TypeScript は、スケーラブルな JavaScript アプリケーションを構築するための頼りになる言語になりました。この包括的なガイドでは、開発スキルを強化し、よりタイプセーフなコードを作成するのに役立つ、高度な TypeScript の概念について説明します。
複雑な型の関係を理解する:
type IsArray<T> = T extends any[] ? true : false; type IsString<T> = T extends string ? true : false; // Usage type CheckArray = IsArray<string[]>; // true type CheckString = IsString<"hello">; // true // More complex conditional types type UnwrapPromise<T> = T extends Promise<infer U> ? U : T; type ArrayElement<T> = T extends (infer U)[] ? U : never; // Example usage type PromiseString = UnwrapPromise<Promise<string>>; // string type NumberArray = ArrayElement<number[]>; // number
文字列リテラル型を利用して型の安全性を向上させる:
type HTTPMethod = 'GET' | 'POST' | 'PUT' | 'DELETE';
type APIEndpoint = '/users' | '/posts' | '/comments';
type APIRoute = `${HTTPMethod} ${APIEndpoint}`;
// Valid routes
const validRoute: APIRoute = 'GET /users';
const validRoute2: APIRoute = 'POST /posts';
// Error: Type '"PATCH /users"' is not assignable to type 'APIRoute'
// const invalidRoute: APIRoute = 'PATCH /users';
// Dynamic template literal types
type PropEventType<T extends string> = `on${Capitalize<T>}`;
type ButtonEvents = PropEventType<'click' | 'hover' | 'focus'>;
// Results in: 'onClick' | 'onHover' | 'onFocus'
柔軟でありながらタイプセーフな汎用インターフェイスの作成:
interface Database<T extends { id: string }> {
find(id: string): Promise<T | null>;
create(data: Omit<T, 'id'>): Promise<T>;
update(id: string, data: Partial<T>): Promise<T>;
delete(id: string): Promise<boolean>;
}
// Implementation example
class MongoDatabase<T extends { id: string }> implements Database<T> {
constructor(private collection: string) {}
async find(id: string): Promise<T | null> {
// Implementation
return null;
}
async create(data: Omit<T, 'id'>): Promise<T> {
// Implementation
return { id: 'generated', ...data } as T;
}
async update(id: string, data: Partial<T>): Promise<T> {
// Implementation
return { id, ...data } as T;
}
async delete(id: string): Promise<boolean> {
// Implementation
return true;
}
}
高度な型変換:
type Getters<T> = {
[K in keyof T as `get${Capitalize<string & K>}`]: () => T[K]
};
interface Person {
name: string;
age: number;
}
type PersonGetters = Getters<Person>;
// Results in:
// {
// getName: () => string;
// getAge: () => number;
// }
// Advanced key remapping with filtering
type FilteredKeys<T, U> = {
[K in keyof T as T[K] extends U ? K : never]: T[K]
};
interface Mixed {
name: string;
count: number;
isActive: boolean;
data: object;
}
type StringKeys = FilteredKeys<Mixed, string>;
// Results in: { name: string }
強力なメタデータ駆動型デコレーターの作成:
function ValidateProperty(validationFn: (value: any) => boolean) {
return function (target: any, propertyKey: string) {
let value: any;
const getter = function() {
return value;
};
const setter = function(newVal: any) {
if (!validationFn(newVal)) {
throw new Error(`Invalid value for ${propertyKey}`);
}
value = newVal;
};
Object.defineProperty(target, propertyKey, {
get: getter,
set: setter,
enumerable: true,
configurable: true,
});
};
}
class User {
@ValidateProperty((value) => typeof value === 'string' && value.length > 0)
name: string;
@ValidateProperty((value) => typeof value === 'number' && value >= 0)
age: number;
constructor(name: string, age: number) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
強力な型変換の構築:
// Deep Partial type
type DeepPartial<T> = {
[P in keyof T]?: T[P] extends object
? DeepPartial<T[P]>
: T[P];
};
// Deep Required type
type DeepRequired<T> = {
[P in keyof T]-?: T[P] extends object
? DeepRequired<T[P]>
: T[P];
};
// Deep Readonly type
type DeepReadonly<T> = {
readonly [P in keyof T]: T[P] extends object
? DeepReadonly<T[P]>
: T[P];
};
// Example usage
interface Config {
server: {
port: number;
host: string;
options: {
timeout: number;
retries: number;
};
};
database: {
url: string;
name: string;
};
}
type PartialConfig = DeepPartial<Config>;
// Now we can have partial nested objects
const config: PartialConfig = {
server: {
port: 3000
// host and options can be omitted
}
};
完全な型安全性を備えたビルダー パターンの実装:
class RequestBuilder<T = {}> {
private data: T;
constructor(data: T = {} as T) {
this.data = data;
}
with<K extends string, V>(
key: K,
value: V
): RequestBuilder<T & { [key in K]: V }> {
return new RequestBuilder({
...this.data,
[key]: value,
});
}
build(): T {
return this.data;
}
}
// Usage
const request = new RequestBuilder()
.with('url', 'https://api.example.com')
.with('method', 'GET')
.with('headers', { 'Content-Type': 'application/json' })
.build();
// Type is inferred correctly
type Request = typeof request;
// {
// url: string;
// method: string;
// headers: { 'Content-Type': string };
// }
堅牢なエラー処理システムの作成:
class Result<T, E extends Error> {
private constructor(
private value: T | null,
private error: E | null
) {}
static ok<T>(value: T): Result<T, never> {
return new Result(value, null);
}
static err<E extends Error>(error: E): Result<never, E> {
return new Result(null, error);
}
map<U>(fn: (value: T) => U): Result<U, E> {
if (this.value === null) {
return new Result(null, this.error);
}
return new Result(fn(this.value), null);
}
mapError<F extends Error>(fn: (error: E) => F): Result<T, F> {
if (this.error === null) {
return new Result(this.value, null);
}
return new Result(null, fn(this.error));
}
unwrap(): T {
if (this.value === null) {
throw this.error;
}
return this.value;
}
}
// Usage example
function divide(a: number, b: number): Result<number, Error> {
if (b === 0) {
return Result.err(new Error('Division by zero'));
}
return Result.ok(a / b);
}
const result = divide(10, 2)
.map(n => n * 2)
.unwrap(); // 10
これらの高度な TypeScript パターンは、タイプセーフで保守可能なアプリケーションを作成する言語の能力を示しています。これらの概念をマスターすることで、TypeScript の型システムを最大限に活用する堅牢なアプリケーションを構築する準備が整います。
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