Funktionale Programmierung mit fp-ts in Node.js

Einführung

Funktionale Programmierung (FP) erfreut sich aufgrund ihrer Zusammensetzbarkeit, Testbarkeit und Robustheit zunehmender Beliebtheit. Im JavaScript-Ökosystem bringen Bibliotheken wie fp-ts leistungsstarke FP-Konzepte in TypeScript ein, sodass Sie saubereren und zuverlässigeren Code schreiben können.

In diesem Artikel werden fp-ts-Konzepte wie Option, Entweder, Aufgabe, Reader und ReaderTaskEither untersucht. Wir erstellen eine einfache CRUD-App mit fp-ts, pg (PostgreSQL-Client) und Express.js, um zu sehen, wie diese Abstraktionen in der Realität glänzen. Weltanwendungen.

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Schlüsselkonzepte

Bevor wir in die App eintauchen, besprechen wir kurz die Hauptkonzepte:

1. Option: Modelliert das Vorhandensein oder Fehlen eines Werts (Einige oder Keiner).
2. Entweder: Stellt Berechnungen dar, die erfolgreich (rechts) oder fehlschlagen (links) sein können.
3. Aufgabe: Stellt verzögerte asynchrone Berechnungen dar.
4. Reader: Fügt Abhängigkeiten in Berechnungen ein.
5. ReaderTaskEither: Kombiniert Reader, Task und Both für asynchrone Vorgänge mit Abhängigkeiten und Fehlerbehandlung.

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Einrichten des Projekts

Initialisieren Sie das Projekt

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

TypeScript einrichten

Erstellen Sie eine tsconfig.json:

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

Projektstruktur

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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Implementierung der CRUD-App

Datenbank-Setup (db.ts)

import { Pool } from 'pg';

export const pool = new Pool({
  user: 'postgres',
  host: 'localhost',
  database: 'fp_ts_crud',
  password: 'password',
  port: 5432,
});

Modelle und Validierung definieren (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;
};

Benutzerdefinierte Fehlerbehandlung (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);
};

Serviceschicht (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'));
  }
};

CRUD-Operationen (controllers/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)
      )
  );
};

Express-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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Ausführen der App mit Docker und Docker Compose

Docker-Datei

# 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"]

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:

Führen Sie die App aus – Entwicklungsmodus

# Start the database
docker-compose up -d

# Run the app
npx ts-node-dev src/index.ts

Führen Sie die App aus – Produktionsmodus

# 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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Schreibtests

Scherz einrichten

package.json-Skripte aktualisieren:

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

Beispieltest (__tests__/UserService.test.ts)

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

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Abschluss

Durch die Nutzung von fp-ts, Docker und einer robusten Fehlerbehandlung haben wir eine funktionale, skalierbare und wartbare Node.js CRUD-Anwendung erstellt. Durch die Verwendung funktionaler Programmiermuster wird Ihr Code vorhersehbarer und zuverlässiger, insbesondere bei der Handhabung asynchroner Arbeitsabläufe.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonFunktionale Programmierung mit fp-ts in Node.js. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!