Как бы вы реализовали проверку типа свойств с обеспечением безопасности для наследования классов? Покажите, как гарантировать проверку типов во время выполнения для унаследованных свойств, сохраняя при этом статические гарантии типов TypeScript.

Подсказки:

1. Рассмотрите использование декораторов для проверки свойств
2. Подумайте об имплементации абстрактного класса
3. Помните о модификаторах доступа к свойствам private/protected

Выше ожиданий:

• Понимание API рефлексии метаданных TypeScript
• Знание паттернов фабрик декораторов
• Продвинутое понимание дескрипторов свойств
• Реализация пользовательских декораторов валидации

План ответа:

1. Базовые концепции валидации типобезопасности в TypeScript
2. Реализация с использованием декораторов классов и валидаторов свойств
3. Использование рефлексии метаданных для проверки типов во время выполнения
4. Создание декораторов валидации с поддержкой наследования
5. Реализация описателей свойств для контроля доступа
6. Интеграция с абстрактными классами для типобезопасности
7. Обработка валидации в дочерних классах
8. Обработка ошибок и гарантии типов

Реализуйте типобезопасную валидацию свойств в TypeScript с помощью комбинации декораторов и рефлексии метаданных. Шаги:

1. Установка необходимых зависимостей:

import 'reflect-metadata';

2. Создание фабрики базового декоратора валидации:

function validate<T>(validationFn: (value: T) => boolean) {
    return function(target: any, propertyKey: string) {
        const metadata = {
            validator: validationFn,
            propertyKey
        };
        
        const validators = Reflect.getMetadata('validators', target) || [];
        Reflect.defineMetadata('validators', [...validators, metadata], target);
    };
}

3. Определение абстрактного базового класса с поддержкой валидации:

abstract class ValidatedBase {
    private validateProperty<T>(propertyKey: string, value: T): boolean {
        const validators = Reflect.getMetadata('validators', this) || [];
        const validator = validators.find(v => v.propertyKey === propertyKey);
        
        return validator ? validator.validator(value) : true;
    }

    protected setValidatedProperty<T>(propertyKey: string, value: T): void {
        if (!this.validateProperty(propertyKey, value)) {
            throw new Error(`Ошибка валидации для свойства ${propertyKey}`);
        }
    }
}

4. Реализация валидации свойств с использованием декораторов:

Создайте пользовательские валидаторы свойств:

• Используйте property descriptors, чтобы перехватывать операции get/set
• Реализуйте логику валидации в методе set
• Обеспечьте типобезопасность с помощью общих ограничений
• Поддерживайте валидацию цепочки наследования

Пример реализации:

class User extends ValidatedBase {
    @validate<string>(value => value.length >= 3)
    name: string;

    @validate<number>(value => value >= 0 && value <= 120)
    age: number;

    constructor(name: string, age: number) {
        super();
        this.setValidatedProperty('name', name);
        this.setValidatedProperty('age', age);
    }
}

class Employee extends User {
    @validate<string>(value => value.match(/^[A-Z0-9]+$/))
    employeeId: string;

    constructor(name: string, age: number, employeeId: string) {
        super(name, age);
        this.setValidatedProperty('employeeId', employeeId);
    }
}

5. Добавление проверки типов во время выполнения с помощью рефлексии метаданных:

function validateType<T>(target: any, propertyKey: string) {
    const type = Reflect.getMetadata('design:type', target, propertyKey);
    
    return function(value: T): boolean {
        return value instanceof type;
    };
}

6. Реализация контроля доступа к свойствам:

Используйте модификаторы доступа TypeScript (private/protected), чтобы обеспечить надлежащую инкапсуляцию:

• Сделайте методы валидации protected
• Используйте приватное хранилище для валидированных значений
• Предоставьте публичные геттеры/сеттеры с валидацией

7. Обработка валидации в цепочке наследования:

• Соберите валидаторы из всей цепочки прототипов
• Объедините правила валидации из родительских классов
• Обеспечьте типобезопасность в производных классах

8. Добавление обработки ошибок и гарантий типов:

• Создайте собственные типы ошибок валидации
• Реализуйте стратегии восстановления после ошибок
• Сохраняйте информацию о типах через цепочку валидации

Пример использования:

function validateDecorator<T>(options: ValidationOptions<T>) {
    return function(target: any, propertyKey: string) {
        const baseValidators = Reflect.getMetadata('validators', target) || [];
        
        const typeValidator = validateType(target, propertyKey);
        const customValidator = options.validator || (() => true);
        
        const combinedValidator = (value: T) => 
            typeValidator(value) && customValidator(value);
            
        Reflect.defineMetadata('validators', [
            ...baseValidators,
            { propertyKey, validator: combinedValidator }
        ], target);
    };
}

Эта реализация обеспечивает:

• Типобезопасную валидацию свойств
• Проверку типов во время выполнения
• Поддержку наследования
• Пользовательские правила валидации
• Контроль доступа через модификаторы TypeScript

Решение использует рефлексию метаданных, чтобы хранить и извлекать правила валидации, обеспечивая типобезопасность как на этапе компиляции, так и во время выполнения. Шаблон декораторов позволяет использовать логику валидации, сохраняя при этом надлежащую инкапсуляцию с помощью модификаторов доступа.