Присвоєння з використанням JavaScript Optional Chaining: Глибокий аналіз безпечної модифікації властивостей

Якщо ви хоч трохи працювали з JavaScript, ви, безсумнівно, стикалися з жахливою помилкою, яка зупиняє роботу програми: "TypeError: Cannot read properties of undefined". Ця помилка є класичним обрядом посвяти, який зазвичай виникає, коли ми намагаємося отримати доступ до властивості значення, яке, як ми думали, було об'єктом, але виявилося `undefined`.

Сучасний JavaScript, особливо специфікація ES2020, надав нам потужний та елегантний інструмент для боротьби з цією проблемою при читанні властивостей: оператор Optional Chaining (`?.`). Він перетворив глибоко вкладений захисний код на чисті однорядкові вирази. Це, природно, призводить до наступного питання, яке ставлять розробники в усьому світі: якщо ми можемо безпечно читати властивість, чи можемо ми також безпечно записувати її? Чи можемо ми зробити щось на зразок "Optional Chaining Assignment"?

Цей вичерпний посібник досліджує саме це питання. Ми глибоко зануримося в те, чому ця, здавалося б, проста операція не є функцією JavaScript, і, що важливіше, ми розкриємо надійні патерни та сучасні оператори, які дозволяють нам досягти тієї ж мети: безпечної, стійкої та безпомилкової модифікації потенційно неіснуючих вкладених властивостей. Незалежно від того, чи керуєте ви складним станом у фронтенд-додатку, обробляєте дані API чи будуєте надійний бекенд-сервіс, опанування цих технік є важливим для сучасної розробки.

Короткий огляд: Сила Optional Chaining (`?.`)

Перш ніж ми візьмемося за присвоєння, давайте коротко згадаємо, що робить оператор Optional Chaining (`?.`) таким незамінним. Його основна функція полягає у спрощенні доступу до властивостей глибоко всередині ланцюжка зв'язаних об'єктів без необхідності явно перевіряти кожну ланку в ланцюжку.

Розглянемо типовий сценарій: отримання адреси вулиці користувача з комплексного об'єкта користувача.

Старий спосіб: Багатослівні та повторювані перевірки

Без optional chaining вам потрібно було б перевіряти кожен рівень об'єкта, щоб запобігти помилці `TypeError`, якщо будь-яка проміжна властивість (`profile` або `address`) відсутня.

Приклад коду:

const user = { id: 101, name: 'Alina', profile: { // address is missing age: 30 } }; let street; if (user && user.profile && user.profile.address) { street = user.profile.address.street; } console.log(street); // Виводить: undefined (і жодної помилки!)

Цей патерн, хоч і безпечний, є громіздким і важким для читання, особливо якщо вкладеність об'єкта стає глибшою.

Сучасний спосіб: Чистий і стислий з `?.`

Оператор optional chaining дозволяє нам переписати вищезазначену перевірку в один, дуже читабельний рядок. Він працює, негайно зупиняючи обчислення та повертаючи `undefined`, якщо значення перед `?.` є `null` або `undefined`.

Приклад коду:

const user = { id: 101, name: 'Alina', profile: { age: 30 } }; const street = user?.profile?.address?.street; console.log(street); // Виводить: undefined

Оператор також можна використовувати з викликами функцій (`user.calculateScore?.()`) і доступом до масиву (`user.posts?.[0]`), що робить його універсальним інструментом для безпечного отримання даних. Однак важливо пам'ятати про його природу: це механізм лише для читання.

Питання на мільйон доларів: Чи можемо ми присвоювати з використанням Optional Chaining?

Це підводить нас до суті нашої теми. Що відбувається, коли ми намагаємося використовувати цей чудовий зручний синтаксис у лівій частині присвоєння?

Спробуємо оновити адресу користувача, припускаючи, що шлях може не існувати:

Приклад коду (Це не вдасться):

const user = {}; // Спроба безпечного присвоєння властивості user?.profile?.address = { street: '123 Global Way' };

Якщо ви запустите цей код у будь-якому сучасному JavaScript-середовищі, ви не отримаєте `TypeError`—замість цього ви зіткнетеся з іншою помилкою:

Uncaught SyntaxError: Invalid left-hand side in assignment

Чому це синтаксична помилка?

Це не помилка часу виконання; рушій JavaScript ідентифікує це як недійсний код ще до того, як намагається його виконати. Причина полягає в фундаментальній концепції мов програмування: розрізненні між lvalue (ліве значення) і rvalue (праве значення).

• lvalue представляє собою місцезнаходження в пам'яті—місце призначення, де можна зберігати значення. Уявіть це як контейнер, як-от змінна (`x`) або властивість об'єкта (`user.name`).
• rvalue представляє собою чисте значення, яке можна присвоїти lvalue. Це вміст, як-от число `5` або рядок `"hello"`.

Вираз `user?.profile?.address` не гарантовано перетвориться на місцезнаходження в пам'яті. Якщо `user.profile` є `undefined`, вираз замикається та обчислюється до значення `undefined`. Ви не можете присвоїти щось значенню `undefined`. Це як намагатися сказати поштарю доставити посилку до концепції "неіснуючого".

Оскільки ліва частина присвоєння має бути дійсним, визначеним посиланням (lvalue), а optional chaining може дати значення (`undefined`), синтаксис повністю заборонено, щоб запобігти неоднозначності та помилкам часу виконання.

Дилема розробника: Необхідність безпечного присвоєння властивостей

Те, що синтаксис не підтримується, не означає, що потреба зникає. У незліченних реальних програмах нам потрібно змінювати глибоко вкладені об'єкти, не знаючи напевно, чи існує весь шлях. Типові сценарії включають:

• Керування станом у фреймворках UI: Під час оновлення стану компонента в бібліотеках, таких як React або Vue, вам часто потрібно змінити глибоко вкладену властивість, не змінюючи початковий стан.
• Обробка відповідей API: API може повернути об'єкт із необов'язковими полями. Вашому додатку може знадобитися нормалізувати ці дані або додати значення за замовчуванням, що передбачає присвоєння шляхам, яких може не бути в початковій відповіді.
• Динамічна конфігурація: Створення об'єкта конфігурації, де різні модулі можуть додавати власні налаштування, вимагає безпечного створення вкладених структур на льоту.

Наприклад, уявіть, що у вас є об'єкт налаштувань і ви хочете встановити колір теми, але ви не впевнені, чи існує об'єкт `theme`.

Мета:

const settings = {}; // Ми хочемо досягти цього без помилки: settings.ui.theme.color = 'blue'; // Наведений вище рядок видає: "TypeError: Cannot set properties of undefined (setting 'theme')"

Отже, як нам це вирішити? Давайте розглянемо кілька потужних і практичних патернів, доступних у сучасному JavaScript.

Стратегії безпечної модифікації властивостей у JavaScript

Хоча прямого оператора "optional chaining assignment" не існує, ми можемо досягти того ж результату, використовуючи комбінацію існуючих функцій JavaScript. Ми перейдемо від найпростіших до більш просунутих і декларативних рішень.

Патерн 1: Класичний підхід "Guard Clause"

Найпростіший метод — вручну перевіряти існування кожної властивості в ланцюжку перед присвоєнням. Це спосіб робити речі до ES2020.

Приклад коду:

const user = { profile: {} }; // Ми хочемо присвоювати лише тоді, коли шлях існує if (user && user.profile && user.profile.address) { user.profile.address.street = '456 Tech Park'; }

• Плюси: Надзвичайно явний і легкий для розуміння будь-яким розробником. Він сумісний з усіма версіями JavaScript.
• Мінуси: Дуже багатослівний і повторюваний. Він стає некерованим для глибоко вкладених об'єктів і призводить до того, що часто називають "callback hell" для об'єктів.

Патерн 2: Використання Optional Chaining для перевірки

Ми можемо значно покращити класичний підхід, використовуючи нашого друга, оператора optional chaining, для умовної частини оператора `if`. Це відокремлює безпечне читання від прямого запису.

Приклад коду:

const user = { profile: {} }; // Якщо об'єкт 'address' існує, оновіть вулицю if (user?.profile?.address) { user.profile.address.street = '456 Tech Park'; }

Це величезне покращення читабельності. Ми безпечно перевіряємо весь шлях за один раз. Якщо шлях існує (тобто вираз не повертає `undefined`), ми переходимо до присвоєння, яке, як ми тепер знаємо, є безпечним.

• Плюси: Набагато більш стислий і читабельний, ніж класичний guard. Він чітко виражає намір: "якщо цей шлях дійсний, тоді виконайте оновлення."
• Мінуси: Він все ще вимагає двох окремих кроків (перевірки та присвоєння). Важливо, що цей патерн не створює шлях, якщо він не існує. Він лише оновлює існуючі структури.

Патерн 3: Створення шляху "Build-as-you-go" (Логічні оператори присвоєння)

Що, якщо наша мета — не лише оновити, а й забезпечити існування шляху, створивши його, якщо це необхідно? Саме тут Логічні оператори присвоєння (представлені в ES2021) сяють. Найпоширенішим для цього завдання є Логічне OR присвоєння (`||=`).

Вираз `a ||= b` є синтаксичним цукром для `a = a || b`. Це означає: якщо `a` є хибним значенням (`undefined`, `null`, `0`, `''` тощо), присвойте `b` до `a`.

Ми можемо об'єднати цю поведінку, щоб побудувати шлях об'єкта крок за кроком.

Приклад коду:

const settings = {}; // Переконайтеся, що об'єкти 'ui' і 'theme' існують, перш ніж присвоювати колір (settings.ui ||= {}).theme ||= {}; settings.ui.theme.color = 'darkblue'; console.log(settings); // Виводить: { ui: { theme: { color: 'darkblue' } } }

Як це працює:

1. `settings.ui ||= {}`: `settings.ui` є `undefined` (хибним), тому йому присвоюється новий порожній об'єкт `{}`. Весь вираз `(settings.ui ||= {})` обчислюється до цього нового об'єкта.
2. `{}.theme ||= {}`: Потім ми отримуємо доступ до властивості `theme` у новоствореному об'єкті `ui`. Він також є `undefined`, тому йому присвоюється новий порожній об'єкт `{}`.
3. `settings.ui.theme.color = 'darkblue'`: Тепер, коли ми гарантували існування шляху `settings.ui.theme`, ми можемо безпечно присвоїти властивість `color`.

• Плюси: Надзвичайно стислий і потужний для створення вкладених структур за вимогою. Це дуже поширений та ідіоматичний патерн у сучасному JavaScript.
• Мінуси: Він безпосередньо змінює початковий об'єкт, що може бути небажаним у функціональних або незмінних парадигмах програмування. Синтаксис може бути трохи загадковим для розробників, незнайомих з логічними операторами присвоєння.

Патерн 4: Функціональні та незмінні підходи з використанням допоміжних бібліотек

У багатьох масштабних програмах, особливо тих, що використовують бібліотеки керування станом, такі як Redux або керують станом React, незмінність є основним принципом. Безпосередня зміна об'єктів може призвести до непередбачуваної поведінки та помилок, які важко відстежити. У цих випадках розробники часто звертаються до допоміжних бібліотек, таких як Lodash або Ramda.

Lodash надає функцію `_.set()`, яка спеціально створена для цієї конкретної проблеми. Вона приймає об'єкт, рядковий шлях і значення, і вона безпечно встановить значення за цим шляхом, створюючи будь-які необхідні вкладені об'єкти по дорозі.

Приклад коду з Lodash:

import { set } from 'lodash-es'; const originalUser = { id: 101 }; // _.set змінює об'єкт за замовчуванням, але часто використовується з клоном для незмінності. const updatedUser = set(JSON.parse(JSON.stringify(originalUser)), 'profile.address.street', '789 API Boulevard'); console.log(originalUser); // Виводить: { id: 101 } (залишається незмінним) console.log(updatedUser); // Виводить: { id: 101, profile: { address: { street: '789 API Boulevard' } } }

• Плюси: Дуже декларативний і читабельний. Намір (`set(object, path, value)`) кришталево зрозумілий. Він бездоганно обробляє складні шляхи (включаючи індекси масивів, такі як `'posts[0].title'`). Він ідеально вписується в незмінні патерни оновлення.
• Мінуси: Він вводить зовнішню залежність до вашого проекту. Якщо це єдина потрібна вам функція, це може бути надмірним. Існує невеликий наклад продуктивності порівняно з власними рішеннями JavaScript.

Погляд у майбутнє: Справжнє присвоєння з використанням Optional Chaining?

Враховуючи чітку потребу в цій функціональності, чи розглядав комітет TC39 (група, яка стандартизує JavaScript) можливість додавання спеціального оператора для присвоєння з використанням optional chaining? Відповідь: так, це обговорювалося.

Однак наразі пропозиція не є активною або не просувається по етапах. Основна проблема полягає у визначенні її точної поведінки. Розглянемо вираз `a?.b = c;`.

• Що має статися, якщо `a` є `undefined`?
• Чи слід мовчки ігнорувати присвоєння ("no-op")?
• Чи слід викидати інший тип помилки?
• Чи слід обчислювати весь вираз до певного значення?

Ця неоднозначність і відсутність чіткого консенсусу щодо найбільш інтуїтивно зрозумілої поведінки є основною причиною, чому ця функція не матеріалізувалася. Наразі патерни, які ми обговорили вище, є стандартними, прийнятими способами обробки безпечної модифікації властивостей.

Практичні сценарії та найкращі практики

Маючи в своєму розпорядженні кілька патернів, як нам вибрати правильний для роботи? Ось простий посібник з прийняття рішень.

Коли який патерн використовувати? Посібник з прийняття рішень

• Використовуйте `if (obj?.path) { ... }` коли:
  • Ви лише хочете змінити властивість, якщо батьківський об'єкт вже існує.
  • Ви виправляєте існуючі дані і не хочете створювати нові вкладені структури.
  • Приклад: Оновлення позначки часу 'lastLogin' користувача, але лише якщо об'єкт 'metadata' вже присутній.
• Використовуйте `(obj.prop ||= {})...` коли:
  • Ви хочете забезпечити існування шляху, створивши його, якщо він відсутній.
  • Ви почуваєтеся комфортно з прямим зміненням об'єкта.
  • Приклад: Ініціалізація об'єкта конфігурації або додавання нового елемента до профілю користувача, який може ще не мати цього розділу.
• Використовуйте бібліотеку, як-от Lodash `_.set` коли:
  • Ви працюєте в кодовій базі, яка вже використовує цю бібліотеку.
  • Вам потрібно дотримуватися суворих патернів незмінності.
  • Вам потрібно обробляти більш складні шляхи, наприклад ті, що включають індекси масивів.
  • Приклад: Оновлення стану в редюсері Redux.

Примітка щодо Nullish Coalescing Assignment (`??=`)

Важливо згадати близького родича оператора `||=`: Nullish Coalescing Assignment (`??=`). Хоча `||=` спрацьовує для будь-якого хибного значення (`undefined`, `null`, `false`, `0`, `''`), `??=` є більш точним і спрацьовує лише для `undefined` або `null`.

Ця відмінність є критичною, коли дійсним значенням властивості може бути `0` або порожній рядок.

Приклад коду: Підводний камінь `||=`

const product = { name: 'Widget', discount: 0 }; // Ми хочемо застосувати знижку за замовчуванням 10, якщо її не встановлено. product.discount ||= 10; console.log(product.discount); // Виводить: 10 (Неправильно! Знижка була навмисно 0)

Тут, оскільки `0` є хибним значенням, `||=` неправильно перезаписав його. Використання `??=` вирішує цю проблему.

Приклад коду: Точність `??=`

const product = { name: 'Widget', discount: 0 }; // Застосуйте знижку за замовчуванням лише якщо вона null або undefined. product.discount ??= 10; console.log(product.discount); // Виводить: 0 (Правильно!) const anotherProduct = { name: 'Gadget' }; // discount is undefined anotherProduct.discount ??= 10; console.log(anotherProduct.discount); // Виводить: 10 (Правильно!)

Найкраща практика: Під час створення шляхів об'єкта (які завжди є `undefined` спочатку), `||=` і `??=` є взаємозамінними. Однак, під час встановлення значень за замовчуванням для властивостей, які вже можуть існувати, віддавайте перевагу `??=`, щоб уникнути ненавмисного перезапису дійсних хибних значень, таких як `0`, `false` або `''`.

Висновок: Опанування безпечної та стійкої модифікації об'єктів

Хоча власний оператор "optional chaining assignment" залишається бажаним для багатьох розробників JavaScript, мова надає потужний і гнучкий набір інструментів для вирішення основної проблеми безпечної модифікації властивостей. Виходячи за рамки початкового питання про відсутній оператор, ми розкриваємо глибше розуміння того, як працює JavaScript.

Підсумуємо основні висновки:

• Оператор Optional Chaining (`?.`) змінює правила гри для читання вкладених властивостей, але його не можна використовувати для присвоєння через фундаментальні правила синтаксису мови (`lvalue` vs. `rvalue`).
• Для оновлення лише існуючих шляхів, поєднання сучасного оператора `if` з optional chaining (`if (user?.profile?.address)`) є найчистішим і найзрозумілішим підходом.
• Щоб забезпечити існування шляху, створивши його на льоту, оператори логічного присвоєння (`||=` або більш точний `??=`) забезпечують лаконічне та потужне власне рішення.
• Для програм, які вимагають незмінності або обробки дуже складних призначень шляхів, допоміжні бібліотеки, такі як Lodash, пропонують декларативну та надійну альтернативу.

Розуміючи ці патерни та знаючи, коли їх застосовувати, ви можете писати JavaScript, який не лише чистіший і сучасніший, але й стійкіший і менш схильний до помилок часу виконання. Ви можете впевнено обробляти будь-яку структуру даних, незалежно від того, наскільки вона вкладена чи непередбачувана, і створювати програми, які є надійними за задумом.