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原生JS也要支持类型注解啦?

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来源:魔术师卡颂(ID:gh_52d0bec584f9)

作者:卡颂


布达佩斯2022 JSConf[1]会议上,tc39[2](ES标准委员会)成员「Gil Tayar」介绍了一份当前仍处于stage 1阶段的提案 —— Type Annotations,意在让原生JS支持类型注解。

Gil Tayar

换句话说,如果提案通过,很多.ts文件将后缀改为.js后就能直接在浏览器中运行。

一份tc39提案通常会经历5个阶段:

  • stage 0:被提出

  • stage 1:接受审议

  • stage 2:规范基本完成

  • stage 3:等待被实现

  • stage 4:纳入语言标准中

所以Type Annotations当前仍处于「接受审议」的状态。

但是提案发起者「Gil Tayar」对这份提案的通过很有信心,本文我们来聊聊这份提案的相关内容。

为什么需要原生类型注解?

根据20年、21年state of JS[3]的统计,「静态类型」高票当选「JS中当前最欠缺的功能」

同时,在Github报告[4]中,TS被列为「第四大最常用的语言」

所以,对前端工程师来说,「类型注解」需求很大。

那么,既然已经有了TS,为什么还需要原生JS支持「类型注解」呢?

通常来说,从「开发者编写的源代码」「线上生产环境代码」间需要经过「代码编译」

「代码编译」主要包括两个步骤:

  1. 降级编译(包括高级语法转换为低级语法,高级方法的polyfill

  2. 代码转译(比如压缩、混淆、tree-shaking、类型擦除)

所谓「类型擦除」,是指擦除代码中的「类型注解」,让其变成符合原生JS规范的代码,比如:

// 擦除前
function add(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}
// 擦除后
function add(a, b) {
  return a + b;
}

随着时间的推移,各主流浏览器兼容性越来越好,「步骤1」在可预见的未来重要性会逐渐降低。

对于TS开发者,从「源代码」「线上生产环境代码」间可能只需要「类型擦除」

如果原生JS支持「类型注解」,就能省去「类型擦除」对应的编译流程,让代码更容易在宿主环境执行。

和TS的关系

这份提案的目的,并不是另起炉灶,独立实现一套原生JS的类型注解。而是与「TS团队」合作,提出一套合适的规范。

新的规范与「TS规范」的关系类似下图:

一方面,Type Annotations提案从TS中借鉴了很多特性,这就是图中相交的部分。

你可以到grammar-conventions[5]看到规范当前定义的类型

另一方面,TS迭代速度很快,新的特性产出很快。而Type Annotations作为JS语言的一部分,迭代会更加保守,所以TS中一些特性在Type Annotations中并不支持。

此外,TS中一些结构(比如EnumsNamespaces)存在运行时的语义,Type Annotations也不会支持。

这些就是TS中存在,而Type Annotations中不存在的部分。

最后,Type Annotations设计的初衷并不是与TS强绑定,而仅仅是提供一套类型规范,开发者编写代码时的「类型检查」还是由各种类型检查器(比如TSFlow)实现。

所以,Type Annotations还有一部分特性是TS当前未定义的,这也是为了规范更广泛的适用性考虑的,也就是图中Type Annotations存在,而TS不存在的部分。

这部分特性需要TS后续实现,这也是为什么Type Annotations要与TS团队合作的一大原因。

对开发者意味着什么

如果Type Annotations最终出现在ES20xx版中,届时开发者编写代码的步骤是:

  1. 选择合适的类型检查器(比如TS),这个类型检查器需要完全遵循Type Annotations规范(而不是自己的规范,比如TS规范)

  2. 编写带类型声明的原生JS代码

  3. 类型检查器会检查类型错误,并给予报错或提示

对于如下原生JS代码,如果开发者传入了错误的类型,JS会报错么?

function add(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

// 错误的类型传参
add('KaSong'123);

答案是:不会。

Type Annotations仅仅是一套规范,该规范由各种类型检查器执行。

JS的宿主环境(比如浏览器)在执行「带类型声明的JS代码」时,会忽略类型声明。

总结

有同学可能会问:就为了减少编译时「类型擦除」这一步,就提出原生类型规范,有必要么?

甚至当Type Annotations落地后,开发者上线前在进行代码压缩时,「类型擦除」也会作为「代码压缩」的职责之一。

从这个角度看,甚至没有减少编译时的工作量。

所以提出原生的类型规范,有必要么?

前端的发展实际是一个「努力去编译时流程」的过程。

比如,编译时代码需要降级,需要polyfill?随着IE11停止服务,主流浏览器纷纷跟进标准落地,降级与polyfill的需求逐渐变少。

再比如,代码需要打包?随着ESM规范落地,在当前,至少在开发环境中代码已经不需要打包(使用Vite)。

Type Annotations的出现,就是遵循「努力去编译时流程」这一趋势的产物。

从这个角度看,还是很有必要的。

参考资料

[1]

布达佩斯2022 JSConf:https://www.youtube.com/watch?v=SdV9Xy0E4CM&list=PL37ZVnwpeshGuMZrOZzEo8QLBjjpbtBGm&index=2

[2]

tc39:https://github.com/tc39

[3]

state of JS:https://stateofjs.com/en-us/

[4]

Github报告:https://octoverse.github.com/

[5]

grammar-conventions:https://tc39.es/proposal-type-annotations/grammar.html#grammar-conventions

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