内容简介:原文:https://dev.to/khaosdoctor/dealing-with-unexpected-data-in-javascript-2kda动态类型语言的最大问题就是无法保证数据流总是正确的,因为我们无法“强行控制”一个参数或变量,比方说,让它不为 null。当我们面对这些情况时的标准做法是简单地做一个判断:
原文:https://dev.to/khaosdoctor/dealing-with-unexpected-data-in-javascript-2kda
动态类型语言的最大问题就是无法保证数据流总是正确的,因为我们无法“强行控制”一个参数或变量,比方说,让它不为 null。当我们面对这些情况时的标准做法是简单地做一个判断:
function foo (mustExist) { if (!mustExist) throw new Error('Parameter cannot be null') return ... }
这样做的问题在于会污染我们的代码,因为要随处做判断,并且实际上也无法保证每一位开发代码的人都像这样判断;我们甚至都不知道这样被传进来的一个参数是 undefined
还是 null
,这在不同团队负责前后端的情况下司空见惯,也是大概率的情况。
如何以更好的方式让“非预期”数据造成的副作用最小化呢?作为一个 后端开发者 ,我想给出一些个人化的意见。
I. 一切的源点
数据有多种来源,最主要的当然就是 用户输入 。但是,也存在其它有缺陷数据的来源,比如数据库、函数返回值中的隐形空数据、外部 API 等。
我们稍后将展开讨论以如何不同的方式对待每一种的情况,要知道毕竟没什么灵丹妙药。大多数这些非预期数据的起源都是人为失误,当语言解析到 null 或 undefined 时,与之配套的逻辑却没准备好处理它们。
II. 用户输入
在这种情况下,我们能做的不多,如果是用户输入的问题,我们通过称为 补水(Hydration) 的方式处理它。换句话说,我们得拿到用户发来的原始输入,比如一个 API 中的负载,并将其转换为我们可以无错应用的某些形式。
在后端,当使用 Express 这样的 web 服务器时,我们可以通过标准的 JSON Schema (https://www.npmjs.com/package/ajv) 或是 Joi 这样的 工具 对来自前端的用户输入执行所有的操作。
关于我们能用 Express 和 AJV 对一个路由做什么的例子可能是下面这样:
const Ajv = require('ajv') const Express = require('express') const bodyParser = require('body-parser') const app = Express() const ajv = new Ajv() app.use(bodyParser.json()) app.get('/foo', (req, res) => { const schema = { type: 'object', properties: { name: { type: 'string' }, password: { type: 'string' }, email: { type: 'string', format: 'email' } }, additionalProperties: false required: ['name', 'password', 'email'] } const valid = ajv.validate(schema, req.body) if (!valid) return res.status(422).json(ajv.errors) // ... }) app.listen(3000)
可见我们对一个路由中请求的 body 做了校验,默认情况下 body 是个从 body-parser
包中通过负载接收到的对象,在本例中将其传到一个 JSON-Schema 实例中校验,看看其中的某个属性是否有不同的类型或格式。
重要:注意我们返回了一个 HTTP 422 Unprocessable Entity 状态码,意味着“无法处理的实体”。许多人对待像这样 body 或者 query 错误的请求,使用了表示整体错误的 400 Bad Request 报错;在这种情况中,请求本身并没有错,只是用户发送的数据不符合预期而已。
默认值的可选参数
我们之前做的校验的一个额外收获是,我们开启了一种可能性,那就是 如果一个可选域没有被传值,一个空值也能被传递进我们的应用 。例如,想象一个有 page
和 size
两个参数作为查询字符串的分页路由,但二者都不是必须的;如果它们都没收到的话,必须设定一个默认值。
理想的话,我们的控制器里应该有一个像这样的函数:
function searchSomething (filter, page = 1, size = 10) { // ... }
注意:正如之前我们返回的 422 一样,对于分页查询,重要的是返回恰当的状态码,无论何时对于一个只在返回值中包含了部分数据的请求,都应该返回 HTTP 206 Partial Content ,也就是 “不完整的内容”;当用户到达最后一页且再没有更多数据时,才返回 200;如果用户尝试查询超出了总范围的页数,则返回一个 204 No Content 。
这将会解决我们接受两个 空值 的案例,但这触碰到了在 JavaScript 中通常非常引起争论的一点。 对于可选参数的默认值,只假设了 当且仅当 其为空的情况,而为 null
时就不灵了。 所以如果我们这样操作:
function foo (a = 10) { console.log(a) } foo(undefined) // 10 foo(20) // 20 foo(null) // null
因此,不能仅靠可选参数。对于这样的情况我们有两种处理方式:
-
前端控制器中的 if 语句,虽然看着有点啰嗦:
function searchSomething (filter, page = 1, size = 10) { if (!page) page = 1 if (!size) size = 10 // ... }
-
直接用 JSON-Schema 处理路由:
可以再次使用 AJV 或 @expresso/validator 来校验数据:
app.get('/foo', (req, res) => { const schema = { type: 'object', properties: { page: { type: 'number', default: 1 }, size: { type: 'number', default: 10 }, }, additionalProperties: false } const valid = ajv.validate(schema, req.params) if (!valid) return res.status(422).json(ajv.errors) // ... })
III. 应对 Null 和 Undefined
我个人对在 JavaScript 中用 null
还是 undefined
来表示空值这类争论兴趣不大。如果你对这些概念仍有疑问,下图是个很好的比方:
现在我们知道了每种定义,而 JavaScript 在 2020 将新增了两个实验性的特性(译注:部分引自 MDN)。
空值合并运算符 ??
空值合并运算符 ??
是一个逻辑运算符。当左侧操作数为 null 或 undefined 时,其返回右侧的操作数。否则返回左侧的操作数。
let myText = ''; let notFalsyText = myText || 'Hello world'; console.log(notFalsyText); // Hello world let preservingFalsy = myText ?? 'Hi neighborhood'; console.log(preservingFalsy); // ''
可选链操作符 ?.
?.
运算符功能类似于 .
运算符,不同之处在于如果链条上的一个引用 null 或 undefined, .
操作符会引起一个错误,而 ?.
操作符则会按照短路计算的方式返回一个 undefined。
const adventurer = { name: 'Alice', cat: { name: 'Dinah' } }; const dogName = adventurer.dog?.name; console.log(dogName); // undefined console.log(adventurer.someNonExistentMethod?.()) // undefined
结合 空值合并运算符 ??
使用:
let customer = { name: "Carl", details: { age: 82 } }; let customerCity = customer?.city ?? "Unknown city"; console.log(customerCity); // Unknown city
这两项新增特性将让事情简单得多,因为我们可以把焦点集中在 null
和 undefined
上从而作出恰当的操作了;用 ??
而不是布尔值判断 !obj
更易于处理很多错误情况。
IV. 隐性 null 函数
这个暗中作祟的问题更加复杂。一些函数会假设要处理的数据都是正确填充的,但有时并不能如意:
function foo (num) { return 23*num }
若 num
为 null
,则函数返回值会为 0
(译注:如果操作值之一不是数值,则被隐式调用 Number() 进行转换),这不符合我们的期望。在这种情况下,我们能做的只有加上判断。可行的判断形式有两种,第一种可以简单地使用 if
:
function foo (num) { if (!num) throw new Error('Error') return 23*num }
第二种办法是使用一个叫做 Either 的 Monad(译注:Monad 是一种对函数计算过程的通用抽象机制,关键是统一形式和操作模式,相当于是把值包装在一个 context 中。https://zhuanlan.zhihu.com/p/65449477 )中。对于数据是不是 null 这种模棱两可的问题,这可是个好办法;因为 JavaScript 已经有了一个支持双动作流的原生的函数,即 Promise :
function exists (value) { return x != null ? Promise.resolve(value) : Promise.reject(`Invalid value: ${value}`) } async function foo (num) { return exists(num).then(v => 23 * v) }
通过这种方式就可以把来自 exists
中的 catch
方法委派到调用 foo
的函数中:
function init (n) { foo(n) .then(console.log) .catch(console.error) } init(12) // 276 init(null) // Invalid value: null
V. 外部 API 和数据库记录
这也是相当常见的情况,特别是当系统是在先前创建和填充的数据库之上开发的时候。例如,一个沿用之前成功产品数据库的新产品、在不同系统间整合用户等等。
这里的大问题不在于不知道数据库,实际上则是我们不知道在数据库层面有什么已经被完成了,我们没法证明数据会不会是 null
或 undefined
。另一个问题是缺乏文档,难以令人满意的数据库文档化还是会带来前面一个问题。
因为返回值数据量可能较大,这样的情况能施展的空间也不大,除了不得不对个别数据作出判断外,在对成组的数据进行正式操作之前用 map
或 filter
进行一遍过滤是个好的做法。
抛出 Errors
对于数据库和外部 API 中的服务器代码使用 断言函数(Assertion Functions) 也是个好的实践,基本上这些函数的做法就是如果数据存在就返回否则报错。这类函数的大多数常见情况,比方说有一个根据一个 id 搜索某种数据的 API:
async function findById (id) { if (!id) throw new InvalidIDError(id) const result = await entityRepository.findById(id) if (!result) throw new EntityNotFoundError(id) return result }
实际应用中,应把 Entity
替换为符合情况的名字,如 UserNotFoundError
该做法之所以好,是因为我们可以用这样一个函数找到的 user,可以被另外的函数用来检索位于其它数据库中的相关数据,比如用户的详细资料;而当我们调用后一个检索函数时,前置函数 findUser 已经 保证 了 user 的真实存在,因为如果出错就会抛出错误并可以据此直接在路由逻辑中找到问题。
async function findUserProfiles (userId) { const user = await findUser(userId) const profile = await profileRepository.findById(user.profileId) if (!profile) throw new ProfileNotFoundError(user.profileId) return profile }
路由逻辑会像这样:
app.get('/users/{id}/profiles', handler) // --- // async function handler (req, res) { try { const userId = req.params.id const profile = await userService.findUserProfiles(userId) return res.status(200).json(profile) } catch (e) { if (e instanceof UserNotFoundError || e instanceof ProfileNotFoundError) return res.status(404).json(e.message) if (e instanceof InvalidIDError) return res.status(400).json(e.message) } }
只要检查错误实例的名称,就能得知返回了什么类型的错误了。
VI. 总结
-
在必要的地方单独判断非预期数据
-
设置可选参数的默认值
-
用 ajv 等工具对可能不完整的数据进行补水处理
-
恰当使用实验性的 空值合并运算符
??
和 可选链操作符?.
-
用 Promise 包装隐性的空值、统一操作模式
-
用前置的 map 或 filter 过滤成组数据中的非预期数据
-
在职责明确的控制器函数中,各自抛出类型明确的错误
用这些方法处理数据就能得到连续而可预测的信息流了。
--End--
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黄修源 / 机械工业出版社 / 2009-9 / 29.00
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