استاتیک آنالیز کد با تایپ اسکریپت: Linters و Type Checking پیشرفته

در دنیای توسعه نرم‌افزار مدرن، کیفیت کد (Code Quality) و قابلیت نگهداری آن (Maintainability) از اهمیت حیاتی برخوردار است. با افزایش پیچیدگی پروژه‌ها و همکاری تیم‌های بزرگ، اطمینان از صحت، کارایی و پایداری کد بیش از پیش چالش‌برانگیز می‌شود. استاتیک آنالیز کد (Static Code Analysis) ابزاری قدرتمند است که به ما امکان می‌دهد قبل از اجرای کد، اشکالات، خطاهای احتمالی، و نقض استانداردهای کدنویسی را شناسایی کنیم. این رویکرد که اغلب به عنوان “شیفت به چپ” (Shift Left) در چرخه عمر توسعه نرم‌افزار شناخته می‌شود، به معنی تشخیص مشکلات در مراحل اولیه توسعه است، جایی که هزینه رفع آن‌ها به مراتب کمتر از زمانی است که کد وارد محیط عملیاتی (Production) شده باشد.

تایپ اسکریپت (TypeScript) به عنوان یک سوپراست از جاوااسکریپت (JavaScript)، با افزودن سیستم نوع‌بندی استاتیک (Static Type System)، نقش محوری در ارتقاء کیفیت کد ایفا می‌کند. این سیستم نوع‌بندی، قابلیت‌های استاتیک آنالیز را به طور ذاتی در دل خود دارد. در کنار قابلیت‌های پیشرفته Type Checking خود تایپ اسکریپت، ابزارهای Linter مانند ESLint، با فراهم آوردن امکان تعریف و اعمال قوانین کدنویسی، مکمل قدرتمندی برای این فرآیند هستند. در این مقاله جامع، به بررسی عمیق استاتیک آنالیز کد در اکوسیستم تایپ اسکریپت خواهیم پرداخت، از قابلیت‌های Type Checking پیشرفته گرفته تا استفاده از Linters و ادغام آن‌ها در چرخه توسعه.

مقدمه‌ای بر استاتیک آنالیز و نقش تایپ اسکریپت

استاتیک آنالیز فرایند بررسی کد منبع یک برنامه بدون اجرای آن است. هدف اصلی این فرایند، شناسایی خطاهای برنامه‌نویسی، آسیب‌پذیری‌های امنیتی، نقض استانداردهای کدنویسی، و الگوهای ناکارآمد است. این کار توسط ابزارهایی انجام می‌شود که ساختار کد، جریان داده‌ها، و قوانین مشخصی را تحلیل می‌کنند. برخلاف تست‌های واحد (Unit Tests) یا تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Tests) که نیازمند اجرای کد هستند، استاتیک آنالیز قابلیت ارائه بازخورد فوری و مداوم را در طول فرایند توسعه فراهم می‌کند.

تایپ اسکریپت، با ارائه سیستم نوع‌بندی قوی، به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا نوع داده‌ها را برای متغیرها، پارامترهای توابع، و مقادیر بازگشتی تعریف کنند. این اطلاعات نوع، در زمان کامپایل (Compile Time) توسط کامپایلر تایپ اسکریپت (tsc) برای بررسی سازگاری نوع‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قابلیت ذاتی Type Checking، بخش عظیمی از استاتیک آنالیز را پوشش می‌دهد و بسیاری از خطاهای رایج جاوااسکریپت که تنها در زمان اجرا آشکار می‌شوند (مانند دسترسی به ویژگی‌های تعریف نشده بر روی null یا undefined)، را در همان مراحل اولیه توسعه شناسایی و از بروز آن‌ها جلوگیری می‌کند.

با ترکیب قدرت Type Checking تایپ اسکریپت و انعطاف‌پذیری Linters، می‌توان یک خط دفاعی چندلایه در برابر باگ‌ها و مشکلات کد ایجاد کرد. این هم‌افزایی نه تنها به بهبود کیفیت کد کمک می‌کند، بلکه باعث افزایش بهره‌وری تیم، کاهش زمان دیباگینگ و در نهایت، تحویل نرم‌افزارهای پایدارتر و قابل اطمینان‌تر می‌شود.

Type Checking پیشرفته در تایپ اسکریپت: فراتر از اصول اولیه

سیستم نوع‌بندی تایپ اسکریپت بسیار فراتر از تعریف انواع ابتدایی مانند string، number و boolean است. قابلیت‌های پیشرفته آن، ابزارهای قدرتمندی را برای تعریف دقیق‌تر و پیچیده‌تر انواع فراهم می‌کند که به کامپایلر اجازه می‌دهد تا بررسی‌های عمیق‌تری را انجام دهد و بسیاری از خطاهای منطقی را در زمان کامپایل شناسایی کند.

حالت‌های Strict در TypeScript و اهمیت tsconfig.json

فایل tsconfig.json قلب هر پروژه تایپ اسکریپت است. این فایل تنظیمات کامپایلر را مشخص می‌کند و از جمله مهمترین آن‌ها، فعال‌سازی حالت‌های Strict (سخت‌گیرانه) است. فعال کردن این حالت‌ها به شدت توصیه می‌شود زیرا آن‌ها باعث می‌شوند کامپایلر بررسی‌های نوعی دقیق‌تری را انجام دهد و بسیاری از خطاهای پنهان را آشکار کند.

• "strict": true: این یک پرچم جامع است که تمامی پرچم‌های Strict دیگر را فعال می‌کند. فعال کردن این پرچم بهترین نقطه شروع برای اطمینان از بالاترین سطح Type Checking است. فعال کردن "strict": true به معنای فعال شدن گزینه‌های زیر است:
  • "noImplicitAny": true: اگر کامپایلر نتواند نوع یک متغیر را استنتاج کند و صراحتاً any هم به آن اختصاص داده نشده باشد، خطا می‌دهد. این گزینه به شدت مهم است زیرا از تبدیل ناخواسته کد به “هر نوعی” جلوگیری می‌کند و شما را وادار به تعریف دقیق‌تر انواع می‌کند. این امر به کاهش خطاهای زمان اجرا ناشی از نوع‌بندی ضعیف کمک شایانی می‌کند.
  • "strictNullChecks": true: این یکی از مهمترین و تأثیرگذارترین پرچم‌هاست. با فعال کردن آن، مقادیر null و undefined به طور پیش‌فرض نمی‌توانند به هیچ نوعی اختصاص داده شوند، مگر اینکه آن نوع صراحتاً شامل null یا undefined باشد (مانند string | null). این پرچم به طور موثری جلوی خطاهای رایج “Cannot read property of undefined” یا “null reference” را می‌گیرد و شما را وادار به مدیریت صریح موارد null/undefined می‌کند.
  • "strictFunctionTypes": true: با فعال‌سازی این گزینه، تایپ اسکریپت بررسی‌های نوعی سخت‌گیرانه‌تری را بر روی پارامترهای توابع انجام می‌دهد. به طور خاص، این پرچم تضمین می‌کند که هنگام جایگزینی یک تابع با تابع دیگر (برای مثال، هنگام استفاده از callbackها)، پارامترهای تابع جدید از نظر نوع‌بندی با پارامترهای تابع اصلی سازگار باشند. این امر از خطاهای ناشی از نوع‌بندی نامناسب در توابع جلوگیری می‌کند.
  • "strictPropertyInitialization": true: این پرچم تضمین می‌کند که تمامی خصوصیات (properties) غیرقابل Null در یک کلاس (به جز آن‌هایی که با definite assignment assertion علامت‌گذاری شده‌اند) در سازنده (constructor) کلاس مقداردهی اولیه شوند. این امر از دسترسی به خصوصیات تعریف نشده جلوگیری می‌کند و به سازگاری بهتر کلاس‌ها کمک می‌کند.
  • "noImplicitReturns": true: اگر این پرچم فعال باشد، تایپ اسکریپت بررسی می‌کند که تمام مسیرهای اجرای یک تابع با یک مقدار بازگشتی (Return Value) پایان یابند، در صورتی که تابع دارای یک نوع بازگشتی تعریف شده باشد. این از خطاهایی جلوگیری می‌کند که تابع در برخی شرایط چیزی را برنمی‌گرداند در حالی که انتظار می‌رود برگرداند.
  • "noFallthroughCasesInSwitch": true: این پرچم باعث می‌شود کامپایلر در صورت عدم وجود break یا return در انتهای یک case در دستور switch (و در نتیجه “افتادن” به case بعدی) خطا دهد. این به جلوگیری از باگ‌های منطقی رایج در دستورات switch کمک می‌کند.
• "noUncheckedIndexedAccess": true: این پرچم پیشرفته، هنگام دسترسی به عناصر آرایه‌ها (Arrays) یا خصوصیات آبجکت‌ها (Objects) با استفاده از ایندکس (Index) یا کلید (Key)، نوع بازگشتی را به صورت Union Type با undefined در نظر می‌گیرد. به عنوان مثال، اگر arr یک string[] باشد، arr[0] به جای string، از نوع string | undefined خواهد بود. این امر به مدیریت صریح موارد احتمالی undefined هنگام دسترسی به داده‌ها کمک شایانی می‌کند و پایداری برنامه را افزایش می‌دهد.

فعال‌سازی این پرچم‌ها، به خصوص "strict": true، به شدت توصیه می‌شود، به ویژه برای پروژه‌های جدید. در پروژه‌های قدیمی‌تر، ممکن است نیاز به مهاجرت تدریجی و رفع تعداد زیادی خطا باشد، اما پاداش آن در بلندمدت، کدی پایدارتر و باگ‌های کمتر خواهد بود.

Type Utilities پیشرفته و قابلیت‌های Infer در TypeScript

تایپ اسکریپت مجموعه‌ای از Type Utility ها را ارائه می‌دهد که امکان تبدیل و ترکیب انواع موجود را به روش‌های بسیار قدرتمند فراهم می‌کنند. این قابلیت‌ها، همراه با Conditional Types و Infer Keyword، امکان Type Checking بسیار پیچیده و داینامیک را فراهم می‌سازند.

• Mapped Types: به شما امکان می‌دهند تا نوع جدیدی را بر اساس تکرار بر روی خصوصیات یک نوع دیگر ایجاد کنید. به عنوان مثال، می‌توانید نوعی ایجاد کنید که تمام خصوصیات یک نوع را اختیاری (Optional) یا فقط خواندنی (Readonly) کند.

  
  type Optional<T> = {
    [P in keyof T]?: T[P];
  };
  
  interface User {
    id: number;
    name: string;
  }
  
  type PartialUser = Optional<User>;
  // { id?: number; name?: string; }
          

• Conditional Types: به شما اجازه می‌دهند تا بر اساس یک شرط، نوع‌های مختلفی را انتخاب کنید. این قابلیت پایه و اساس بسیاری از Type Utility های پیچیده‌تر است.

  
  type IsString<T> = T extends string ? "Yes" : "No";
  
  type A = IsString<string>; // "Yes"
  type B = IsString<number>; // "No"
          

• infer Keyword: کلمه کلیدی infer در Conditional Types برای استنتاج یک نوع در حین ارزیابی شرط استفاده می‌شود. این قابلیت برای استخراج انواع بخش‌های مختلف یک نوع (مانند نوع بازگشتی یک تابع یا انواع عناصر یک آرایه) بسیار مفید است.

  
  type ReturnType<T> = T extends (...args: any[]) => infer R ? R : any;
  
  function greet(name: string) {
    return `Hello, ${name}`;
  }
  
  type GreetReturnType = ReturnType<typeof greet>; // string
  
  type ArrayElementType<T> = T extends (infer U)[] ? U : never;
  
  type MyArray = Array<number>;
  type ElementType = ArrayElementType<MyArray>; // number
          

• Template Literal Types: این قابلیت به شما امکان می‌دهد تا انواع رشته‌ای را بر اساس الگوهای مشخص تعریف کنید. این برای اطمینان از فرمت‌های خاص رشته‌ای یا ایجاد انواع کلیدهای پویا بسیار قدرتمند است.

  
  type EventName<T extends string> = `on${Capitalize<T>}Change`;
  
  type UserEvent = EventName<"user">; // "onUserChange"
          

با استفاده ترکیبی از این قابلیت‌ها، می‌توان سیستم‌های نوع‌بندی بسیار دقیق و هوشمندی را ایجاد کرد که نه تنها خطاهای نوعی را در زمان کامپایل شناسایی می‌کنند، بلکه به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا کد خود را با اطمینان بیشتری Refactor کرده و سیستم‌های پیچیده را مدیریت کنند. این قابلیت‌ها به خصوص در توسعه کتابخانه‌ها (Libraries)، فریم‌ورک‌ها (Frameworks) و سیستم‌های مدیریت وضعیت (State Management Systems) که نیاز به انعطاف‌پذیری و دقت بالای نوع‌بندی دارند، بسیار ارزشمند هستند.

Type Guards و Assertion Functions برای Type Narrowing

در تایپ اسکریپت، Type Narrowing فرآیندی است که در آن کامپایلر (و در نتیجه IDE) متوجه می‌شود که یک متغیر در یک بلوک کد خاص دارای نوع خاصی است، حتی اگر در ابتدا دارای یک Union Type گسترده‌تر بوده باشد. Type Guards و Assertion Functions ابزارهایی هستند که به ما امکان می‌دهند تا این فرآیند Narrowing را به صورت دستی هدایت کنیم.

• Type Guards: توابعی هستند که با استفاده از یک Predicate Type (به عنوان مثال، parameterName is Type) به کامپایلر اطلاع می‌دهند که اگر تابع true برگرداند، پارامتر ورودی دارای نوع مشخصی است.

  
  interface Bird {
    fly(): void;
    layEggs(): void;
  }
  
  interface Fish {
    swim(): void;
    layEggs(): void;
  }
  
  function isFish(pet: Bird | Fish): pet is Fish {
    return (pet as Fish).swim !== undefined;
  }
  
  function getPetSound(pet: Bird | Fish) {
    if (isFish(pet)) {
      pet.swim(); // TypeScript now knows 'pet' is Fish here
    } else {
      pet.fly();  // TypeScript now knows 'pet' is Bird here
    }
  }
          

• Assertion Functions: توابعی هستند که به کامپایلر اطمینان می‌دهند که در صورت عدم پرتاب خطا، نوع یک ورودی در ادامه کد تضمین شده است. این توابع از امضای asserts condition یا asserts parameter is Type استفاده می‌کنند.

  
  function assertIsString(value: any, message?: string): asserts value is string {
    if (typeof value !== 'string') {
      throw new Error(message || 'Value is not a string');
    }
  }
  
  function processInput(input: unknown) {
    assertIsString(input, "Input must be a string");
    // After this line, TypeScript knows 'input' is definitely a string
    console.log(input.toUpperCase());
  }
          

این ابزارها به خصوص هنگام کار با داده‌های ورودی از منابع خارجی (مانند APIها) که نوع آن‌ها در زمان کامپایل نامشخص است، یا هنگام کار با Union Type های پیچیده، بسیار مفید هستند و به شما اجازه می‌دهند تا با اطمینان بیشتری کد بنویسید.

Linters در اکوسیستم تایپ اسکریپت: ESLint به عنوان ابزار اصلی

در حالی که Type Checking تایپ اسکریپت بر صحت نوع‌بندی تمرکز دارد، Linters مانند ESLint بر سبک کدنویسی، الگوهای برنامه‌نویسی خاص، و بهترین شیوه‌ها (Best Practices) متمرکز هستند. یک Linter می‌تواند مشکلات را بدون در نظر گرفتن نوع داده‌ها شناسایی کند، مانند استفاده از متغیرهای تعریف نشده، خطاهای نحوی، و نقض قواعد سبک کدنویسی.

تفاوت و هم‌افزایی Linters و Type Checkers

درک تفاوت بین Type Checking و Linting بسیار مهم است:

• Type Checker (مانند کامپایلر TypeScript): بر صحت نوع‌بندی و جلوگیری از خطاهای نوعی در زمان کامپایل تمرکز دارد.
  • مثال: const x: number = "hello"; (خطای نوع)
  • مثال: const user: { name: string } = { name: "Alice", age: 30 }; (خطای خصوصیت اضافی)
  • مثال: const length = myVariable.length; اگر myVariable می‌تواند null باشد (خطای strictNullChecks)
• Linter (مانند ESLint): بر سبک کدنویسی، پیدا کردن الگوهای مشکل‌ساز، و کمک به نگهداری و خوانایی کد تمرکز دارد.
  • مثال: استفاده از var به جای const/let (نقض قاعده سبک)
  • مثال: خطوط طولانی‌تر از حد مجاز (نقض قاعده فرمت‌بندی)
  • مثال: توابع تعریف شده اما استفاده نشده (Potential dead code)
  • مثال: مقایسه == به جای === (Potential bug)

این دو ابزار مکمل یکدیگرند. Type Checker خطاهای نوعی را می‌گیرد که Linter ممکن است از آن‌ها بی‌خبر باشد، و Linter مشکلات سبکی و بهترین شیوه‌ها را شناسایی می‌کند که Type Checker به آن‌ها کاری ندارد. با استفاده همزمان از هر دو، می‌توان به سطح بسیار بالایی از کیفیت و پایداری کد دست یافت.

پیکربندی ESLint برای پروژه‌های تایپ اسکریپت

برای استفاده از ESLint در پروژه‌های تایپ اسکریپت، نیاز به نصب پکیج‌های خاص و پیکربندی .eslintrc.js (یا .eslintrc.json) دارید.

۱. نصب پکیج‌ها:

npm install --save-dev eslint @typescript-eslint/parser @typescript-eslint/eslint-plugin

• eslint: هسته ESLint.
• @typescript-eslint/parser: یک parser (تحلیل‌گر) که به ESLint اجازه می‌دهد تا کد تایپ اسکریپت را بفهمد و به یک AST (Abstract Syntax Tree) تبدیل کند.
• @typescript-eslint/eslint-plugin: مجموعه‌ای از قوانین ESLint که مخصوص تایپ اسکریپت طراحی شده‌اند و از اطلاعات نوع‌بندی تایپ اسکریپت نیز برای بررسی‌ها استفاده می‌کنند.

۲. پیکربندی .eslintrc.js (مثال):

module.exports = {
  root: true, // Stops ESLint from looking for config files in parent directories
  parser: '@typescript-eslint/parser', // Specifies the ESLint parser
  parserOptions: {
    ecmaVersion: 2020, // Allows for the parsing of modern ECMAScript features
    sourceType: 'module', // Allows for the use of imports
    project: './tsconfig.json', // Required for rules that need type information
    tsconfigRootDir: __dirname, // Specify the root directory for tsconfig.json
  },
  plugins: [
    '@typescript-eslint', // Enables ESLint to use TypeScript-specific rules
  ],
  extends: [
    'eslint:recommended', // Uses the recommended rules from ESLint
    'plugin:@typescript-eslint/eslint-recommended', // Disables ESLint rules that conflict with TypeScript
    'plugin:@typescript-eslint/recommended', // Uses the recommended rules from @typescript-eslint/eslint-plugin
    'plugin:@typescript-eslint/recommended-requiring-type-checking', // Uses rules that require type information
    // You might also extend from popular style guides like Airbnb or Google:
    // 'airbnb-typescript/base',
    // 'plugin:@typescript-eslint/strict', // For even stricter TypeScript rules
  ],
  rules: {
    // Override or add custom rules here
    'no-unused-vars': 'off', // Turn off base ESLint rule
    '@typescript-eslint/no-unused-vars': ['warn', { argsIgnorePattern: '^_' }], // Use TS-specific rule
    'indent': ['error', 2, { SwitchCase: 1 }], // Enforce 2-space indentation
    'quotes': ['error', 'single'], // Enforce single quotes
    'semi': ['error', 'always'], // Enforce semicolons
    'comma-dangle': ['error', 'always-multiline'], // Enforce trailing commas
    '@typescript-eslint/explicit-function-return-type': 'off', // Example: disable a specific rule
    // You can also enforce specific conventions
    // '@typescript-eslint/naming-convention': [
    //   'error',
    //   {
    //     selector: 'interface',
    //     format: ['PascalCase'],
    //     prefix: ['I'], // Optional: enforce 'I' prefix for interfaces
    //   },
    // ],
  },
};

توضیحات مهم در پیکربندی:

• parser: مشخص می‌کند که ESLint از @typescript-eslint/parser برای تحلیل کد استفاده کند.
• parserOptions.project و parserOptions.tsconfigRootDir: این گزینه‌ها برای قوانینی که نیاز به اطلاعات نوع دارند (rules requiring type checking) حیاتی هستند. آن‌ها به ESLint می‌گویند که فایل tsconfig.json شما در کجاست تا بتواند اطلاعات نوع‌بندی را از کامپایلر تایپ اسکریپت استخراج کند.
• plugins: شامل @typescript-eslint برای فعال کردن پلاگین‌های مرتبط با تایپ اسکریپت.
• extends: بهترین راه برای شروع، استفاده از پیکربندی‌های پیشنهادی است.
  • eslint:recommended: قوانین پیشنهادی اصلی ESLint.
  • plugin:@typescript-eslint/eslint-recommended: قوانینی از ESLint اصلی را غیرفعال می‌کند که با قوانین تایپ اسکریپت تداخل دارند.
  • plugin:@typescript-eslint/recommended: مجموعه‌ای از قوانین توصیه شده برای تایپ اسکریپت که نیازی به اطلاعات نوع ندارند.
  • plugin:@typescript-eslint/recommended-requiring-type-checking: شامل قوانینی است که برای اجرا نیاز به اطلاعات نوع دارند (مانند بررسی استفاده از any، یا استفاده از عملگرهای nullish coalescing).
• rules: در این بخش می‌توانید قوانین را override کنید یا قوانین سفارشی اضافه کنید. توجه داشته باشید که برای بسیاری از قوانین جاوااسکریپت که با تایپ اسکریپت تداخل دارند (مانند no-unused-vars)، باید نسخه اصلی آن را off کرده و نسخه @typescript-eslint آن را فعال کنید.

نوشتن قوانین سفارشی ESLint برای استانداردهای پروژه

ESLint بسیار قابل توسعه است و به شما امکان می‌دهد تا قوانین سفارشی (Custom Rules) خود را بنویسید. این قابلیت برای اعمال استانداردهای کدنویسی خاص پروژه، شناسایی الگوهای مشکل‌ساز منحصربه‌فرد، یا اطمینان از رعایت معماری خاصی بسیار مفید است.

یک قانون ESLint از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

1. Metadata (meta property): شامل اطلاعاتی مانند توضیحات قانون، نوع قانون (problem، suggestion، layout)، و Schema برای گزینه‌های قابل تنظیم قانون.
2. create Function: تابعی که هنگام بازدید از گره‌های AST (Abstract Syntax Tree) کد منبع فراخوانی می‌شود. این تابع یک آبجکت برمی‌گرداند که شامل متدهایی است که ESLint هنگام پیمایش AST فراخوانی می‌کند.

مراحل کلی نوشتن یک قانون سفارشی:

1. درک AST: ESLint کد را به یک درخت AST تجزیه می‌کند. برای نوشتن یک قانون، باید با ساختار AST و انواع گره‌های مربوطه آشنا باشید. ابزارهایی مانند AST Explorer برای تجسم AST بسیار مفید هستند.
2. تعریف meta:
   • type: مثلاً "problem" (برای یافتن خطاهای احتمالی)، "suggestion" (برای پیشنهادهای بهبود)، "layout" (برای مسائل مربوط به فرمت‌بندی).
   • docs: شامل description و category.
   • schema: برای تعریف گزینه‌های قابل تنظیم قانون.
   • messages: تعریف پیام‌های خطا که توسط قانون صادر می‌شوند.
   • fixable: اگر قانون می‌تواند به طور خودکار مشکل را برطرف کند (auto-fixable).
3. پیاده‌سازی create: این تابع یک context آبجکت را دریافت می‌کند که شامل متدهایی برای گزارش خطا (context.report())، دسترسی به گزینه‌ها (context.options)، و دسترسی به فایل‌ها (context.getFilename()) است. در داخل این تابع، شما متدهایی را تعریف می‌کنید که برای انواع خاصی از گره‌های AST فراخوانی می‌شوند.

مثال مفهومی: قانون برای اطمینان از پیشوند ‘I’ برای اینترفیس‌ها

فرض کنید می‌خواهید مطمئن شوید که تمام اینترفیس‌ها در پروژه شما با حرف ‘I’ بزرگ شروع می‌شوند (یک کنوانسیون رایج در برخی کدبیس‌ها).

// rules/enforce-interface-prefix.js
module.exports = {
  meta: {
    type: 'suggestion',
    docs: {
      description: 'Enforce interfaces to start with "I"',
      category: 'Stylistic Issues',
      recommended: false,
    },
    schema: [], // No options for this rule
    messages: {
      missingPrefix: 'Interface name "{{name}}" must start with "I".',
    },
  },
  create(context) {
    return {
      // Visitor for InterfaceDeclaration nodes in the AST
      InterfaceDeclaration(node) {
        const interfaceName = node.id.name;
        if (!interfaceName.startsWith('I')) {
          context.report({
            node: node.id,
            messageId: 'missingPrefix',
            data: { name: interfaceName },
          });
        }
      },
    };
  },
};

برای استفاده از این قانون، باید آن را در .eslintrc.js خود اضافه کنید:

// .eslintrc.js
module.exports = {
  // ... other configs
  plugins: [
    '@typescript-eslint',
    // Point to your custom rules directory
    // This assumes your custom rule is in a 'rules' directory relative to .eslintrc.js
    require.resolve('./rules/enforce-interface-prefix'), // Directly load the rule
  ],
  rules: {
    // ... other rules
    'enforce-interface-prefix': 'error', // Enable your custom rule
  },
};

نوشتن قوانین سفارشی یک موضوع پیشرفته است و نیاز به درک عمیق از AST و API های ESLint دارد، اما قدرت زیادی را برای اعمال استانداردهای خاص تیم و پروژه فراهم می‌کند.

ادغام استاتیک آنالیز در چرخه توسعه

استفاده از ابزارهای استاتیک آنالیز زمانی بیشترین تأثیر را دارد که به طور کامل در چرخه توسعه ادغام شوند، نه اینکه فقط به صورت دستی اجرا شوند. این ادغام به معنای خودکارسازی فرآیندها و ارائه بازخورد فوری به توسعه‌دهندگان است.

ادغام با IDE (Integrated Development Environment)

اولین و مهمترین گام در ادغام، اطمینان از این است که IDE توسعه‌دهندگان به درستی با TypeScript و ESLint پیکربندی شده باشد. تقریباً تمامی IDE های مدرن (مانند VS Code، WebStorm) دارای پلاگین‌های قدرتمندی برای این منظور هستند:

• VS Code:
  • پلاگین رسمی “TypeScript and JavaScript Language Features” به طور پیش‌فرض Type Checking را ارائه می‌دهد.
  • پلاگین “ESLint” به طور خودکار فایل .eslintrc.js را شناسایی کرده و خطاهای Linting را مستقیماً در ویرایشگر نمایش می‌دهد. همچنین قابلیت Auto-fix on save را فراهم می‌کند.
• WebStorm/IntelliJ IDEA: این IDE ها پشتیبانی داخلی قوی از TypeScript و ESLint دارند. کافی است پروژه را باز کنید و معمولاً به طور خودکار تنظیمات را شناسایی می‌کنند.

ادغام با IDE باعث می‌شود که توسعه‌دهندگان در همان لحظه که کد را می‌نویسند، بازخورد دریافت کنند. این “بازخورد فوری” (Instant Feedback) به آن‌ها اجازه می‌دهد تا مشکلات را قبل از ذخیره فایل یا کامیت کردن کد برطرف کنند، که به شدت کارایی را افزایش می‌دهد.

Hooks پیش از کامیت (Pre-commit Hooks)

Hooks پیش از کامیت ابزارهایی هستند که قبل از اینکه توسعه‌دهنده بتواند کد خود را به Git Repository ارسال کند (commit کند)، اسکریپت‌های خاصی را اجرا می‌کنند. این یکی از مؤثرترین راه‌ها برای اطمینان از این است که تنها کدهای با کیفیت و مطابق با استانداردها به مخزن اصلی وارد شوند.

ابزارهای رایج برای این کار عبارتند از:

• Husky: یک ابزار ساده برای اضافه کردن Git Hooks به پروژه‌های Node.js.
• lint-staged: ابزاری که به شما امکان می‌دهد تا دستورات Linting را فقط بر روی فایل‌هایی که به مرحله staging Git اضافه شده‌اند (یعنی فایل‌هایی که قصد کامیت کردن آن‌ها را دارید) اجرا کنید. این کار سرعت را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد، زیرا لازم نیست کل پروژه Lint شود.

نحوه راه‌اندازی (مثال):

۱. نصب Husky و lint-staged:

npm install --save-dev husky lint-staged

۲. پیکربندی Husky در package.json:

// package.json
{
  "name": "my-ts-project",
  "version": "1.0.0",
  "scripts": {
    "lint": "eslint \"{src,apps,libs}/**/*.ts\" --max-warnings 0",
    "typecheck": "tsc --noEmit"
  },
  "husky": {
    "hooks": {
      "pre-commit": "lint-staged"
    }
  },
  "lint-staged": {
    "*.ts": [
      "npm run lint",
      "npm run typecheck",
      "git add" // Important: re-add files after potential auto-fixes
    ]
  }
}

در این مثال:

• هنگامی که یک توسعه‌دهنده git commit را اجرا می‌کند، Husky هوک pre-commit را فعال می‌کند.
• pre-commit هوک، دستور lint-staged را اجرا می‌کند.
• lint-staged فقط بر روی فایل‌های .ts که در حالت Staged هستند، دستورات npm run lint (ESLint) و npm run typecheck (Type Checking با tsc --noEmit) را اجرا می‌کند.
• اگر هر یک از این دستورات با خطا مواجه شوند، فرآیند کامیت متوقف می‌شود و توسعه‌دهنده باید خطاها را برطرف کند.
• --max-warnings 0 در دستور lint به این معنی است که حتی وجود هشدارها نیز باعث شکست خوردن فرآیند می‌شود، که برای اعمال سخت‌گیرانه استانداردها مفید است.

این روش یک تضمین عالی برای کیفیت کد در لحظه ورود به مخزن فراهم می‌کند.

ادغام با CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery)

آخرین خط دفاعی، ادغام استاتیک آنالیز در Pipeline های CI/CD است. حتی اگر از Hooks پیش از کامیت استفاده می‌کنید، ممکن است توسعه‌دهندگان Hook را نادیده بگیرند یا Hook به درستی کار نکند. CI/CD Pipeline جایی است که اطمینان نهایی حاصل می‌شود.

در یک pipeline CI/CD (مانند GitHub Actions, GitLab CI, Jenkins, Azure DevOps):

1. پس از هر Push یا Pull Request، Pipeline شروع به کار می‌کند.
2. یکی از اولین مراحل در Pipeline باید اجرای دستورات Linting و Type Checking باشد.

   
   # Example: GitHub Actions Workflow for a TypeScript project
   name: CI/CD Pipeline
   
   on:
     push:
       branches:
         - main
     pull_request:
       branches:
         - main
   
   jobs:
     build:
       runs-on: ubuntu-latest
       steps:
         - uses: actions/checkout@v2
         - name: Use Node.js
           uses: actions/setup-node@v2
           with:
             node-version: '16'
         - name: Install dependencies
           run: npm ci
         - name: Run ESLint
           run: npm run lint
         - name: Run TypeScript Type Check
           run: npm run typecheck
         - name: Build project
           run: npm run build
         # ... other steps like running tests, deploying
           

3. اگر دستورات Linting یا Type Checking با خطا مواجه شوند، Pipeline با شکست (Failure) مواجه می‌شود و Merge کردن کد به شاخه اصلی (مانند main) متوقف می‌گردد.

این رویکرد تضمین می‌کند که هر کدی که به محیط‌های تست یا Production می‌رسد، از فیلترهای کیفیت عبور کرده است. گزارش‌های Linting و Type Checking نیز می‌توانند در رابط کاربری CI/CD نمایش داده شوند تا توسعه‌دهندگان بتوانند به سرعت مشکلات را شناسایی و رفع کنند.

مزایای فراتر از تشخیص باگ: نگهداری، خوانایی، و عملکرد

اگرچه هدف اصلی استاتیک آنالیز، شناسایی و جلوگیری از باگ‌هاست، اما مزایای آن بسیار فراتر از این است و تأثیر عمیقی بر جنبه‌های دیگر چرخه عمر توسعه نرم‌افزار دارد:

بهبود خوانایی و قابلیت نگهداری کد

• اعمال استانداردهای کدنویسی یکپارچه: Linters تیم را وادار به پیروی از یک سبک کدنویسی مشترک می‌کند (مثلاً استفاده از نقطه‌ویرگول، طول خط، نام‌گذاری متغیرها). این یکپارچگی باعث می‌شود که خواندن و درک کد نوشته شده توسط افراد مختلف آسان‌تر شود، که در پروژه‌های بزرگ با تیم‌های متعدد بسیار حیاتی است.
• کاهش پیچیدگی: Type Checking پیشرفته و برخی قوانین Linting می‌توانند به شناسایی و جلوگیری از الگوهای پیچیده و گیج‌کننده کمک کنند. کد ساده‌تر، قابل فهم‌تر و نگهداری آن آسان‌تر است.
• خود-مستندسازی: سیستم نوع‌بندی تایپ اسکریپت به خودی خود نوعی مستندات برای کد فراهم می‌کند. با مشاهده امضای یک تابع، به سرعت می‌توان فهمید که چه ورودی‌هایی می‌پید و چه خروجی‌ای دارد، بدون نیاز به مطالعه جزئیات پیاده‌سازی. این امر فرآیند Onboarding توسعه‌دهندگان جدید را تسریع می‌بخشد.

افزایش اعتماد به نفس در Refactoring

یکی از بزرگترین مزایای Type Checking قوی، قابلیت Refactor کردن (بازسازی کد) با اطمینان است. وقتی ساختار داده‌ها یا امضای توابع را تغییر می‌دهید، Type Checker به سرعت هر نقطه‌ای در کد را که تحت تأثیر قرار گرفته است، شناسایی می‌کند. این امر خطر معرفی باگ‌های جدید در طول Refactoring را به شدت کاهش می‌دهد و به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که بدون ترس از شکستن قابلیت‌های موجود، کد را بهبود بخشند.

بهبود عملکرد و بهینه‌سازی

اگرچه استاتیک آنالیز مستقیماً عملکرد برنامه را بهبود نمی‌بخشد، اما به طور غیرمستقیم می‌تواند در این زمینه نقش داشته باشد:

• شناسایی الگوهای ناکارآمد: برخی قوانین Linting می‌توانند الگوهای کدنویسی را شناسایی کنند که به طور بالقوه منجر به مشکلات عملکردی می‌شوند (مثلاً حلقه‌های بی‌نهایت، استفاده نادرست از Promiseها).
• کاهش نیاز به دیباگینگ زمان اجرا: با جلوگیری از باگ‌ها در زمان کامپایل، زمان کمتری برای دیباگینگ در زمان اجرا صرف می‌شود. این زمان می‌تواند صرف بهینه‌سازی واقعی عملکرد شود.
• IntelliSense بهبود یافته: اطلاعات نوع دقیق در تایپ اسکریپت، به IDE ها اجازه می‌دهد تا IntelliSense (تکمیل خودکار کد و راهنمایی) بسیار دقیق‌تری را ارائه دهند. این امر سرعت کدنویسی را افزایش داده و نیاز به رجوع به مستندات یا جستجو در کد را کاهش می‌دهد.

کاهش هزینه‌ها در بلندمدت

همانطور که قبلاً اشاره شد، هرچه باگ‌ها دیرتر شناسایی شوند، هزینه رفع آن‌ها بیشتر است. با استفاده از استاتیک آنالیز، بخش قابل توجهی از باگ‌ها در مراحل اولیه توسعه (در IDE توسعه‌دهنده یا در Hook پیش از کامیت) شناسایی و رفع می‌شوند. این “شیفت به چپ” منجر به کاهش قابل توجه هزینه‌های دیباگینگ، تست، و رفع مشکلات پس از استقرار (Post-Deployment) می‌شود.

چالش‌ها و بهترین شیوه‌ها در پیاده‌سازی استاتیک آنالیز

پیاده‌سازی مؤثر استاتیک آنالیز، به ویژه در پروژه‌های بزرگ یا Legacy، با چالش‌هایی همراه است. با این حال، با رعایت بهترین شیوه‌ها می‌توان بر این چالش‌ها غلبه کرد.

چالش‌ها:

• سربار اولیه راه‌اندازی: پیکربندی اولیه TypeScript، ESLint، و Git Hooks می‌تواند زمان‌بر باشد، به خصوص برای تیم‌هایی که با این ابزارها آشنایی ندارند.
• تعداد زیاد خطاها در پروژه‌های Legacy: فعال‌سازی حالت‌های Strict در TypeScript یا اعمال قوانین سخت‌گیرانه Linting در یک کدبیس قدیمی می‌تواند منجر به صدها یا هزاران خطا شود که تیم را دلسرد کند.
• سخت‌گیری بیش از حد در قوانین: تعریف بیش از حد قوانین یا انتخاب قوانین بسیار سخت‌گیرانه می‌تواند سرعت توسعه‌دهندگان را کاهش دهد و آن‌ها را مجبور به نادیده گرفتن قوانین یا صرف زمان زیاد برای برطرف کردن “مشکلات جزئی” کند.
• False Positives: گاهی اوقات ابزارهای استاتیک آنالیز، خطاهایی را گزارش می‌کنند که در واقعیت مشکل‌ساز نیستند. مدیریت این False Positive ها می‌تواند آزاردهنده باشد.
• به‌روز نگه داشتن ابزارها و قوانین: اکوسیستم جاوااسکریپت/تایپ اسکریپت به سرعت در حال تغییر است. به‌روز نگه داشتن پکیج‌ها و پیکربندی‌های ESLint و TypeScript می‌تواند یک چالش باشد.

بهترین شیوه‌ها:

• رویکرد تدریجی برای پروژه‌های Legacy:
  • در ابتدا، فقط قوانین اصلی و مهم را فعال کنید.
  • برای TypeScript، ابتدا "noImplicitAny" را فعال کنید، سپس به تدریج "strictNullChecks" و سایر پرچم‌ها را اضافه کنید.
  • از // @ts-ignore یا // eslint-disable-next-line با احتیاط و فقط به عنوان راه‌حل موقت استفاده کنید.
  • می‌توانید قوانینی را برای فقط فایل‌های جدید یا تغییر یافته اعمال کنید (مثلاً با lint-staged).
• پیکربندی متعادل:
  • بین سخت‌گیری و بهره‌وری تعادل برقرار کنید. هدف، بهبود کیفیت است، نه فلج کردن توسعه.
  • با تیم به توافق برسید که کدام قوانین برای پروژه شما مهم هستند.
  • از پیکربندی‌های پیشنهادی (مانند @typescript-eslint/recommended) شروع کنید و سپس آن‌ها را متناسب با نیازهای تیم خود تنظیم کنید.
• آموزش و آگاهی تیم:
  • به توسعه‌دهندگان آموزش دهید که چرا این ابزارها مهم هستند و چگونه می‌توانند از آن‌ها به بهترین شکل استفاده کنند.
  • یک مستند داخلی برای توضیح قوانین و نحوه رفع خطاهای رایج تهیه کنید.
  • نکات و ترفندهایی برای کار با ابزارها (مثلاً تنظیمات IDE) را به اشتراک بگذارید.
• استفاده از Auto-Fix:
  • تا حد امکان از قابلیت‌های Auto-Fix ESLint استفاده کنید. این کار بسیاری از مشکلات سبک کدنویسی را به طور خودکار برطرف می‌کند و بار روی توسعه‌دهندگان را کاهش می‌دهد.
  • این قابلیت را در IDE و در Hooks پیش از کامیت فعال کنید.
• ادغام با CI/CD: همانطور که قبلاً ذکر شد، ادغام در Pipeline CI/CD یک مرحله حیاتی است تا از ورود کدهای مشکل‌دار به مخزن اصلی جلوگیری شود.
• بررسی دوره‌ای قوانین: به طور منظم قوانین و پیکربندی‌های خود را مرور کنید. با پیشرفت پروژه یا تغییر نیازهای تیم، ممکن است نیاز به به‌روزرسانی یا تنظیم مجدد قوانین داشته باشید.

روندهای آینده در استاتیک آنالیز تایپ اسکریپت

اکوسیستم استاتیک آنالیز برای تایپ اسکریپت همچنان در حال تکامل است و آینده‌ای روشن دارد:

• قابلیت‌های پیشرفته‌تر Type System در TypeScript: خود تایپ اسکریپت به طور مداوم با قابلیت‌های جدید نوع‌بندی توسعه می‌یابد (مانند تغییرات در نوع‌بندی توابع، بهبودهای بیشتر در Conditional Types). این به کامپایلر اجازه می‌دهد تا بررسی‌های عمیق‌تری را انجام دهد.
• ابزارهای تحلیل امنیتی مبتنی بر نوع: انتظار می‌رود که ابزارهای استاتیک آنالیز با تمرکز بر امنیت، بتوانند از اطلاعات نوع‌بندی تایپ اسکریپت برای شناسایی آسیب‌پذیری‌های احتمالی (مانند SQL Injection یا XSS) به شیوه‌ای دقیق‌تر استفاده کنند.
• AI/ML در استاتیک آنالیز: هوش مصنوعی و یادگیری ماشین می‌توانند در شناسایی الگوهای باگ، پیش‌بینی مشکلات، و حتی پیشنهاد اصلاحات کد کمک کنند. ابزارهایی مانند GitHub Copilot نمونه‌ای اولیه از این روند هستند.
• بهبود عملکرد Linters: با افزایش حجم پروژه‌ها، زمان اجرای Linters می‌تواند به یک چالش تبدیل شود. تلاش‌هایی برای بهبود عملکرد و سرعت Linters (مثلاً با استفاده از WebAssembly یا روش‌های موازی‌سازی) در حال انجام است.
• استانداردسازی و ابزارهای یکپارچه: ممکن است در آینده شاهد ابزارهای جامع‌تر و استانداردتری باشیم که قابلیت‌های Type Checking و Linting را به صورت یکپارچه‌تر ارائه دهند.

نتیجه‌گیری

استاتیک آنالیز کد با تایپ اسکریپت، از طریق هم‌افزایی Type Checking قدرتمند کامپایلر و ابزارهای Linting مانند ESLint، یک رویکرد ضروری برای هر پروژه مدرن توسعه نرم‌افزار است. این رویکرد نه تنها به شناسایی و جلوگیری از باگ‌ها در مراحل اولیه کمک می‌کند، بلکه باعث افزایش خوانایی، قابلیت نگهداری، و اعتماد به نفس در کد می‌شود. با ادغام این ابزارها در IDE توسعه‌دهندگان، Hooks پیش از کامیت و Pipeline های CI/CD، تیم‌ها می‌توانند یک فرهنگ کیفیت کد را نهادینه کنند.

اگرچه پیاده‌سازی این سیستم‌ها ممکن است در ابتدا با چالش‌هایی همراه باشد، اما مزایای بلندمدت آن، از جمله کاهش هزینه‌های توسعه و تحویل نرم‌افزارهای پایدارتر، این تلاش را به یک سرمایه‌گذاری ارزشمند تبدیل می‌کند. با ادامه پیشرفت تایپ اسکریپت و ابزارهای مرتبط با آن، نقش استاتیک آنالیز در تضمین کیفیت نرم‌افزار تنها افزایش خواهد یافت.