Українська

Опануйте перевірки надлишкових властивостей TypeScript, щоб запобігати помилкам під час виконання та підвищити безпеку типів об'єктів для надійних і передбачуваних JavaScript-застосунків.

Перевірки надлишкових властивостей у TypeScript: зміцнення безпеки типів ваших об'єктів

У сучасному світі розробки програмного забезпечення, особливо з JavaScript, забезпечення цілісності та передбачуваності вашого коду є надзвичайно важливим. Хоча JavaScript пропонує величезну гнучкість, це іноді може призводити до помилок під час виконання через неочікувані структури даних або невідповідності властивостей. Саме тут TypeScript проявляє себе з найкращого боку, надаючи можливості статичної типізації, які виявляють багато поширених помилок ще до того, як вони з'являться у продакшені. Однією з найпотужніших, але іноді неправильно зрозумілих функцій TypeScript є його перевірка надлишкових властивостей.

Ця стаття глибоко розглядає перевірки надлишкових властивостей у TypeScript, пояснюючи, що це таке, чому вони є вирішальними для безпеки типів об'єктів, і як їх ефективно використовувати для створення більш надійних та передбачуваних застосунків. Ми розглянемо різноманітні сценарії, поширені помилки та найкращі практики, щоб допомогти розробникам у всьому світі, незалежно від їхнього досвіду, оволодіти цим життєво важливим механізмом TypeScript.

Розуміння основної концепції: що таке перевірки надлишкових властивостей?

По суті, перевірка надлишкових властивостей у TypeScript — це механізм компілятора, який не дозволяє вам присвоювати об'єктний літерал змінній, тип якої явно не дозволяє ці додаткові властивості. Простими словами, якщо ви визначаєте об'єктний літерал і намагаєтеся присвоїти його змінній із конкретним визначенням типу (наприклад, інтерфейсом або псевдонімом типу), і цей літерал містить властивості, не оголошені у визначеному типі, TypeScript позначить це як помилку під час компіляції.

Проілюструймо це на простому прикладі:


interface User {
  name: string;
  age: number;
}

const newUser: User = {
  name: 'Alice',
  age: 30,
  email: 'alice@example.com' // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'email' не існує в типі 'User'.
};

У цьому фрагменті коду ми визначаємо `interface` з назвою `User` з двома властивостями: `name` та `age`. Коли ми намагаємося створити об'єктний літерал з додатковою властивістю, `email`, і присвоїти його змінній типу `User`, TypeScript негайно виявляє невідповідність. Властивість `email` є "надлишковою", оскільки вона не визначена в інтерфейсі `User`. Ця перевірка виконується саме тоді, коли ви використовуєте об'єктний літерал для присвоєння.

Чому перевірки надлишкових властивостей важливі?

Значущість перевірок надлишкових властивостей полягає в їхній здатності забезпечувати дотримання контракту між вашими даними та їхньою очікуваною структурою. Вони сприяють безпеці типів об'єктів у кількох ключових аспектах:

Коли застосовуються перевірки надлишкових властивостей?

Важливо розуміти конкретні умови, за яких TypeScript виконує ці перевірки. Вони в основному застосовуються до об'єктних літералів, коли вони присвоюються змінній або передаються як аргумент у функцію.

Сценарій 1: Присвоєння об'єктних літералів змінним

Як видно з наведеного вище прикладу з `User`, пряме присвоєння об'єктного літералу з додатковими властивостями типізованій змінній викликає перевірку.

Сценарій 2: Передача об'єктних літералів у функції

Коли функція очікує аргумент певного типу, і ви передаєте об'єктний літерал, що містить надлишкові властивості, TypeScript позначить це як помилку.


interface Product {
  id: number;
  name: string;
}

function displayProduct(product: Product): void {
  console.log(`Product ID: ${product.id}, Name: ${product.name}`);
}

displayProduct({
  id: 101,
  name: 'Laptop',
  price: 1200 // Помилка: Аргумент типу '{ id: number; name: string; price: number; }' не може бути присвоєний параметру типу 'Product'.
             // Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'price' не існує в типі 'Product'.
});

Тут властивість `price` в об'єктному літералі, переданому в `displayProduct`, є надлишковою, оскільки інтерфейс `Product` її не визначає.

Коли перевірки надлишкових властивостей *не* застосовуються?

Розуміння того, коли ці перевірки обходяться, є не менш важливим, щоб уникнути плутанини та знати, коли можуть знадобитися альтернативні стратегії.

1. Коли для присвоєння не використовуються об'єктні літерали

Якщо ви присвоюєте об'єкт, який не є об'єктним літералом (наприклад, змінну, яка вже містить об'єкт), перевірка надлишкових властивостей зазвичай обходиться.


interface Config {
  timeout: number;
}

function setupConfig(config: Config) {
  console.log(`Timeout set to: ${config.timeout}`);
}

const userProvidedConfig = {
  timeout: 5000,
  retries: 3 // Ця властивість 'retries' є надлишковою відповідно до типу 'Config'
};

setupConfig(userProvidedConfig); // Помилки немає!

// Хоча userProvidedConfig має додаткову властивість, перевірка пропускається,
// оскільки це не об'єктний літерал, що передається безпосередньо.
// TypeScript перевіряє сам тип userProvidedConfig.
// Якби userProvidedConfig був оголошений з типом Config, помилка виникла б раніше.
// Однак, якщо він оголошений як 'any' або ширший тип, помилка відкладається.

// Більш точний спосіб показати обхід:
let anotherConfig;

if (Math.random() > 0.5) {
  anotherConfig = {
    timeout: 1000,
    host: 'localhost' // Надлишкова властивість
  };
} else {
  anotherConfig = {
    timeout: 2000,
    port: 8080 // Надлишкова властивість
  };
}

setupConfig(anotherConfig as Config); // Помилки немає через твердження типу та обхід

// Ключовим моментом є те, що 'anotherConfig' не є об'єктним літералом у точці присвоєння до setupConfig.
// Якби у нас була проміжна змінна з типом 'Config', початкове присвоєння завершилося б помилкою.

// Приклад проміжної змінної:
let intermediateConfig: Config;

intermediateConfig = {
  timeout: 3000,
  logging: true // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'logging' не існує в типі 'Config'.
};

У першому прикладі `setupConfig(userProvidedConfig)` `userProvidedConfig` є змінною, що містить об'єкт. TypeScript перевіряє, чи `userProvidedConfig` в цілому відповідає типу `Config`. Він не застосовує строгу перевірку об'єктного літералу до самого `userProvidedConfig`. Якби `userProvidedConfig` був оголошений з типом, що не відповідає `Config`, помилка виникла б під час його оголошення або присвоєння. Обхід відбувається тому, що об'єкт уже створений і присвоєний змінній перед передачею у функцію.

2. Твердження типу (Type Assertions)

Ви можете обійти перевірки надлишкових властивостей за допомогою тверджень типу, хоча це слід робити обережно, оскільки це скасовує гарантії безпеки TypeScript.


interface Settings {
  theme: 'dark' | 'light';
}

const mySettings = {
  theme: 'dark',
  fontSize: 14 // Надлишкова властивість
} as Settings;

// Тут немає помилки через твердження типу.
// Ми кажемо TypeScript: "Довірся мені, цей об'єкт відповідає типу Settings."
console.log(mySettings.theme);
// console.log(mySettings.fontSize); // Це спричинило б помилку під час виконання, якби fontSize насправді не було.

3. Використання індексних сигнатур або синтаксису розповсюдження у визначеннях типів

Якщо ваш інтерфейс або псевдонім типу явно дозволяє довільні властивості, перевірки надлишкових властивостей не застосовуватимуться.

Використання індексних сигнатур:


interface FlexibleObject {
  id: number;
  [key: string]: any; // Дозволяє будь-який рядковий ключ з будь-яким значенням
}

const flexibleItem: FlexibleObject = {
  id: 1,
  name: 'Widget',
  version: '1.0.0'
};

// Помилки немає, оскільки 'name' та 'version' дозволені індексною сигнатурою.
console.log(flexibleItem.name);

Використання синтаксису розповсюдження у визначеннях типів (менш поширене для прямого обходу перевірок, більше для визначення сумісних типів):

Хоча це не є прямим обходом, розповсюдження дозволяє створювати нові об'єкти, що включають існуючі властивості, і перевірка застосовується до новоутвореного літералу.

4. Використання `Object.assign()` або синтаксису розповсюдження для об'єднання

Коли ви використовуєте `Object.assign()` або синтаксис розповсюдження (`...`) для об'єднання об'єктів, перевірка надлишкових властивостей поводиться інакше. Вона застосовується до результуючого об'єктного літералу, що формується.


interface BaseConfig {
  host: string;
}

interface ExtendedConfig extends BaseConfig {
  port: number;
}

const defaultConfig: BaseConfig = {
  host: 'localhost'
};

const userConfig = {
  port: 8080,
  timeout: 5000 // Надлишкова властивість відносно BaseConfig, але очікувана об'єднаним типом
};

// Розповсюдження в новий об'єктний літерал, що відповідає ExtendedConfig
const finalConfig: ExtendedConfig = {
  ...defaultConfig,
  ...userConfig
};

// Загалом це нормально, оскільки 'finalConfig' оголошено як 'ExtendedConfig', і властивості збігаються.
// Перевірка виконується для типу 'finalConfig'.

// Розглянемо сценарій, коли це *може* призвести до помилки:

interface SmallConfig {
  key: string;
}

const data1 = { key: 'abc', value: 123 }; // 'value' тут є зайвою
const data2 = { key: 'xyz', status: 'active' }; // 'status' тут є зайвою

// Спроба присвоєння типу, який не приймає додаткових властивостей

// const combined: SmallConfig = {
//   ...data1, // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'value' не існує в типі 'SmallConfig'.
//   ...data2  // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'status' не існує в типі 'SmallConfig'.
// };

// Помилка виникає, оскільки об'єктний літерал, утворений синтаксисом розповсюдження,
// містить властивості ('value', 'status'), відсутні в 'SmallConfig'.

// Якщо ми створимо проміжну змінну з ширшим типом:

const temp: any = {
  ...data1,
  ...data2
};

// Тоді присвоєння SmallConfig, перевірка надлишкових властивостей обходиться при початковому створенні літералу,
// але перевірка типу при присвоєнні все ще може відбутися, якщо тип temp виводиться більш суворо.
// Однак, якщо temp має тип 'any', жодної перевірки не відбувається до присвоєння 'combined'.

// Уточнимо розуміння розповсюдження з перевірками надлишкових властивостей:
// Перевірка відбувається, коли об'єктний літерал, створений синтаксисом розповсюдження, присвоюється
// змінній або передається у функцію, що очікує більш конкретний тип.

interface SpecificShape { 
  id: number;
}

const objA = { id: 1, extra1: 'hello' };
const objB = { id: 2, extra2: 'world' };

// Це призведе до помилки, якщо SpecificShape не дозволяє 'extra1' або 'extra2':
// const merged: SpecificShape = {
//   ...objA,
//   ...objB
// };

// Причина помилки в тому, що синтаксис розповсюдження фактично створює новий об'єктний літерал.
// Якби objA та objB мали однакові ключі, переміг би останній. Компілятор
// бачить цей результуючий літерал і перевіряє його на відповідність 'SpecificShape'.

// Щоб це працювало, вам може знадобитися проміжний крок або більш дозвільний тип:

const tempObj = {
  ...objA,
  ...objB
};

// Тепер, якщо tempObj має властивості, відсутні в SpecificShape, присвоєння не вдасться:
// const mergedCorrected: SpecificShape = tempObj; // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості...

// Ключовим є те, що компілятор аналізує форму об'єктного літералу, що створюється.
// Якщо цей літерал містить властивості, не визначені в цільовому типі, це помилка.

// Типовий випадок використання синтаксису розповсюдження з перевірками надлишкових властивостей:

interface UserProfile {
  userId: string;
  username: string;
}

interface AdminProfile extends UserProfile {
  adminLevel: number;
}

const baseUserData: UserProfile = {
  userId: 'user-123',
  username: 'coder'
};

const adminData = {
  adminLevel: 5,
  lastLogin: '2023-10-27'
};

// Саме тут перевірка надлишкових властивостей є релевантною:
// const adminProfile: AdminProfile = {
//   ...baseUserData,
//   ...adminData // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'lastLogin' не існує в типі 'AdminProfile'.
// };

// Об'єктний літерал, створений розповсюдженням, має 'lastLogin', якого немає в 'AdminProfile'.
// Щоб це виправити, 'adminData' в ідеалі повинен відповідати AdminProfile, або надлишкову властивість слід обробити.

// Виправлений підхід:
const validAdminData = {
  adminLevel: 5
};

const adminProfileCorrect: AdminProfile = {
  ...baseUserData,
  ...validAdminData
};

console.log(adminProfileCorrect.userId);
console.log(adminProfileCorrect.adminLevel);

Перевірка надлишкових властивостей застосовується до результуючого об'єктного літералу, створеного за допомогою синтаксису розповсюдження. Якщо цей результуючий літерал містить властивості, не оголошені в цільовому типі, TypeScript повідомить про помилку.

Стратегії обробки надлишкових властивостей

Хоча перевірки надлишкових властивостей є корисними, існують легітимні сценарії, коли у вас можуть бути додаткові властивості, які ви хочете включити або обробити інакше. Ось поширені стратегії:

1. Залишкові властивості з псевдонімами типів або інтерфейсами

Ви можете використовувати синтаксис залишкових параметрів (`...rest`) в псевдонімах типів або інтерфейсах для збору будь-яких властивостей, що залишилися і не були явно визначені. Це чистий спосіб визнати та зібрати ці надлишкові властивості.


interface UserProfile {
  id: number;
  name: string;
}

interface UserWithMetadata extends UserProfile {
  metadata: {
    [key: string]: any;
  };
}

// Або частіше з псевдонімом типу та синтаксисом залишку:
type UserProfileWithMetadata = UserProfile & {
  [key: string]: any;
};

const user1: UserProfileWithMetadata = {
  id: 1,
  name: 'Bob',
  email: 'bob@example.com',
  isAdmin: true
};

// Помилки немає, оскільки 'email' та 'isAdmin' захоплюються індексною сигнатурою в UserProfileWithMetadata.
console.log(user1.email);
console.log(user1.isAdmin);

// Інший спосіб з використанням залишкових параметрів у визначенні типу:
interface ConfigWithRest {
  apiUrl: string;
  timeout?: number;
  // Захопити всі інші властивості
  [key: string]: any;
}

const appConfig: ConfigWithRest = {
  apiUrl: 'https://api.example.com',
  timeout: 5000,
  featureFlags: {
    newUI: true,
    betaFeatures: false
  }
};

console.log(appConfig.featureFlags);

Використання `[key: string]: any;` або подібних індексних сигнатур є ідіоматичним способом обробки довільних додаткових властивостей.

2. Деструктуризація із синтаксисом залишку

Коли ви отримуєте об'єкт і вам потрібно витягти певні властивості, зберігши решту, деструктуризація із синтаксисом залишку є безцінною.


interface Employee {
  employeeId: string;
  department: string;
}

function processEmployeeData(data: Employee & { [key: string]: any }) {
  const { employeeId, department, ...otherDetails } = data;

  console.log(`Employee ID: ${employeeId}`);
  console.log(`Department: ${department}`);
  console.log('Other details:', otherDetails);
  // otherDetails міститиме будь-які властивості, які не були явно деструктуровані,
  // наприклад 'salary', 'startDate' тощо.
}

const employeeInfo = {
  employeeId: 'emp-789',
  department: 'Engineering',
  salary: 90000,
  startDate: '2022-01-15'
};

processEmployeeData(employeeInfo);

// Навіть якби employeeInfo спочатку мав додаткову властивість, перевірка надлишкових властивостей
// обходиться, якщо сигнатура функції це дозволяє (наприклад, за допомогою індексної сигнатури).
// Якби processEmployeeData був строго типізований як 'Employee', і employeeInfo мав 'salary',
// помилка виникла б, ЯКЩО employeeInfo був би об'єктним літералом, переданим безпосередньо.
// Але тут employeeInfo є змінною, а тип функції обробляє додаткові властивості.

3. Явне визначення всіх властивостей (якщо вони відомі)

Якщо ви знаєте потенційні додаткові властивості, найкращим підходом є додати їх до вашого інтерфейсу або псевдоніма типу. Це забезпечує найбільшу безпеку типів.


interface UserProfile {
  id: number;
  name: string;
  email?: string; // Необов'язковий email
}

const userWithEmail: UserProfile = {
  id: 2,
  name: 'Charlie',
  email: 'charlie@example.com'
};

const userWithoutEmail: UserProfile = {
  id: 3,
  name: 'David'
};

// Якщо ми спробуємо додати властивість, якої немає в UserProfile:
// const userWithExtra: UserProfile = {
//   id: 4,
//   name: 'Eve',
//   phoneNumber: '555-1234'
// }; // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'phoneNumber' не існує в типі 'UserProfile'.

4. Використання `as` для тверджень типу (з обережністю)

Як було показано раніше, твердження типу можуть придушити перевірки надлишкових властивостей. Використовуйте це зрідка і лише тоді, коли ви абсолютно впевнені у формі об'єкта.


interface ProductConfig {
  id: string;
  version: string;
}

// Уявіть, що це надходить із зовнішнього джерела або менш суворого модуля
const externalConfig = {
  id: 'prod-abc',
  version: '1.2',
  debugMode: true // Надлишкова властивість
};

// Якщо ви знаєте, що 'externalConfig' завжди матиме 'id' та 'version', і ви хочете розглядати його як ProductConfig:
const productConfig = externalConfig as ProductConfig;

// Це твердження обходить перевірку надлишкових властивостей на самому `externalConfig`.
// Однак, якби ви передавали об'єктний літерал безпосередньо:

// const productConfigLiteral: ProductConfig = {
//   id: 'prod-xyz',
//   version: '2.0',
//   debugMode: false
// }; // Помилка: Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'debugMode' не існує в типі 'ProductConfig'.

5. Захисники типів (Type Guards)

Для більш складних сценаріїв захисники типів можуть допомогти звузити типи та умовно обробляти властивості.


interface Shape {
  kind: 'circle' | 'square';
}

interface Circle extends Shape {
  kind: 'circle';
  radius: number;
}

interface Square extends Shape {
  kind: 'square';
  sideLength: number;
}

function calculateArea(shape: Shape) {
  if (shape.kind === 'circle') {
    // TypeScript знає, що 'shape' тут є Circle
    console.log(Math.PI * shape.radius ** 2);
  } else if (shape.kind === 'square') {
    // TypeScript знає, що 'shape' тут є Square
    console.log(shape.sideLength ** 2);
  }
}

const circleData = {
  kind: 'circle' as const, // Використання 'as const' для виведення літерального типу
  radius: 10,
  color: 'red' // Надлишкова властивість
};

// При передачі в calculateArea, сигнатура функції очікує 'Shape'.
// Сама функція правильно отримає доступ до 'kind'.
// Якби calculateArea очікувала 'Circle' безпосередньо і отримала circleData
// як об'єктний літерал, 'color' став би проблемою.

// Проілюструємо перевірку надлишкових властивостей з функцією, що очікує конкретний підтип:

function processCircle(circle: Circle) {
  console.log(`Processing circle with radius: ${circle.radius}`);
}

// processCircle(circleData); // Помилка: Аргумент типу '{ kind: "circle"; radius: number; color: string; }' не може бути присвоєний параметру типу 'Circle'.
                         // Об'єктний літерал може вказувати лише відомі властивості, а 'color' не існує в типі 'Circle'.

// Щоб це виправити, ви можете деструктурувати або використати більш дозвільний тип для circleData:

const { color, ...circleDataWithoutColor } = circleData;
processCircle(circleDataWithoutColor);

// Або визначити circleData, включивши ширший тип:

const circleDataWithExtras: Circle & { [key: string]: any } = {
  kind: 'circle',
  radius: 15,
  color: 'blue'
};
processCircle(circleDataWithExtras); // Тепер працює.

Поширені помилки та як їх уникнути

Навіть досвідчені розробники іноді можуть бути здивовані перевірками надлишкових властивостей. Ось поширені помилки:

Глобальні аспекти та найкращі практики

При роботі в глобальному, різноманітному середовищі розробки дотримання послідовних практик щодо безпеки типів є вирішальним:

Висновок

Перевірки надлишкових властивостей у TypeScript є наріжним каменем його здатності забезпечувати надійну безпеку типів об'єктів. Розуміючи, коли і чому відбуваються ці перевірки, розробники можуть писати більш передбачуваний код з меншою кількістю помилок.

Для розробників у всьому світі прийняття цієї функції означає менше несподіванок під час виконання, легшу співпрацю та більш підтримувані кодові бази. Незалежно від того, чи створюєте ви невелику утиліту або великомасштабний корпоративний застосунок, оволодіння перевірками надлишкових властивостей, безсумнівно, підвищить якість та надійність ваших JavaScript-проєктів.

Ключові висновки:

Свідомо застосовуючи ці принципи, ви можете значно підвищити безпеку та підтримуваність вашого коду на TypeScript, що призведе до більш успішних результатів у розробці програмного забезпечення.