Валидация обработчика JavaScript Proxy: типобезопасный перехват объектов

JavaScript Proxies предоставляют мощный механизм для перехвата и настройки основных операций с объектами. Одним из наиболее убедительных вариантов использования является проверка данных. Используя обработчики Proxy, вы можете применять ограничения и типобезопасность к свойствам объектов, что приведет к созданию более надежного и поддерживаемого кода. В этой записи блога рассматривается, как использовать JavaScript Proxies для эффективной проверки объектов, предлагая практические примеры и рекомендации для разработчиков всех уровней. Мы рассмотрим различные методы обработчика и продемонстрируем, как их можно использовать для обеспечения целостности данных.

Понимание JavaScript Proxies

Прежде чем углубляться в валидацию, давайте кратко рассмотрим, что такое JavaScript Proxies и как они работают. Объект Proxy оборачивает другой объект (цель) и перехватывает операции, выполняемые над этой целью. Proxy позволяет вам определять пользовательское поведение для таких операций, как получение свойства, установка свойства, вызов функции или создание нового объекта. Эта настройка достигается с помощью обработчика, который является объектом, содержащим методы, перехватывающие определенные операции.

Основной синтаксис для создания Proxy:

            const proxy = new Proxy(target, handler);
            

              
                Copy
              
            
          

• target: Объект для обертывания с помощью Proxy.
• handler: Объект, содержащий методы (ловушки), которые перехватывают операции над целью.

Методы обработчика Proxy для валидации

Объект обработчика может содержать различные методы, каждый из которых соответствует различной операции над целевым объектом. Вот некоторые из наиболее важных методов для проверки:

• get(target, property, receiver): Перехватывает доступ к свойству.
• set(target, property, value, receiver): Перехватывает присвоение свойства.
• apply(target, thisArg, argumentsList): Перехватывает вызовы функций.
• construct(target, argumentsList, newTarget): Перехватывает оператор new.
• deleteProperty(target, property): Перехватывает оператор delete.
• defineProperty(target, property, descriptor): Перехватывает определение свойства.
• has(target, property): Перехватывает оператор in.
• ownKeys(target): Перехватывает Object.getOwnPropertyNames(), Object.getOwnPropertySymbols() и Reflect.ownKeys().
• preventExtensions(target): Перехватывает Object.preventExtensions().
• getPrototypeOf(target): Перехватывает Object.getPrototypeOf().
• setPrototypeOf(target, prototype): Перехватывает Object.setPrototypeOf().

Мы сосредоточимся в основном на обработчиках get, set, apply и construct, поскольку они чаще всего используются для целей валидации.

Валидация присваиваний свойств с помощью обработчика set

Обработчик set имеет решающее значение для проверки присваиваний свойств. Он позволяет перехватывать попытки изменения свойств объекта и применять ограничения до того, как присваивание фактически произойдет.

Пример: Проверка типа

Давайте создадим Proxy, который обеспечивает проверку типа для свойств объекта Person. Мы гарантируем, что name всегда является строкой, а age всегда является числом.

            const person = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    if (property === 'name' && typeof value !== 'string') {
      throw new TypeError('Name must be a string');
    }
    if (property === 'age' && typeof value !== 'number') {
      throw new TypeError('Age must be a number');
    }
    // The following line is crucial for ensuring the property is actually set.
    target[property] = value;
    return true; // Indicate success
  }
};

const proxy = new Proxy(person, validator);

proxy.name = 'Jane Smith'; // Works fine
proxy.age = 25; // Works fine

try {
  proxy.age = '40'; // Throws TypeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

console.log(proxy.age); // Output: 25

            

              
                Copy
              
            
          

В этом примере обработчик set проверяет тип значения, присваиваемого name и age. Если тип неверен, он выдает TypeError, предотвращая присваивание. Важно включить `target[property] = value;` в обработчик, чтобы фактически установить значение; в противном случае свойство не будет обновлено.

Пример: Проверка диапазона

Мы также можем проверить, попадает ли свойство в определенный диапазон. Например, давайте убедимся, что age всегда находится в диапазоне от 0 до 120.

            const person = {
  name: 'John Doe',
  age: 30
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    if (property === 'age') {
      if (typeof value !== 'number') {
        throw new TypeError('Age must be a number');
      }
      if (value < 0 || value > 120) {
        throw new RangeError('Age must be between 0 and 120');
      }
    }
    target[property] = value;
    return true;
  }
};

const proxy = new Proxy(person, validator);

proxy.age = 50; // Works fine

try {
  proxy.age = -5; // Throws RangeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Валидация доступа к свойствам с помощью обработчика get

Хотя обработчик get менее распространен для строгой проверки, его можно использовать для выполнения преобразований или проверок при обращении к свойству. Например, вы можете отформатировать номер телефона или убедиться, что дата действительна, прежде чем возвращать ее.

Пример: Свойства только для чтения

Вы можете имитировать свойства только для чтения, выдавая ошибку, когда кто-то пытается получить доступ к свойству, которое не следует читать напрямую.

            const config = {
  apiKey: 'secret_key'
};

const validator = {
  get: function(target, property) {
    if (property === 'apiKey') {
      throw new Error('Cannot directly access apiKey. Use a secure method.');
    }
    return target[property];
  }
};

const proxy = new Proxy(config, validator);

try {
  console.log(proxy.apiKey); // Throws Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Этот подход предотвращает прямой доступ к конфиденциальным данным, заставляя разработчиков использовать более контролируемый метод для получения ключа (например, функцию, которая обрабатывает аутентификацию).

Валидация вызовов функций с помощью обработчика apply

Обработчик apply позволяет перехватывать вызовы функций и проверять аргументы, передаваемые в функцию. Это особенно полезно для обеспечения того, чтобы функции получали правильные типы и количество аргументов.

Пример: Проверка типа аргумента

Давайте создадим Proxy, который проверяет аргументы, передаваемые в функцию, которая вычисляет площадь прямоугольника.

            function calculateArea(width, height) {
  return width * height;
}

const validator = {
  apply: function(target, thisArg, argumentsList) {
    if (argumentsList.length !== 2) {
      throw new Error('calculateArea requires exactly two arguments: width and height.');
    }

    const width = argumentsList[0];
    const height = argumentsList[1];

    if (typeof width !== 'number' || typeof height !== 'number') {
      throw new TypeError('Width and height must be numbers.');
    }

    if (width <= 0 || height <= 0) {
      throw new RangeError('Width and height must be positive values.');
    }

    return target.apply(thisArg, argumentsList);
  }
};

const proxy = new Proxy(calculateArea, validator);

console.log(proxy(5, 10)); // Output: 50

try {
  console.log(proxy(5)); // Throws Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

try {
  console.log(proxy('5', 10)); // Throws TypeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

В этом примере обработчик apply проверяет количество и типы аргументов, переданных в функцию calculateArea. Если аргументы недействительны, он выдает ошибку до фактического выполнения функции. Важная строка `return target.apply(thisArg, argumentsList);` фактически выполняет исходную функцию с предоставленными аргументами.

Валидация создания объектов с помощью обработчика construct

Обработчик construct позволяет перехватывать оператор new и проверять аргументы, переданные в функцию конструктора. Это особенно полезно для применения ограничений к объектам, созданным с использованием конструкторов.

Пример: Обязательные свойства

Давайте создадим Proxy, который гарантирует, что объект User всегда создается с username и email.

            class User {
  constructor(username, email) {
    this.username = username;
    this.email = email;
  }
}

const validator = {
  construct: function(target, argumentsList) {
    if (argumentsList.length !== 2) {
      throw new Error('User constructor requires two arguments: username and email.');
    }

    const username = argumentsList[0];
    const email = argumentsList[1];

    if (typeof username !== 'string' || username.length === 0) {
      throw new TypeError('Username must be a non-empty string.');
    }

    if (typeof email !== 'string' || !email.includes('@')) {
      throw new TypeError('Email must be a valid email address.');
    }

    return new target(...argumentsList);
  }
};

const UserProxy = new Proxy(User, validator);

const user1 = new UserProxy('john.doe', 'john.doe@example.com'); // Works fine

try {
  const user2 = new UserProxy('john.doe'); // Throws Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

try {
  const user3 = new UserProxy('john.doe', 'invalid_email'); // Throws TypeError
} catch (e) {
  console.error(e);
}

console.log(user1);

            

              
                Copy
              
            
          

В этом примере обработчик construct проверяет количество и типы аргументов, переданных в конструктор User. Если аргументы недействительны, он выдает ошибку до создания объекта. Строка `return new target(...argumentsList);` фактически создает новый экземпляр класса, используя предоставленные аргументы.

Расширенные методы валидации

Помимо базовой проверки типа и проверки диапазона, Proxies можно использовать для более сложных сценариев валидации.

Межсвойственная валидация

Вы можете использовать Proxies для проверки взаимосвязей между различными свойствами. Например, вы можете убедиться, что дата начала всегда предшествует дате окончания.

            const event = {
  startDate: '2024-01-15',
  endDate: '2024-01-20'
};

const validator = {
  set: function(target, property, value) {
    target[property] = value; // Set the value first

    if (property === 'endDate' && target.startDate > target.endDate) {
      throw new Error('End date must be after start date.');
    }

    return true;
  }
};

const proxy = new Proxy(event, validator);

proxy.endDate = '2024-01-25'; // Works fine

try {
  proxy.endDate = '2024-01-10'; // Throws Error
} catch (e) {
  console.error(e);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Асинхронная валидация

Хотя это и менее распространено, вы можете использовать Proxies с асинхронными операциями для более сложных сценариев проверки. Это может включать выполнение вызовов API для проверки данных по внешним источникам.

Важное примечание: Асинхронные операции в обработчиках Proxy могут быть сложными и должны обрабатываться с осторожностью, чтобы не блокировать цикл событий. Часто лучше выполнять асинхронную проверку вне обработчика Proxy, а затем использовать Proxy для применения результатов.

Преимущества использования Proxies для валидации

• Централизованная логика проверки: Proxies позволяют централизовать логику проверки в одном месте, что упрощает ее поддержку и обновление.
• Улучшенная читаемость кода: Разделяя логику проверки и основную логику объекта, вы можете улучшить читаемость и удобство сопровождения своего кода.
• Повышенная типобезопасность: Proxies помогают обеспечить типобезопасность, снижая риск ошибок, вызванных неправильными типами данных.
• Гибкость и настройка: Proxies обеспечивают высокую степень гибкости, позволяя настраивать правила проверки в соответствии с конкретными потребностями вашего приложения.

Ограничения использования Proxies

• Накладные расходы на производительность: Proxies создают небольшие накладные расходы на производительность из-за перехвата операций с объектами. Эти накладные расходы обычно незначительны для большинства приложений, но их важно учитывать в сценариях, критичных к производительности.
• Совместимость: Хотя Proxies поддерживаются в современных браузерах и Node.js, они не поддерживаются в старых средах. Возможно, вам потребуется использовать полифиллы для обеспечения совместимости со старыми браузерами.
• Отладка: Отладка кода, использующего Proxies, может быть немного более сложной из-за перехвата операций с объектами. Однако современные инструменты разработчика обеспечивают хорошую поддержку отладки Proxies.

Рекомендации по валидации обработчика Proxy

• Сохраняйте простоту обработчиков: Избегайте сложной логики в обработчиках Proxy, чтобы свести к минимуму накладные расходы на производительность и улучшить читаемость.
• Предоставляйте понятные сообщения об ошибках: Выдавайте информативные сообщения об ошибках, которые помогут разработчикам понять, почему не удалось выполнить проверку.
• Учитывайте производительность: Помните о влиянии Proxies на производительность, особенно в критически важных приложениях.
• Используйте с осторожностью: Не злоупотребляйте Proxies. Используйте их стратегически для проверки и других задач метапрограммирования, где они приносят явную пользу.
• Тщательно тестируйте: Тщательно протестируйте свою логику проверки на основе Proxy, чтобы убедиться, что она работает должным образом во всех сценариях.

Глобальные соображения по валидации

При разработке приложений для глобальной аудитории важно учитывать культурные различия и региональные вариации при реализации правил валидации. Вот некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать:

• Форматы даты и времени: Используйте библиотеку, такую как Moment.js или date-fns, для правильной обработки форматов даты и времени для разных локалей. Например, в Соединенных Штатах даты часто форматируются как MM/DD/YYYY, а в Европе — как DD/MM/YYYY.
• Форматы чисел: Помните о различных форматах чисел, включая десятичные разделители и разделители тысяч. В некоторых странах в качестве десятичного разделителя используется запятая, а в других — точка.
• Форматы валют: Отображайте значения валюты в правильном формате для локали пользователя, включая соответствующий символ валюты и точность десятичных знаков.
• Форматы адресов: Форматы адресов значительно различаются в разных странах мира. Рассмотрите возможность использования библиотеки или API, поддерживающего международную проверку и форматирование адресов.
• Форматы номеров телефонов: Используйте библиотеку, которая поддерживает международную проверку и форматирование телефонных номеров, чтобы гарантировать правильный ввод телефонных номеров.
• Форматы имен: Помните, что форматы имен могут различаться в разных культурах. В некоторых культурах используется имя, за которым следует фамилия, а в других — фамилия, за которой следует имя. Кроме того, в некоторых культурах есть несколько имен или фамилий.
• Наборы символов: Убедитесь, что ваше приложение поддерживает разные наборы символов и кодировки для размещения имен, адресов и других текстовых данных на разных языках.
• Культурная чувствительность: Помните о культурной чувствительности при разработке правил проверки. Например, определенные типы данных могут считаться личными или конфиденциальными в некоторых культурах.

Пример: Международная проверка телефонных номеров

            // Assuming you're using a library like "google-libphonenumber"

import { parsePhoneNumberFromString, AsYouType } from 'google-libphonenumber';

function validatePhoneNumber(phoneNumber, countryCode) {
  try {
    const number = parsePhoneNumberFromString(phoneNumber, countryCode);
    if (number && number.isValid()) {
      return true;
    } else {
      return false;
    }
  } catch (error) {
    return false; // Invalid phone number format
  }
}

// Example Usage (Germany)
const isValidGermanNumber = validatePhoneNumber('+4917612345678', 'DE');
console.log('Is valid German number:', isValidGermanNumber); // Output: true

// Example Usage (United States)
const isValidUSNumber = validatePhoneNumber('+15551234567', 'US');
console.log('Is valid US number:', isValidUSNumber); // Output: true

            

              
                Copy
              
            
          

Заключение

JavaScript Proxies предоставляют мощный и гибкий механизм для реализации логики проверки в ваших приложениях. Используя обработчики Proxy, вы можете применять ограничения и типобезопасность к свойствам объектов, аргументам функций и созданию объектов, что приведет к созданию более надежного, поддерживаемого и безопасного кода. Не забывайте учитывать влияние на производительность и проблемы совместимости при использовании Proxies и всегда тщательно тестируйте свою логику проверки. Следуя передовым практикам, изложенным в этой записи блога, вы можете эффективно использовать Proxies для повышения качества и надежности своих приложений JavaScript, обслуживая глобальную аудиторию с помощью локализованных стратегий проверки.