การออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัยคืออะไร? (Type-safe Design Patterns)

TL;DR:

การออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย (Type-safe) ช่วยให้แน่ใจว่าประเภทของข้อมูลในโปรแกรมถูกต้องและสอดคล้องกัน โดยเฉพาะในภาษาโปรแกรมสมัยใหม่อย่าง TypeScript ลักษณะสำคัญรวมถึงการใช้ประเภท generic และ template literal types, แนวทางการออกแบบแบบ builder (Builder Pattern), การคาดเดาชนิดข้อมูล (Automatic Type Inference), และการลดการซ้ำซ้อนของการประกาศชนิดข้อมูล ตัวอย่างของโครงการ TypeScript ที่ใช้การออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย ได้แก่ Zod, tRPC, Hono, และ Elysia

หลายคนในวงการโปรแกรมมิ่งมักพูดถึง "การออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย" (Type-safe) แต่มีน้อยคนที่จะพยายามให้คำนิยามที่ชัดเจน เพื่อความชัดเจนยิ่งขึ้น ลองพยายามอธิบายการออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัยในบริบทของภาษาโปรแกรมสมัยใหม่อย่าง TypeScript ในความเข้าใจของผม

การออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย (Type-safe) คือแนวทางการออกแบบที่ช่วยให้แน่ใจว่าประเภทของข้อมูลในโปรแกรมถูกต้องและสอดคล้องกัน แนวทางนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในภาษาโปรแกรมสมัยใหม่อย่าง TypeScript ซึ่งมีระบบชนิดข้อมูล (type system) ที่ทรงพลังเพื่อเพิ่มความถูกต้องและความเชื่อถือได้ของโปรแกรม

การประกาศชนิดข้อมูลแบบดั้งเดิม (Traditional Type)

เมื่อผมพูดถึงการประกาศชนิดข้อมูลแบบดั้งเดิม (Traditional Type) ผมหมายถึงประเภทที่ถูกกำหนดในโปรแกรม ไม่ใช่แค่ประเภทใน TypeScript แต่ยังรวมถึงประเภทในภาษาโปรแกรมอื่น ๆ เช่น Java, C# เป็นต้น

การประกาศชนิดข้อมูลแบบดั้งเดิม (Traditional Type) คือวิธีการกำหนดประเภทของข้อมูลในโปรแกรม มันสามารถเป็นประเภท primitive เช่น number, string, boolean เป็นต้น หรือประเภทซับซ้อนเช่น interface, class เป็นต้น

ตัวอย่างเช่น ใน TypeScript เราสามารถกำหนดประเภทได้ดังนี้:

interface Person {
  name: string;
  age: number;
}

ลักษณะของการออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย (Characteristics of Type-safe)

มีหลายไลบรารีและเฟรมเวิร์กที่ให้การสนับสนุนการออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย (Type-safe) นี่คือลักษณะบางอย่างเมื่อพวกเขาอ้างว่าพวกเขาออกแบบชนิดข้อมูลแบบปลอดภัย:

• Generic: พวกเขาใช้ประเภท generic
• Template Literal Types: พวกเขาใช้ template literal types
• Builder Pattern: พวกเขาใช้แนวทางการออกแบบแบบ builder
• Automatic Type Inference: พวกเขาใช้การคาดเดาชนิดข้อมูลอัตโนมัติผ่านฟังก์ชันและประเภท generic
• Reduce Type Duplicate Definition: พวกเขาลดการซ้ำซ้อนในการประกาศชนิดข้อมูล