Зіставлення зразків у JavaScript: умовне оцінювання зразка за допомогою 'when'

JavaScript, хоч і традиційно відомий своєю динамічною та гнучкою природою, все частіше впроваджує можливості, що сприяють більш структурованим і декларативним стилям програмування. Однією з таких можливостей, що набуває популярності завдяки бібліотекам та пропозиціям, є зіставлення зразків. Зіставлення зразків дозволяє розробникам деконструювати структури даних і виконувати код на основі структури та значень у цих структурах. Ця стаття заглиблюється в потужну концепцію умовного оцінювання зразка за допомогою умови 'when', яка часто зустрічається в реалізаціях зіставлення зразків.

Що таке зіставлення зразків?

За своєю суттю, зіставлення зразків — це техніка перевірки значення на відповідність зразку, і, якщо значення відповідає зразку, вилучення частин цього значення для подальшої обробки. Вважайте це більш виразною та лаконічною альтернативою складним вкладеним операторам `if` або громіздким операторам `switch`. Зіставлення зразків поширене в мовах функціонального програмування, таких як Haskell, Scala та F#, і все частіше з'являється в основних мовах, як-от JavaScript та Python.

У JavaScript зіставлення зразків зазвичай досягається за допомогою бібліотек, таких як 'ts-pattern' (для TypeScript), або пропозицій, як-от пропозиція щодо зіставлення зразків, що наразі розглядається для ECMAScript.

Сила 'When': умовне оцінювання зразка

Умова 'when' розширює можливості базового зіставлення зразків, дозволяючи додавати умовну логіку до ваших зразків. Це означає, що зразок спрацьовує, лише якщо і структура значення збігається, *і* умова, зазначена в 'when', повертає true. Це додає значний рівень гнучкості та точності до вашої логіки зіставлення зразків.

Розглянемо сценарій, коли ви обробляєте дані користувачів з глобальної платформи електронної комерції. Вам може знадобитися застосовувати різні знижки залежно від місцезнаходження користувача та його витрат. Без 'when' ви могли б отримати вкладені оператори `if` у ваших випадках зіставлення, що робить код менш читабельним і складнішим для підтримки. 'When' дозволяє виражати ці умови безпосередньо в зразку.

Наочні приклади

Проілюструймо це на практичних прикладах. Ми будемо використовувати гіпотетичну бібліотеку, яка забезпечує зіставлення зразків з функціональністю 'when'. Зверніть увагу, що синтаксис може відрізнятися залежно від конкретної бібліотеки або пропозиції, яку ви використовуєте.

Приклад 1: Базова перевірка типів з 'When'

Припустимо, ви хочете обробляти різні типи повідомлень, що надходять до системи:

function processMessage(message) {
  match(message)
    .with({ type: "text", content: P.string }, (msg) => {
      console.log(`Обробка текстового повідомлення: ${msg.content}`);
    })
    .with({ type: "image", url: P.string }, (msg) => {
      console.log(`Обробка зображення: ${msg.url}`);
    })
    .otherwise(() => {
      console.log("Невідомий тип повідомлення");
    });
}

processMessage({ type: "text", content: "Hello, world!" }); // Вивід: Обробка текстового повідомлення: Hello, world!
processMessage({ type: "image", url: "https://example.com/image.jpg" }); // Вивід: Обробка зображення: https://example.com/image.jpg
processMessage({ type: "audio", file: "audio.mp3" }); // Вивід: Невідомий тип повідомлення

У цьому базовому прикладі ми зіставляємо зразки на основі властивості `type` та наявності інших властивостей, таких як `content` або `url`. `P.string` — це заповнювач для перевірки типу даних.

Приклад 2: Умовний розрахунок знижки на основі регіону та витрат

Тепер додамо умову 'when' для обробки знижок на основі місцезнаходження користувача та витрат:

function calculateDiscount(user) {
  match(user)
    .with(
      {
        country: "USA",
        spending: P.number.gt(100) //P.number.gt(100) перевіряє, чи витрати більші за 100
      },
      () => {
        console.log("Застосовується знижка 10% для користувачів із США, які витратили понад $100");
        return 0.1;
      }
    )
    .with(
      {
        country: "Canada",
        spending: P.number.gt(50)
      },
      () => {
        console.log("Застосовується знижка 5% для користувачів з Канади, які витратили понад $50");
        return 0.05;
      }
    )
    .with({ country: P.string }, (u) => {
      console.log(`Спеціальних знижок для користувачів з ${u.country} немає`);
      return 0;
    })
    .otherwise(() => {
      console.log("Знижка не застосовується.");
      return 0;
    });
}

const user1 = { country: "USA", spending: 150 };
const user2 = { country: "Canada", spending: 75 };
const user3 = { country: "UK", spending: 200 };

console.log(`Знижка для user1: ${calculateDiscount(user1)}`); // Вивід: Застосовується знижка 10% для користувачів із США, які витратили понад $100; Знижка для user1: 0.1
console.log(`Знижка для user2: ${calculateDiscount(user2)}`); // Вивід: Застосовується знижка 5% для користувачів з Канади, які витратили понад $50; Знижка для user2: 0.05
console.log(`Знижка для user3: ${calculateDiscount(user3)}`); // Вивід: Спеціальних знижок для користувачів з UK немає; Знижка для user3: 0

У цьому прикладі умова 'when' (неявно представлена у функції `with`) дозволяє нам вказати умови для властивості `spending`. Ми можемо перевірити, чи перевищують витрати певний поріг, перш ніж застосовувати знижку. Це усуває потребу у вкладених операторах `if` у кожному випадку.

Приклад 3: Обробка різних валют з курсами обміну

Розглянемо складніший сценарій, де нам потрібно застосовувати різні курси обміну залежно від валюти транзакції. Це вимагає як зіставлення зразків, так і умовної оцінки:

function processTransaction(transaction) {
  match(transaction)
    .with(
      { currency: "USD", amount: P.number.gt(0) },
      () => {
        console.log(`Обробка транзакції в USD: ${transaction.amount}`);
        return transaction.amount;
      }
    )
    .with(
      { currency: "EUR", amount: P.number.gt(0) },
      () => {
        const amountInUSD = transaction.amount * 1.1; // Припускаючи, що 1 EUR = 1.1 USD
        console.log(`Обробка транзакції в EUR: ${transaction.amount} EUR (конвертовано в ${amountInUSD} USD)`);
        return amountInUSD;
      }
    )
    .with(
      { currency: "GBP", amount: P.number.gt(0) },
      () => {
        const amountInUSD = transaction.amount * 1.3; // Припускаючи, що 1 GBP = 1.3 USD
        console.log(`Обробка транзакції в GBP: ${transaction.amount} GBP (конвертовано в ${amountInUSD} USD)`);
        return amountInUSD;
      }
    )
    .otherwise(() => {
      console.log("Непідтримувана валюта або недійсна транзакція.");
      return 0;
    });
}

const transaction1 = { currency: "USD", amount: 100 };
const transaction2 = { currency: "EUR", amount: 50 };
const transaction3 = { currency: "JPY", amount: 10000 };

console.log(`Вартість транзакції 1 в USD: ${processTransaction(transaction1)}`); // Вивід: Обробка транзакції в USD: 100; Вартість транзакції 1 в USD: 100
console.log(`Вартість транзакції 2 в USD: ${processTransaction(transaction2)}`); // Вивід: Обробка транзакції в EUR: 50 EUR (конвертовано в 55 USD); Вартість транзакції 2 в USD: 55
console.log(`Вартість транзакції 3 в USD: ${processTransaction(transaction3)}`); // Вивід: Непідтримувана валюта або недійсна транзакція.; Вартість транзакції 3 в USD: 0

Хоча цей приклад не використовує функціональність `when` безпосередньо, він демонструє, як зіставлення зразків загалом може використовуватися для обробки різних сценаріїв (різні валюти) та застосування відповідної логіки (конвертація валют). Умову 'when' можна було б додати для подальшого уточнення умов. Наприклад, ми могли б конвертувати EUR в USD тільки якщо користувач знаходиться в Північній Америці, інакше — конвертувати EUR в CAD.

Переваги використання 'When' у зіставленні зразків

• Покращена читабельність: Виражаючи умовну логіку безпосередньо в зразку, ви уникаєте вкладених операторів `if`, що робить код легшим для розуміння.
• Покращена підтримка: Декларативний характер зіставлення зразків з 'when' полегшує модифікацію та розширення вашого коду. Додавання нових випадків або зміна існуючих умов стає простішим.
• Зменшення шаблонного коду: Зіставлення зразків часто усуває потребу в повторюваному коді для перевірки типів та вилучення даних.
• Підвищена виразність: 'When' дозволяє виражати складні умови лаконічно та елегантно.

Рекомендації та найкращі практики

• Підтримка бібліотек/пропозицій: Доступність та синтаксис функцій зіставлення зразків залежать від середовища JavaScript та бібліотек або пропозицій, які ви використовуєте. Обирайте бібліотеку або пропозицію, яка найкраще відповідає вашим потребам та стилю кодування.
• Продуктивність: Хоча зіставлення зразків може покращити читабельність коду, важливо враховувати його вплив на продуктивність. Складні зразки та умови можуть потенційно вплинути на швидкодію, тому важливо профілювати ваш код та оптимізувати за потреби.
• Чіткість коду: Навіть з 'when' важливо підтримувати чіткість коду. Уникайте надто складних умов, які роблять зразки важкими для розуміння. Використовуйте змістовні імена змінних та коментарі для пояснення логіки ваших зразків.
• Обробка помилок: Переконайтеся, що ваша логіка зіставлення зразків містить відповідні механізми обробки помилок для коректної роботи з неочікуваними вхідними даними. Умова `otherwise` тут є вирішальною.

Застосування в реальному житті

Зіставлення зразків з 'when' може застосовуватися в різних реальних сценаріях, зокрема:

• Валідація даних: Перевірка структури та значень вхідних даних, таких як запити до API або введення користувача.
• Маршрутизація: Реалізація логіки маршрутизації на основі URL-адреси або інших параметрів запиту.
• Управління станом: Управління станом додатку передбачуваним та підтримуваним способом.
• Створення компіляторів: Реалізація парсерів та інших компонентів компілятора.
• ШІ та машинне навчання: Виділення ознак та попередня обробка даних.
• Розробка ігор: Обробка різних ігрових подій та дій гравця.

Наприклад, розглянемо міжнародний банківський додаток. Використовуючи зіставлення зразків з 'when', ви могли б обробляти транзакції по-різному залежно від країни походження, валюти, суми та типу транзакції (наприклад, депозит, зняття, переказ). У вас можуть бути різні регуляторні вимоги для транзакцій, що надходять з певних країн або перевищують певні суми.

Висновок

Зіставлення зразків у JavaScript, особливо в поєднанні з умовою 'when' для умовної оцінки, пропонує потужний та елегантний спосіб написання більш виразного, читабельного та підтримуваного коду. Використовуючи зіставлення зразків, ви можете значно спростити складну умовну логіку та покращити загальну якість ваших JavaScript-додатків. Оскільки JavaScript продовжує розвиватися, зіставлення зразків, ймовірно, стане все більш важливим інструментом в арсеналі розробника.

Досліджуйте доступні бібліотеки та пропозиції щодо зіставлення зразків у JavaScript та експериментуйте з умовою 'when', щоб розкрити її повний потенціал. Використовуйте цю потужну техніку та підвищуйте свої навички кодування на JavaScript.