GMTC未来可期的TypeScript演讲全文

见贤思齐

GMTC·2019近日在深圳隆重召开。TypeScript作为当下社区内最火热并且与前端关系紧密的项目之一，自然成为大会上炙手可热的话题。腾讯在线教育IMWEB团队的高级工程师郭翔受邀参加本次大会，发表了《未来可期的TypeScript》的演讲。讲述了自己从一名TypeScript抵制者转变为支持者的心路历程，以及TypeScript在在线教育团队中的实践经验，并对团队新项目是否该引入TypeScript、如何快速搭建、以及现有项目如何向TypeScript迁移提供策略性建议与方案。开场2019年，越来越多的知名前端开源项目选择使用TypeScript做为其新版本的开发语言，TypeScript的社区支持也日趋完善，VSCode+TypeScript的组合拳让不少原本持怀疑，甚至抵制态度的前端开发者们不禁喊出“真香！”。然而，无论是在大公司还是中小型公司中，依旧有相当多的前端工程师对TS有着理解偏差。TS的官方文档也过于技术性，并没有对TS的诞生原因，所要解决的问题等做细致的解释。所以本次演讲并不会关注太多TS本身的语法，高级用法这类话题，因为在这些方面，官方文档是更好的资料来源。而希望听众在分享结束后，能更明白TS成功的背后，究竟是解决了哪些问题？它的核心是什么？它的与众不同之处在哪？团队是否该引入TS以及如何引入？Part1 如何定义TypeScript1.1官方定义TS官网下的定义为“JavaScriptthatscales”，这句话如果翻译为中文不是一件简单的事。Scales意味着“规模扩大”。而对应的中文官网直接翻译成“JavaScript的超集"，显然是有点文不对题的。然而，这却恰好从两个不同的层面解释了什么是TypeScript。英文版告诉你，TS与JS的能力区分在哪：即TS更能适应项目规模不断扩大的场景。中文版告诉你，TS的本质是什么：即它是一种具有类型系统的JS的超集。1.2不仅仅是一门语言如果你觉得定义本身比较空洞，想要更简单直接的了解TS是什么，不如看看它带来了什么。作为一门语言本身来说，首先带来的是类型安全，可以类比java，c++。另外，TS包含一个编译器，通过来你可以使用最新最稳定的JS特性，功能类似babel。最后，最核心的部分，由于ts带来类型，所以你的工具，IDE可以更容易的理解你的代码。从而可以创造很多工具，来帮助你更高效的写高质量的代码。所以总结起来TS不仅仅是一门语言，而是生产力工具。3Part2JS世界的傲慢与偏见说到TS，就不得不提JS，JS作为一门非常有争议的语言，发展到今天成为当下最流行的语言的过程是非常戏剧性的。有很多必然，也有很多偶然。前端社区有关js的争论，也一天没有消停过，那我们就来看一下js的世界里有哪些有趣的话题。2.1开发者的偏见在过去，很多人把JS当做是一个玩具语言。我们也会发现在某些场景，使用JS的人员并不一定是开发者（譬如早期qq空间通过脚本装饰页面）。更可以毫不夸张的说，很多开发者觉得，JS是一门，等真正需要用到的时候，再去随意学学，就能上手的语言。种种原因导致了JS在很多时候被滥用。2.1.1偏见的背后当然JS本身的确是存在非常多的问题，尤其在早期的时候。没有模块、class、类型。还有一堆为人所诟病的语言设计，null、undefined、NaN等等。2.1.2开发者是如何应对JS的种种问题的虽然JS有诸多糟粕，但是在浏览器里，你没办法摆脱他。“聪明”的开发者们想出了“用我喜欢的语言来编译生成JS”这样的点子，把JS仅仅当作媒介语言。你几乎可以找到任何语言的版本，这其中有像Google的GWT，微软的Script#都是被大规模在正式环境中应用的产品。慢慢的，一些“更聪明”的开发者觉得这种方式有点不伦不类，不如彻底一点，干脆发明一些新的语言来取代JS。这里面最为出名的就是Google的Dart与CoffeeScript。2.1.3取代的结果如何在googletrend中，如果把CoffeeScript、Dart、TypeScript一起搜索。可以看到，从2014年至今，CoffeeScript与Dart基本没掀起任何波浪，而TS迎头直上。2.1.4从失败中吸取教训为什么TS可以，而其他这些语言却没法成为主流呢？这其中主要有三个原因：1.没有严格遵从ECMAScript的规范。语法层面他们和JS是完全割裂的。譬如CoffeeScript用的是接近于ruby的语法，当使用这样的语言的时候，你会感觉你是完全在学一门新语言。有一定的学习成本。在ECMAScript规范不断演进的情形下，这类语言的语法就会越来越成为累赘。2.性能问题。这在早期的时候更为明显。图中的一段Dart代码，在用Dart的编译器转化为JS后，不做任何优化的情况下，居然产生了10000多行代码。这显然是难以接受的。3.生成代码的可读性差，没有办法回退。毕竟只是把JS做为媒介语言，JS的可读性不是这类语言的考量。这也意味着一旦项目启动，就没法很轻松的回退回原生JS。2.2来自开发者的傲慢2.2.1坊间流言基于种种原因，开发者们越来越倾向于写原生JS。HTML5，Nodejs，还有像Angular，React，Vue这样优秀的前端框架又把JS的使用推向另一个高度。每一个JS开发者都无比的振奋。于是，渐渐的，我们又听到了另外一种声音。1.凡是可以用JS来写的应用，最终都会用JS来写--AtWoods定律。2.js是最好的语言，反正你们饶了一圈最后都会回来。3.微软出的东西，能行么？2.2.2被微软狠狠打脸目前在github上热度前十的项目中，微软直接占了两席。而排在第八位的，也是社区中TS的周边产物。StackOverFlow的报告，在程序员最喜欢的语言中，TS与Python目前并列第二，仅次于Rust。Npm包的开发者中，高达62%的开发者在使用TS。从这些数字中可以很明显的看出，当下TS已经取得了相当惊人的成就。2.2.3为何TS会取得如此成功TS会取得如此成功主要有5个原因：1.对类型安全的诉求。无论在浏览器还是服务端，前端项目规模越来越大，越来越复杂。而规模越大，对静态类型语言的诉求就越强烈。2.严格遵守ECMAScript规范。与那些把JS当作媒介语言的语言是不同的。TS选择改进了JS，而不是取代它。学习ts语法并不会增加额外成本。3.采用StructuralTyping而不是NominalTyping。面向对象的语言，一般使用nominaltyping(C++,Java,Swift)，而函数式语言更习惯使用StructuralTyping（OCaml,Haskell,Elm）。JS里面，你即可以使用面向对象，又可以使用函数式。但js的开发者通常更倾向于使用函数式编程。这种情况下，TS选择了使用结构类型，也更符合js开发者的编程习惯。4.强大的开发工具。正如我前面提到的，通过工具提高生产力才是TS的核心目标。TS本身提供了非常棒的工具支持，他的TSServer机制是非常有创造性的（后面会详述）。5.OpenSource，OpenDevelopment。TS是以100%的开放开发的方式来运营的。也就是说有关与ts的一切，都是对开发者100%透明的。在过去，当你给一门语言提一个bug的之后，可能等一两年才会出新版本，而到那个时候你才会发现，你提的bug可能根本没被修复。通过TS的roadmap你可以清晰的看到具体哪些bug会被修复，哪些feature会被新增，以及所有关于这些技术点的讨论。这样拉近了核心开发团队与使用者的距离，让TS的社区非常的活跃。4Part3腾讯在线教育选择TS的四个理由3.1理由一：更少的Bug3.1.1研究与实践要具体的量化这个减少bug的百分比，不是一件容易的事。不过伦敦大学与微软研究院的一些学者，发表了一篇相当有影响力的论文。文中指出，15%的github公开bug，是可以通过Typescript来规避的。而根据在线教育TS使用的实际经验，数据统计，我们发现超过30%的bug都可以通过类型安全来规避。3.1.2为什么达到30%业务中的通常bug可以被分为两类，一类是类型错误（typeerror）引发的bug，这部分错误中的大多数是可以通过ts来避免的。另一类是实现错误（specerror）引发的bug，比如对需求没有理解透彻，导致做出来的功能不符合预期，或者有逻辑bug。所以TS能减少的具体的bug比例数字，与类型错误引起的bug在项目总体中的比例有关。3.2理由二：提高生产力3.2.1如何提高生产力静态类型，除了保证了类型安全。更重要的是，让你的电脑、软件可以更懂你的代码涵义。从而使得制作更好的生产力工具成为可能。生产力工具的提升，让开发者可以更加愉悦的写代码。从而最终提高生产力。3.2.2常用功能此处主要通过demo展示带TS在VSCode中一些能力。代码提示、引用查询、自动import、代码即文档等。3.2.3生产力提高的背后工具能力的提升只是在表面。相信很多人会有这样的疑问：没错在VSCode里写TS很方便。但是这种不都是IDE本身提供的吗？事实上，这些能力其实是由TS本身提供的：1.与其他编译器不同，TS的编译器不是一个黑盒，而是完全对外开放的。2.TS的编译器架构，包括了底层了核心Ts编译器，语言服务，并且通过tsserver把他所支持的功能都通过api暴露出来。3.第三方的工具就可以通过这个api来直接使用ts语言服务的各种功能。4.通过这种方式，其他的ide，工具，也可以快速的集成TS的相关能力。这也是为什么即使你使用webStorm也可以获得与VSCode类似的TS开发体验。3.3理由三：端到端的类型安全3.3.1使用TS之前图中是一个比较常见的架构。我们有运行在浏览器中的页面代码，它与中间的接入层nodejs服务进行通信，在后台我们还有一个C++服务，它nodejs服务之间用protobuf,以rpc的形式来进行通信。这个时候，一旦后台的协议发生更改，是一件非常棘手的事情，因为这里面没有任何类型追踪，我们需要在前端浏览器代码和nodejs代码中全局搜索对应的字段来修改，非常容易改错改漏。3.3.2使用TS之后通过protobuf的TS插件，将请求、返回结构，方法等全都转换为TS。并且在页面代码与node服务代码中进行共享。当proto协议文件发生更改的时候，只需要重新生成新的TS类型文件，无论是页面代码，还是node服务代码都会自动报错，提示开发者去做对应字段的修改。3.4理由四：强大的社区支持3.4.1第三方库因为现如今任何一个前端项目都会引入大量的第三方库。对于这些第三方库，如果作者本身没有提供类型定义怎么办呢？社区早就有了非常成熟解决方案，DenitelyTyped这个仓库目前是github排名第八的项目，有着超过10000名的代码贡献者，这里面有超过5000个前端库的类型定义。基本上你会用的，都已提供了类型定义。3.4.2框架反哺我们也发现越来越多的，非常有影响力的前端框架的新版本都开始用ts来进行重写了。Angular2，Vue3等等。而这些社区中的开发者，都是开源社区最活跃的参与者，他们会将开发过程中遇到的ts的一些问题，通过PR或者反馈的方式再反哺到ts社区中，让ts的生态越来越好。5Part4团队TS引入策略4.1确定是否有必要引入在正式引入之前，第一点还是需要明确一下，你的团队的具体需求。1.你的项目规模是怎样的？当然规模越大TS的帮助也就越大。2.项目是由存在多人合作或者经常有新人员加入呢？如果回答是yes，TS的使用，可以让你的代码更规范，让新人更快速的熟悉代码。3.是否需要长期维护？TS100%可以让你的项目结构更健康，更容易的去重构。4.2定点试验1.成立实验小组，让这部分人员先行，在项目中进行试点。2.这段时间内，要定期的对这部分人员进行问卷调查，看看他们的满意度。3.将遇到的疑问，譬如像第三方依赖怎么办之类的问题，梳理成FAQ，以便后续做更大范围的宣导。4.3构建迁移构建迁移，其实非常的简单。通常我们需要处理的就是babel和webpack。这两者现在都利用了TS的语言服务能力。1.如果你的代码需要用babel转换，你可以直接加上babel-ts插件，这样你编译出来的代码就自动会去除掉ts的类型，其他的功能还是走babel的转化逻辑。2.更多的时候，你会选择第二种，直接放弃掉babel，使用webpack的ts-loader直接对ts进行编译。4.3.1构建优化TS3.0增加了projectreference功能。1.你只需要在子文件夹里面，分别建一个新的tsconfg文件。在要引用的tsconfig中加上reference引用到另一个项目。在被引用的文件夹的tsconfig中增加composite为true。2.通过这样的配置，当ts在做类型检查的时候，只会检查当面项目的ts文件。保证了检查过程的高效。3.当你运行tscbuild的时候，它也会进行增量的构建，只有当引用文件发生修改过期的时候，才会重新构建。4.3.2Lint迁移1.首先在你eslintrc.js文件中引入TS的parser与plugin。2.Extends里面，建议就使用typescirpt-eslint这个包推荐的几种配置。3.接下来把你团队原来的eslint规则包引入进来，基本上你会发现原来所有eslint规则都是可以正常工作的。你也可以继续使用rules属性来覆盖继承的规则。4.3.3依赖迁移1.对于那些本身已经用TS来写的依赖，你不需要做任何改变。正常import进来就可以了。但是如果库本身没有自带类型，那你就需要使用denitelyTyped这个库，来把类型当作dev依赖装上就可以了。2.然而如果DT里面也找不到类型定义。那你需要做的就是，在d.ts里面declare一下这个module，可以自己给它添加类型定义，最终发布到DT上。3.更棘手的情况是类型找到了，但是有错。导致明明我传出正确的参数，还是会看到恼人红线，这里有两种做法：1.依赖类型声明本身的写法，你可以在import类型后，通过extends或者merge的能力对源类型进行扩展。2.修改类型错误，给DT提PR。4.3.4代码迁移：混合模式TS的迁移有两种方式，一种是混合模式，也就是说，把allowJs开关打开，然后一个个的把.js改为.ts，再修复类型。4.3.5代码迁移：激进模式一次性的把所有js后缀全部改成ts。遇到比较难写的类型，或者文件过大的时候。你可以分别使用@ts-ignore或者@ts-nocheck（TS3.7）来忽略掉下一行的类型检查，或者整个文件的类型检查。6Part5总结TypeScript之所以取得成功，有一个很重要的原因就是他的定位明确：让JavaScript变得更好，而非取代。很多没有真正使用过TS的人，对TS的印象往往还停留在“静态类型的JS”。而忽略了“提高生产力”才是TS目前的核心设计目标。56%的npm开发者都在使用TS，惊人的数字背后是确凿的事实。所以你还在等什么呢？IMWeb 团队隶属腾讯公司，是国内最专业的前端团队之一。我们专注前端领域多年，负责过 QQ 资料、QQ 注册、QQ 群等亿级业务。目前聚焦于在线教育领域，精心打磨 腾讯课堂、企鹅辅导 及 ABCMouse 三大产品。扫码关注腾讯IMWeb前端团队