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Node.js での fp-ts を使用した関数型プログラミング

Linda Hamilton
リリース： 2024-12-31 01:08:17
オリジナル
417 人が閲覧しました

Functional Programming with fp-ts in Node.js

導入

関数型プログラミング (FP) は、その構成可能性、テスト容易性、堅牢性により人気が高まっています。 JavaScript エコシステムでは、fp-ts のようなライブラリによって強力な FP の概念が TypeScript に導入され、よりクリーンで信頼性の高いコードを作成できるようになります。

この記事では、Option、Either、Task、Reader、ReaderTaskEither などの fp-ts の概念について説明します。 fp-ts、pg (PostgreSQL クライアント)、および Express.js を使用して基本的な CRUD アプリを構築し、これらの抽象化が実際にどのように機能するかを確認します。世界のアプリケーション。

主要な概念

アプリについて説明する前に、主な概念について簡単に説明します。

  1. オプション: 値の有無 (Some または None) をモデル化します。
  2. どちらか: 成功する可能性がある (右) か失敗する (左) 可能性がある計算を表します。
  3. タスク: 遅延非同期計算を表します。
  4. リーダー: 計算に依存関係を挿入します。
  5. ReaderTaskEither: Reader、Task、Either を組み合わせて、依存関係とエラー処理を伴う非同期操作を行います。

プロジェクトのセットアップ

プロジェクトを初期化する 

mkdir fp-ts-crud && cd fp-ts-crud
npm init -y
npm install express pg fp-ts io-ts
npm install --save-dev typescript @types/express ts-node-dev jest @types/jest ts-jest
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TypeScript のセットアップ

tsconfig.json を作成します:

{
  "compilerOptions": {
    "target": "ES2020",
    "module": "CommonJS",
    "outDir": "dist",
    "strict": true,
    "esModuleInterop": true
  },
  "include": ["src/**/*"]
}
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プロジェクトの構造 

src/
  index.ts        # Entry point
  db.ts           # Database setup
  models/         # Data models and validation
  services/       # Business logic
  controllers/    # CRUD operations
  utils/          # fp-ts utilities
  errors/         # Custom error classes
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CRUD アプリの実装

データベースのセットアップ (db.ts) 

import { Pool } from 'pg';

export const pool = new Pool({
  user: 'postgres',
  host: 'localhost',
  database: 'fp_ts_crud',
  password: 'password',
  port: 5432,
});
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モデルと検証の定義 (models/User.ts) 

import * as t from 'io-ts';
import { isRight } from 'fp-ts/Either';

export const User = t.type({
  id: t.number,
  name: t.string,
  email: t.string,
});

export const validateUser = (data: unknown): t.TypeOf<typeof User> | null => {
  const result = User.decode(data);
  return isRight(result) ? result.right : null;
};
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カスタム エラー処理 (errors/AppError.ts) 

export class AppError extends Error {
  constructor(public statusCode: number, public code: string, public message: string) {
    super(message);
    this.name = 'AppError';
  }
}

export const createAppError = (statusCode: number, code: string, message: string): AppError => {
  return new AppError(statusCode, code, message);
};
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サービス層 (services/UserService.ts) 

import { pool } from '../db';
import { ReaderTaskEither, right, left } from 'fp-ts/ReaderTaskEither';
import { pipe } from 'fp-ts/function';
import { createAppError, AppError } from '../errors/AppError';

type Dependencies = { db: typeof pool };
type User = { name: string; email: string };

export const createUser = (
  user: User
): ReaderTaskEither<Dependencies, AppError, string> => (deps) => async () => {
  try {
    const result = await deps.db.query(
      'INSERT INTO users (name, email) VALUES (, ) RETURNING id',
      [user.name, user.email]
    );
    return right(`User created with ID: ${result.rows[0].id}`);
  } catch (error) {
    return left(createAppError(500, 'USER_CREATION_FAILED', 'Failed to create user'));
  }
};

export const getUser = (
  id: number
): ReaderTaskEither<Dependencies, AppError, { id: number; name: string; email: string }> => (deps) => async () => {
  try {
    const result = await deps.db.query('SELECT * FROM users WHERE id = ', [id]);
    return result.rows[0]
      ? right(result.rows[0])
      : left(createAppError(404, 'USER_NOT_FOUND', 'User not found'));
  } catch {
    return left(createAppError(500, 'USER_FETCH_FAILED', 'Failed to fetch user'));
  }
};
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CRUD オペレーション (コントローラー/UserController.ts) 

import { pipe } from 'fp-ts/function';
import { createUser, getUser } from '../services/UserService';
import { pool } from '../db';
import { AppError } from '../errors/AppError';

const errorHandler = (err: unknown, res: express.Response): void => {
  if (err instanceof AppError) {
    res.status(err.statusCode).json({ error: { code: err.code, message: err.message } });
  } else {
    res.status(500).json({ error: { code: 'UNKNOWN_ERROR', message: 'An unexpected error occurred' } });
  }
};

export const createUserHandler = (req: express.Request, res: express.Response): void => {
  pipe(
    createUser(req.body),
    (task) => task({ db: pool }),
    (promise) =>
      promise.then((result) =>
        result._tag === 'Left'
          ? errorHandler(result.left, res)
          : res.json({ message: result.right })
      )
  );
};

export const getUserHandler = (req: express.Request, res: express.Response): void => {
  pipe(
    getUser(parseInt(req.params.id, 10)),
    (task) => task({ db: pool }),
    (promise) =>
      promise.then((result) =>
        result._tag === 'Left'
          ? errorHandler(result.left, res)
          : res.json(result.right)
      )
  );
};
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エクスプレス API (index.ts) 

import express from 'express';
import { createUserHandler, getUserHandler } from './controllers/UserController';

const app = express();
app.use(express.json());

// Routes
app.post('/users', createUserHandler);
app.get('/users/:id', getUserHandler);

// Start Server
app.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on http://localhost:3000');
});
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Docker と Docker Compose を使用したアプリの実行

Dockerfile 

# Stage 1: Build
FROM node:22 AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json .
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# Stage 2: Run
FROM node:22
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY package*.json ./
RUN npm install --production
CMD ["node", "dist/index.js"]
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docker-compose.yml 

version: '3.8'
services:
  db:
    image: postgres:15
    environment:
      POSTGRES_USER: postgres
      POSTGRES_PASSWORD: password
      POSTGRES_DB: fp_ts_crud
    ports:
      - "5432:5432"
    volumes:
      - db_data:/var/lib/postgresql/data
volumes:
  db_data:
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アプリを実行する - 開発モード 

# Start the database
docker-compose up -d

# Run the app
npx ts-node-dev src/index.ts
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アプリを実行する - 本番モード 

# Build the docker image
docker build -t fp-ts-crud-app .

# Start the database
docker-compose up -d

# Run the container
docker run -p 3000:3000 fp-ts-crud-app
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ライティングテスト

Jest のセットアップ

package.json スクリプトを更新します:

mkdir fp-ts-crud && cd fp-ts-crud
npm init -y
npm install express pg fp-ts io-ts
npm install --save-dev typescript @types/express ts-node-dev jest @types/jest ts-jest
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テスト例 (__tests__/UserService.test.ts) 

{
  "compilerOptions": {
    "target": "ES2020",
    "module": "CommonJS",
    "outDir": "dist",
    "strict": true,
    "esModuleInterop": true
  },
  "include": ["src/**/*"]
}
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結論

fp-ts、Docker、堅牢なエラー処理を活用することで、機能的でスケーラブルで保守可能な Node.js CRUD アプリケーションを構築しました。関数型プログラミング パターンを使用すると、特に非同期ワークフローを処理する場合に、コードの予測可能性と信頼性が高まります。

以上がNode.js での fp-ts を使用した関数型プログラミングの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

ソース：dev.to
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