Не так давно я раскопал на просторах GitHub репозиторий type-challenges. У меня есть целый блог, где я решаю задачки оттуда, но сегодня я попытаюсь показать не только реализацию Get, но и продемонстрирую общие проблемы, покажу улучшения и использование в production.

Если перед началом чтения хочется ознакомиться с понятиями из TypeScript, которые требуются в данной статье, переходите в конец.

Также, эта статья является переводом статьи, которую я написал на английском. Если интересно, переходите.

1. Базовая реализация

Текущий челлендж располагается в категории "сложное"

Предполагается, что нам нужно находить значения для пути только в объекте (реализация не требует пути в массиве и кортеже)

Так с чего же начнем?

1.1. Получение ключей

Представим, если бы мы решали эту задачу с помощью JavaScript:

Перед тем, как вызывать keys.reduce, мы получаем список всех ключей. В JavaScript нам достаточно вызвать метод split. В TypeScript нам тоже надо как-то получить список ключей из строки.

Благодаря TypeScript 4.1, мы можем использовать Template Literal types. С их помощью мы можем удалить точки между ключами. Давайте определим тип Path и попробуем сделать первый подход:

Выглядит коротко и просто. Однако после покрытия тестами мы поняли, что упустили случай с единственным элементом (без точки). Тесты написаны в Playground. Давайте добавим этот случай:

Так лучше. Тесты вместе с реализацией доступны в Playground.

1.2. Reducer для объекта

После того, как мы получили ключи, мы наконец-то может вызватьkeys.reduce. Чтобы это сделать, давайте определим тип GetWithArray , имея уже путь в виде кортежа K

Немного прокомментирую:

1. K extends [infer Key, ...infer Rest] проверяет, что у нас есть хотя бы один элемент в кортеже

2. Key extends keyof O позволяет использовать O[Key] и рекурсивно переходит к следующему уровню объекта

Давайте протестируем это решение (ссылка на Playground). Опять мы забыли случай, правда уже когда у нас пустой массив. После добавления код выглядит так:

Финальная версия с тестами в Playground

1.3. Все вместе

Давайте протестируем все вместе и удостоверимся, что тип работает как ожидается: Playground. Отлично, базовую часть мы закончили.

2. Опциональные пути

Когда работаешь с реальными данные в production, тебе иногда данные не приходят или приходят, но не полностью. Поэтому по всему проекту мы используем ? , null илиundefined.

Возьмем такой пример и покроем тестами текущее решение: Playground. Как и ожидалось, TypeScript ругается.

Причина проста. Давайте возьмем какой-нибудь пример и пошагово пройдемся:

Текущее решение не позволяет извлекать ключ из объекта, который может быть undefined or null. Постараемся это решить.

2.1. Удаляем undefined, null или оба типа сразу

Сначала определим 3 вспомогательных типа:

Мы проверяем, что undefined и/или null являются частью union type, и если так, удаляем их из него. Это поможет работать с остальной "существенной" частью.

Тесты, как обычно, в Playground

2.2. Редактируем reducer

Давайте обновим вот эту ветку GetWithArray:

1. Сначала проверим, что ключ существует в объекте с undefined и/или null

2. В противном случае, его нет (то есть мы возвращаем undefined)

Добавим здесь тесты и проверим, что тип работает корректно (ссылка на Playground).

3. Получение пути из массива и кортежа

Аналогично берем пример с массивом и пошагово проверяем:

В JavaScript мы бы ходили по индексам:

Несмотря на то, что ключ может быть string или number, Path оставляем неизменным:

3.1. Reducer для массива

Как и для объектов, для массивов мы вызываем keys.reduce . Для TypeScript нам надо написать реализацию аналогично GetWithArray . Давайте реализуем это отдельно для массивов, а затем объединим реализации GetWithArray в одно.

Сперва адаптируем тип для массивов и кортежа. Возьмем A вместо O по семантическим причинам:

После тестирования в Playground, мы столкнулись с несколькими проблемами:

1. Массивы не имеют ключей с типом  string :

   

   Здесь '1' extends keyof string[] всегда ложно, поэтому возвращает never.

2. Аналогично для массивов с ключевым словом readonly

   

3. Кортежи (например [0, 1, 2]) возвращают never вместо undefined:

   

Пойдем чинить все пошагово.

3.2. Выводим T | undefined

Для массивов мы хотим получить T | undefined в качестве ответа (так как при извлечении по индексу мы не знаем, есть элемент или нет), в зависимости от значения T:

Я добавил A extends readonly (infer T)[] , т.к. для всех массивов (в том числе с ключевым слово readonly) это утверждение верно.

После проверки, нам остается починить кортежи. Пример с тестами доступен в Playground.

3.3. Кортежи

Если мы попробуем извлечь значение из несуществующего индекса, мы получим обобщающий тип, как для массивов (ну и еще undefined в придачу)

Для того, чтобы справиться с этой проблемой, я предлагаю построить табличку с extends для разных типов (назовем эту табличку ExtendsTable) и будем подбирать правильное условие, чтобы разграничить массивы и кортежи:

Возьмем 4 разных типа:

1. [0]

2. number[]

3. readonly number[]

4. any[]

Для лучшего отображения нарисую табличку, чтобы было понятно, что происходит:

Если на пересечении ? , это значит, что строчка расширяема столбцом. Несколько примеров:

• [0] extends [0]

• number[] extends readonly number[]

Соответственно, если на пересечении ?, то значит, что строка не расширяется колонкой. Пару примеров:

• number[] extends [0]

• readonly number[] extends number[]

Возьмем строку с any[]: для колонки [0] мы видим ?, когда для остальных типов (столбцов) – это ?.

Собственно, мы нашли ответ!

Мы возьмем это условие any[] extends A и применим к GetWithArray:

1. Мы различаем массив от кортежа с помощью условия any[] extends A

2. Для массивов мы используем T | undefined

3. Для кортежей, мы извлекаем значение, если индекс для этого кортежа существует

4. В противном случае, мы возвращаем undefined

Если хочется еще раз взглянуть на все текущие изменения, переходите на Playground.

4. Общее решение

На данный момент у нас есть решение для объектов:

и для массивов:

Определим два вспомогательных типа:  ExtractFromObject и ExtractFromArray, где мы будем извлекать значение, зная, с какой структурой в данный момент работаем:

Здесь пришлось добавлять ограничения (Generic Constrains):

1. Для ExtractFromObject – это O extends Record<PropertyKey, unknown>. Это значит, что O должен быть объектом любого вида

2. Для ExtractFromArray аналогично:  A extends readonly any[] принимает массив любого типа и кортежи

Добавим соответствующие условия в GetWithArray и объединим решения:

Это решение я тоже покрыл тестами. Ссылка на Playground.

5. Связка с JavaScript

Вернемся к решению в JavaScript:

На данный момент мы используем lodash в нашем проекте, где есть функция get. Если вы выглянете на common/object.d.ts в@types/lodash, то немного огорчитесь. Во многих случаях вызов get возвращает any : typescript-lodash-types

Давайте заменим reduce на цикл с for (например for-of), чтобы была возможность сделать ранний выход из цикла с полученным значением, если оно undefined или null:

А теперь покроем эту функцию get типами, которые мы получили на предыдущих шагах. Разделим это на два случая:

1. Тип Get можно использовать тогда и только тогда, когда все ограничения применимы и тип корректно выводится

2. В случае какой-то ошибки мы используем вторую сигнатуру (например, мы передали число вместо строки в качестве пути)

Чтобы использовать перегрузку, нам нужно использовать функцию с ключевым слово function, а не стрелочные функции:

Почти готово. Осталось добавить тип Get :

Все вместе я разместил на Codesandbox:

1. Мы написали функцию get с типами

2. Мы покрыли типы тестами

3. Мы покрыли тестами функцию get

Summary

Для решения задачи требуются следующие знания концепций в TypeScript:

1. Кортежи представлены в TypeScript 1.3, но вариативный вариант (Variadic Tuple Types) был выпущен в версии 4.0, так что теперь можно использовать spread внутри кортежей

   

2. Типы с условиями (Conditional types) доступны с версии TypeScript 2.8

   

3. Ключевое слово infer  в типах с условием, которые были представлены в TypeScript 2.8

   

4. Рекурсивные типы с условием (Recursive conditional types) появились с версии TypeScript 4.1

   

5. Шаблоны для строчных литералов (Template Literal types) также появились с версии TypeScript 4.1

   

6. Ограничения для дженериков (обобщений?) (Generic Constrains)

   

7. Перегрузка функций (Function Overloads)

   

Всем спасибо за внимание. Если есть пожелания, пишите в комментарии. Всем хорошего вечера и выходных.