv om template literal types er kraftige, kan de også påvirke kompileringstiden. Vær oppmerksom på kompleksiteten til typene dine og unngå unødvendige beregninger.

Vanlige fallgruver

Overdreven kompleksitet: Altfor komplekse template literal types kan være vanskelige å forstå og vedlikeholde. Bryt ned komplekse typer i mindre, mer håndterbare biter.
Ytelsesproblemer: Komplekse typeberegninger kan senke kompileringstiden. Profiler koden din og optimaliser der det er nødvendig.
Problemer med typeinferens: TypeScript er ikke alltid i stand til å utlede den korrekte typen for komplekse template literal types. Gi eksplisitte typeannotasjoner når det er nødvendig.
Streng-unions vs. -litteraler: Vær oppmerksom på forskjellen mellom streng-unions og streng-litteraler når du jobber med template literal types. Å bruke en streng-union der en streng-litteral forventes, kan føre til uventet oppførsel.

Alternativer

Selv om template literal types tilbyr en kraftig måte å oppnå typesikkerhet i API-utvikling, finnes det alternative tilnærminger som kan være mer passende i visse situasjoner.

Kjøretidsvalidering: Bruk av kjøretidsvalideringsbiblioteker som Zod eller Yup kan gi lignende fordeler som template literal types, men ved kjøretid i stedet for kompileringstid. Dette kan være nyttig for å validere data som kommer fra eksterne kilder, som brukerinput eller API-responser.
Verktøy for kodegenerering: Kodegenereringsverktøy som OpenAPI Generator kan generere typesikker kode fra API-spesifikasjoner. Dette kan være et godt alternativ hvis du har et veldefinert API og ønsker å automatisere prosessen med å generere klientkode.
Manuelle typedefinisjoner: I noen tilfeller kan det være enklere å definere typer manuelt i stedet for å bruke template literal types. Dette kan være et godt alternativ hvis du har et lite antall typer og ikke trenger fleksibiliteten til template literal types.

Konklusjon

TypeScript template literal types er et verdifullt verktøy for å lage typesikre og vedlikeholdbare API-er. De lar deg utføre strengmanipulering på typenivå, noe som gjør det mulig å fange feil ved kompileringstid og forbedre den generelle kvaliteten på koden din. Ved å forstå konseptene og teknikkene som er diskutert i denne artikkelen, kan du utnytte template literal types til å bygge mer robuste, pålitelige og utviklervennlige API-er. Enten du bygger en kompleks webapplikasjon eller et enkelt kommandolinjeverktøy, kan template literal types hjelpe deg med å skrive bedre TypeScript-kode.

Vurder å utforske flere eksempler og eksperimentere med template literal types i dine egne prosjekter for å fullt ut forstå deres potensial. Jo mer du bruker dem, desto mer komfortabel blir du med syntaksen og mulighetene, noe som lar deg lage virkelig typesikre og robuste applikasjoner.