TypeScript 内部是如何工作的

TypeScript是一种建立在JavaScript语法基础上的强类型编程语言。它由微软创建，并于2012年发布。TypeScript旨在通过添加类型注解、接口和类等功能，使得大型JavaScript应用程序更易于管理和维护。在本文中，我们将探讨TypeScript的内部工作原理，包括其架构、类型检查和编译过程。

TypeScript概述

TypeScript添加了新的语法特性，同时也保持了与现有JavaScript代码的兼容性。TypeScript源代码被编译成纯JavaScript代码，可以在任何浏览器或JavaScript运行时上运行。

TypeScript支持静态类型，这意味着变量、函数和对象可以在编译时定义类型。这可以提高代码质量，减少运行时错误。TypeScript还支持接口，用于定义对象和类之间的契约。接口可以帮助提高代码的可维护性和易于理解性。

TypeScript还支持类，类是在JavaScript中定义面向对象编程（OOP）概念的一种方式。类提供了一种封装数据和行为以及创建可复用组件的方式。

TypeScript使用TypeScript编译器（tsc）将TypeScript源代码转换为JavaScript代码。TypeScript编译器是一个命令行工具，用于将TypeScript代码编译为JavaScript。TypeScript编译器还提供类型检查，有助于在编译时捕捉错误。

TypeScript架构

TypeScript编译器负责将TypeScript代码转换为JavaScript。它使用TypeScript编写，并在Node.js上运行。编译器分为三个主要部分−

• 扫描器 −扫描器读取源代码并产生一系列标记流。标记是代码中表示单个元素（如关键字、变量名或运算符）的字符序列。

• 解析器 −解析器使用扫描器产生的标记流创建抽象语法树（AST）。AST是源代码的一种表示，便于编译器分析。

• 检查器 −检查器分析AST并执行类型检查。它检查变量的正确使用情况以及函数参数是否与预期类型匹配。

TypeScript类型检查

TypeScript是一种静态类型语言，这意味着每个变量和函数参数必须具有类型。变量的类型确定了它可以容纳的数据类型。例如，类型为number的变量只能容纳数字值。

TypeScript使用基于结构子类型的类型系统。这意味着类型是根据结构而不是名称进行比较的。如果两个类型具有相同的结构，TypeScript会将它们视为兼容的，即使它们具有不同的名称。

TypeScript还支持接口，用于定义对象的结构。接口是指定对象必须具有的属性的契约。如果一个对象满足接口的要求，TypeScript将认为它是该类型的。

TypeScript的内部工作原理

以下是TypeScript内部工作的步骤总结−

解析

TypeScript开始将源代码解析成抽象语法树(AST)。AST以一种更容易分析和转换的方式表示代码的结构。TypeScript编译器使用TypeScript编译器API解析代码并生成AST。

类型检查

TypeScript使用类型系统来检查变量、函数和对象的类型。这样做是为了确保代码正确且在运行代码之前捕捉错误。类型系统基于显式类型注解和类型推断的组合。

类型注解定义变量、函数参数或返回值的类型。例如，下面的代码声明了一个类型为number的变量x –

let x: number = 42;

类型推断用于根据代码中变量的使用来推断其类型。例如，下面的代码推断x的类型为数字类型 –

let x = 42;

TypeScript还支持结构类型，这意味着类型是基于其形状而不是名称的。这使得在处理对象和接口时更加灵活。

编译

代码被解析和类型检查后，将被编译成JavaScript。TypeScript的设计目标是与现有的JavaScript代码兼容，因此编译后的代码应与所有主要的JavaScript运行时兼容。

TypeScript支持各种模块系统，包括CommonJS和ES6模块。这使得代码可以被组织成可重用的组件，共享在应用程序的不同部分之间。

typescript编译器（tsc）的各种配置选项在tsconfig.json文件中指定。

捆绑

捆绑是Web开发中的常见做法，因为它可以减少Web应用程序发出的请求数量，提高性能。当TypeScript代码编译为JavaScript时，每个模块都会被翻译成一个单独的文件。如果Web应用程序或Node.js应用程序使用多个模块，它将需要多个请求来加载所有模块文件，影响性能。

使用Webpack、Rollup或Parcel捆绑TypeScript编译器生成的JavaScript文件可以通过将所有模块合并成一个单一文件来解决这个问题。然后，这个单一文件可以被Web浏览器或Node.js环境加载，从而减少加载应用程序所需的请求数量。

执行

捆绑后的JavaScript代码现在可以在任何浏览器或服务器上在Node.js环境中运行，就像任何其他JavaScript代码一样。

结论

总而言之，TypeScript是一种强大的语言，提供了许多JavaScript不具备的功能。它的架构、类型系统和编译过程使得编写和维护大规模应用程序更加容易。TypeScript不断发展和改进，新功能和更新定期添加。它是许多开发人员的流行选择，并且预计其采用率将增长。