Innovatsiooni Avamine: Kohandatud Tööriistade Arendus TypeScripti Kompilaatori API-ga

Pidevalt arenevas tarkvaraarenduse maailmas on tõhusus ja täpsus esmatähtsad. Projektide mastaabi ja keerukuse kasvades muutub järjest olulisemaks vajadus rätsepatööna valminud lahenduste järele, mis aitaksid töövooge sujuvamaks muuta, kodeerimisstandardeid jõustada ja korduvaid ülesandeid automatiseerida. Kuigi TypeScript ise on võimas keel robustsete ja skaleeritavate rakenduste loomiseks, avaneb selle tõeline potentsiaal kohandatud tööriistade arendamisel läbi selle keeruka TypeScripti Kompilaatori API.

See blogipostitus süveneb TypeScripti Kompilaatori API võimalustesse, andes arendajatele üle maailma võimekuse luua kohandatud tööriistu, mis võivad nende arendusprotsesse revolutsiooniliselt muuta. Uurime, mis see API on, miks peaksite kaaluma selle kasutamist, ning anname praktilisi teadmisi ja näiteid, et saaksite alustada oma teekonda kohandatud tööriistade arendamisel.

Mis on TypeScripti Kompilaatori API?

Oma olemuselt on TypeScripti Kompilaatori API programmiline liides, mis võimaldab teil suhelda TypeScripti kompilaatoriga otse. Mõelge sellele kui viisile kasutada sama intelligentsust, mida TypeScript kasutab teie koodi mõistmiseks, analüüsimiseks ja teisendamiseks, kuid teie enda kohandatud eesmärkidel.

Kompilaator töötab, parsides teie TypeScripti koodi Abstraktseks Süntaksipuuks (AST). AST on teie koodi struktuuri puulaadne esitus, kus iga sõlm esindab mingit konstruktsiooni teie koodis, näiteks funktsiooni deklaratsiooni, muutuja omistamist või avaldist. Kompilaatori API pakub tööriistu, et:

• Parseerida TypeScripti koodi: Teisendada lähtefailid AST-deks.
• Läbida ja analüüsida AST-sid: Navigeerida läbi koodi struktuuri, et tuvastada spetsiifilisi mustreid, süntaksit või semantilist teavet.
• Teisendada AST-sid: Muuta, lisada või eemaldada sõlmi AST-s, et koodi ümber kirjutada või uut koodi genereerida.
• Kontrollida tüüpe: Mõista tüüpe ja seoseid teie koodibaasi eri osade vahel.
• Väljastada koodi: Genereerida JavaScripti, deklaratsioonifaile (.d.ts) või muid väljundvorminguid AST-st.

See võimas võimaluste kogum moodustab aluse paljudele olemasolevatele TypeScripti tööriistadele, sealhulgas TypeScripti kompilaatorile endale, linteritele nagu TSLint (nüüdseks suures osas asendatud ESLintiga, millel on TypeScripti tugi) ja IDE funktsioonidele nagu koodi automaatne täiendamine, refaktoriseerimine ja vigade esiletõstmine.

Miks arendada kohandatud tööriistu TypeScripti Kompilaatori API-ga?

Arendusmeeskondadele üle maailma võib Kompilaatori API-ga ehitatud kohandatud tööriistade kasutuselevõtt tuua märkimisväärseid eeliseid:

1. Parem koodikvaliteet ja järjepidevus

Erinevates piirkondades ja meeskondades võib olla erinevaid tõlgendusi parimatest praktikatest. Kohandatud tööriistad saavad jõustada spetsiifilisi kodeerimisstandardeid, mustreid ja arhitektuurilisi juhiseid, mis on teie organisatsiooni konkreetsete vajaduste jaoks üliolulised. See viib paremini hooldatavate, loetavamate ja robustsemate koodibaasideni erinevates projektides.

2. Suurenenud arendaja tootlikkus

Korduvaid ülesandeid, nagu näiteks standardkoodi (boilerplate) genereerimine, koodibaaside migreerimine või keerukate teisenduste rakendamine, saab automatiseerida. See vabastab arendajad keskenduma tuumikloogikale ja innovatsioonile, selle asemel et tegeleda igava ja vigaderohke käsitsitööga.

3. Kohandatud staatiline analüüs

Kuigi üldised linterid püüavad kinni palju levinud probleeme, ei pruugi need käsitleda teie rakenduse unikaalseid keerukusi või domeenispetsiifilisi nõudeid. Kohandatud staatilise analüüsi tööriistad suudavad tuvastada ja märgistada potentsiaalseid vigu, jõudluse kitsaskohti või turvanõrkusi, mis on spetsiifilised teie projekti arhitektuurile ja äriloogikale.

4. Täiustatud koodi genereerimine

API võimaldab genereerida keerukaid koodistruktuure teatud kriteeriumide alusel. See on hindamatu tüübikindlate API-de, andmemudelite või kasutajaliidese komponentide loomisel deklaratiivsetest definitsioonidest, vähendades käsitsi implementeerimist ja võimalikke vigu.

5. Sujuvam refaktoriseerimine ja migratsioonid

Suuremahulised refaktoriseerimised või migratsioonid erinevate teekide või raamistike versioonide vahel võivad olla tohutult keerulised. Kohandatud tööriistad saavad automatiseerida paljusid neist muudatustest, tagades järjepidevuse ja minimeerides regressioonide tekkimise riski.

6. Sügavam IDE integratsioon

Lisaks standardfunktsioonidele võimaldab API luua kõrgelt spetsialiseeritud IDE pluginaid, mis pakuvad kontekstiteadlikku abi, kohandatud kiirparandusi ja intelligentseid koodisoovitusi, mis on kohandatud teie projekti spetsiifilisele domeenile.

Alustamine: Põhikontseptsioonid

TypeScripti Kompilaatori API-ga arendamise alustamiseks on vaja head arusaama mõnest põhikontseptsioonist:

1. TypeScripti Programm

Programm esindab lähtefailide ja kompilaatori valikute kogumit, mida koos kompileeritakse. See on keskne objekt, millega te suhtlete, et pääseda ligi semantilisele teabele kogu oma projekti kohta.

Saate luua Programmi niimoodi:

            
import * as ts from 'typescript';

const fileNames: string[] = ['src/index.ts', 'src/utils.ts'];
const compilerOptions: ts.CompilerOptions = {
  target: ts.ScriptTarget.ESNext,
  module: ts.ModuleKind.CommonJS,
};

const program = ts.createProgram(fileNames, compilerOptions);

            

              
                Copy
              
            
          

2. Lähtefailid ja Tüübikontrollija

Programmist saate juurdepääsu üksikutele SourceFile objektidele, mis esindavad iga TypeScripti faili parsitud AST-d. TypeChecker (Tüübikontrollija) on ülioluline komponent, mis pakub semantilise analüüsi teavet, nagu tüüpide tuletamine, sümbolite lahendamine ja tüüpide ühilduvuse kontrollimine.

            
const checker = program.getTypeChecker();

program.getSourceFiles().forEach(sourceFile => {
  if (!sourceFile.isDeclarationFile) {
    // Töötle seda lähtefaili
    ts.forEachChild(sourceFile, node => {
      // Analüüsi iga sõlme
    });
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. Abstraktse Süntaksipuu (AST) läbimine

Kui teil on SourceFile, navigeerite selle AST-s. Kõige levinum viis selleks on kasutada funktsiooni ts.forEachChild(), mis külastab rekursiivselt kõiki antud sõlme otseseid lapsi. Keerukamate stsenaariumide korral võite rakendada kohandatud külastusmustreid või kasutada teeke, mis lihtsustavad AST läbimist.

Erinevate SyntaxKind'ide mõistmine on oluline spetsiifiliste koodistruktuuride tuvastamiseks. Näiteks:

• ts.SyntaxKind.FunctionDeclaration: Esindab funktsiooni deklaratsiooni.
• ts.SyntaxKind.Identifier: Esindab muutuja nime, funktsiooni nime jne.
• ts.SyntaxKind.PropertyAccessExpression: Esindab omadusele juurdepääsu (nt obj.prop).

4. Semantiline analüüs Tüübikontrollijaga

Tüübikontrollija on koht, kus toimub tõeline semantilise mõistmise maagia. Saate seda kasutada, et:

• Saada sõlmega seotud sümbol (nt väljakutsutav funktsioon).
• Määrata avaldise tüüp.
• Kontrollida tüüpide ühilduvust.
• Lahendada viiteid sümbolitele.

            
// Näide: Kõikide funktsioonideklaratsioonide leidmine

function findFunctionDeclarations(sourceFile: ts.SourceFile) {
  const functions: ts.FunctionDeclaration[] = [];

  function visit(node: ts.Node) {
    if (ts.isFunctionDeclaration(node)) {
      functions.push(node);
    }
    ts.forEachChild(node, visit);
  }

  visit(sourceFile);
  return functions;
}

            

              
                Copy
              
            
          

5. Koodi teisendamine

Kompilaatori API võimaldab teil ka AST-d teisendada. Seda tehakse funktsiooni ts.transform() abil, mis võtab teie AST ja komplekti külastajaid (visitors), mis määravad, kuidas sõlmi teisendada. Seejärel saate teisendatud AST tagasi koodiks väljastada.

            
import * as ts from 'typescript';

const sourceCode = 'function greet() { console.log("Hello"); }';
const sourceFile = ts.createSourceFile('temp.ts', sourceCode, ts.ScriptTarget.ESNext, true);

const visitor: ts.Visitor = (node) => {
  if (ts.isIdentifier(node) && node.text === 'console') {
    // Asenda 'console' 'customLogger'-iga
    return ts.factory.createIdentifier('customLogger');
  }
  return ts.visitEachChild(node, visitor, ts.nullTransformationContext);
};

const transformationResult = ts.transform(sourceFile, [
  (context) => {
    const visitor = (node: ts.Node): ts.Node => {
      if (ts.isIdentifier(node) && node.text === 'console') {
        return ts.factory.createIdentifier('customLogger');
      }
      return ts.visitEachChild(node, visitor, context);
    };
    return visitor;
  }
]);

const printer = ts.createPrinter();
const transformedCode = printer.printFile(transformationResult.transformed[0]);
console.log(transformedCode);
// Väljund: function greet() { customLogger.log("Hello"); }

            

              
                Copy
              
            
          

Praktilised rakendused ja kasutusjuhud

Uurime mõningaid reaalseid stsenaariume, kus TypeScripti Kompilaatori API särab:

1. Nimekonventsioonide jõustamine

Meeskonnad saavad arendada tööriistu, et jõustada järjepidevaid nimekonventsioone muutujatele, funktsioonidele, klassidele ja moodulitele. See on eriti kasulik suurtes, hajutatud meeskondades ühtse koodibaasi säilitamiseks.

Näide: Tööriist, mis märgistab iga komponendi nime, mis ei järgi PascalCase'i konventsiooni, kui see eksporditakse Reacti moodulist.

            
// Kujutage ette, et see on osa linteri reeglist

function checkComponentName(node: ts.ExportDeclaration, checker: ts.TypeChecker) {
  if (ts.isClassDeclaration(node.exportClause) || ts.isFunctionDeclaration(node.exportClause)) {
    const name = node.exportClause.name;
    if (name && !/^[A-Z]/.test(name.text)) {
      // Teata veast: Komponendi nimi peab algama suurtähega
      console.error(`Invalid component name: ${name.text}`);
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Automaatne koodi genereerimine API-de ja andmemudelite jaoks

Kui teil on selge API skeem või andmestruktuuri definitsioon (nt OpenAPI-s, GraphQL skeemis või isegi hästi defineeritud TypeScripti liideste komplektis), saate kirjutada tööriistu, mis genereerivad tüübikindlaid kliente, serveri tüvikuid (stubs) või andmete valideerimise loogikat.

Näide: TypeScripti liideste komplekti genereerimine OpenAPI spetsifikatsioonist, et tagada järjepidevus frontend- ja backend-lepingute vahel.

See on keeruline ülesanne, mis hõlmab OpenAPI spetsifikatsiooni (sageli JSON või YAML) parsimist ja seejärel Kompilaatori API kasutamist, et programmiliselt luua ts.InterfaceDeclaration, ts.TypeAliasDeclaration ja teisi AST sõlmi.

3. Sõltuvuste haldamise lihtsustamine

Tööriistad saavad analüüsida impordilauseid, et tuvastada kasutamata sõltuvusi, soovitada moodulite teede aliaseid või isegi aidata automatiseerida uuendusi, mõistes impordigraafikut.

Näide: Skript, mis otsib kasutamata importimisi ja pakub nende automaatset eemaldamist.

            
// Lihtsustatud näide kasutamata importide leidmisest

function findUnusedImports(sourceFile: ts.SourceFile, program: ts.Program) {
  const checker = program.getTypeChecker();
  const imports: Array<{ node: ts.ImportDeclaration, isUsed: boolean }> = [];

  ts.forEachChild(sourceFile, node => {
    if (ts.isImportDeclaration(node)) {
      imports.push({ node: node, isUsed: false });
    }
  });

  ts.forEachChild(sourceFile, (node) => {
    if (ts.isIdentifier(node)) {
      const symbol = checker.getSymbolAtLocation(node);
      if (symbol) {
        // Kontrolli, kas see identifikaator on osa imporditud moodulist
        // See nõuab keerukamat sümbolite lahendamise loogikat
      }
    }
  });

  // Loogika importide märkimiseks kasutatuks või mittekasutatuks sümbolite lahendamise põhjal
  return imports.filter(imp => !imp.isUsed).map(imp => imp.node);
}

            

              
                Copy
              
            
          

4. Aegunud API-de tuvastamine ja migreerimine

Teekide arenedes aeguvad sageli vanemad API-d. Kohandatud tööriistad saavad süstemaatiliselt skannida teie koodibaasi nende aegunud API-de kasutamise osas ja asendada need automaatselt nende kaasaegsete vastetega, tagades, et teie projektid püsivad ajakohased.

Näide: Kõikide aegunud funktsioonikutsete asendamine uuega, potentsiaalselt argumente kohandades.

            
// Näide: Aegunud funktsiooni asendamine

const visitor: ts.Visitor = (node) => {
  if (
    ts.isCallExpression(node) &&
    ts.isIdentifier(node.expression) &&
    node.expression.text === 'oldDeprecatedFunction'
  ) {
    // Loo uus CallExpression uue funktsiooni jaoks
    const newCall = ts.factory.updateCallExpression(
      node,
      ts.factory.createIdentifier('newModernFunction'),
      node.typeArguments,
      [...node.arguments, ts.factory.createLiteral('migration-tag')] // Uue argumendi lisamine
    );
    return newCall;
  }
  return ts.visitEachChild(node, visitor, ts.nullTransformationContext);
};

            

              
                Copy
              
            
          

5. Turvaauditite täiustamine

Kohandatud tööriistu saab ehitada levinud turvalisuse antivastaste mustrite tuvastamiseks, näiteks süstimisrünnakutele altid API-de ebaturvaline otsekasutus või kasutaja sisendi ebakorrektne puhastamine.

Näide: Tööriist, mis märgistab eval() või teiste potentsiaalselt ohtlike funktsioonide otsese kasutamise ilma korralike puhastuskontrollideta.

6. Domeenispetsiifilise keele (DSL) transpileerimine

Organisatsioonide jaoks, kes arendavad oma sisemisi DSL-e, saab TypeScripti Kompilaatori API-d kasutada nende DSL-ide transpileerimiseks käivitatavaks TypeScriptiks või JavaScriptiks, võimaldades neil kasutada TypeScripti ökosüsteemi.

Oma esimese kohandatud tööriista ehitamine

Vaatame üle sammud lihtsa kohandatud tööriista ehitamiseks.

1. samm: Seadistage oma keskkond

Teil on vaja Node.js ja npm-i (või Yarn-i). Installige TypeScripti pakett:

            
npm install -g typescript
# Või kohaliku projekti jaoks
npm install --save-dev typescript

            

              
                Copy
              
            
          

Samuti on teil vaja TypeScripti faili, millega katsetada. Näiteks looge example.ts:

            
function sayHello(name: string): void {
  const message = `Hello, ${name}!`;
  console.log(message);
}

sayHello('World');

            

              
                Copy
              
            
          

2. samm: Kirjutage oma skript

Looge oma tööriista jaoks uus TypeScripti fail, nt analyze.ts.

            
import * as ts from 'typescript';

const fileName = 'example.ts'; // Fail, mida soovite analüüsida
const compilerOptions: ts.CompilerOptions = {
  target: ts.ScriptTarget.ESNext,
  module: ts.ModuleKind.CommonJS,
};

// 1. Looge Programm
const program = ts.createProgram([fileName], compilerOptions);

// 2. Hankige sihtfaili jaoks SourceFile
const sourceFile = program.getSourceFile(fileName);

if (!sourceFile) {
  console.error(`Could not find source file: ${fileName}`);
  process.exit(1);
}

// 3. Läbige AST, et leida spetsiifilisi sõlmi
console.log(`Analyzing file: ${sourceFile.fileName}\n`);

ts.forEachChild(sourceFile, (node) => {
  // Kontrollige funktsioonideklaratsioone
  if (ts.isFunctionDeclaration(node) && node.name) {
    console.log(`Found function: ${node.name.text}`);

    // Kontrollige parameetreid
    if (node.parameters.length > 0) {
      console.log(`  Parameters: ${node.parameters.map(p => p.name.getText()).join(', ')}`);
    }

    // Kontrollige tagastustüübi annotatsiooni
    if (node.type) {
      console.log(`  Return type: ${node.type.getText()}`);
    } else {
      console.warn(`  Function ${node.name.text} has no explicit return type annotation.`);
    }
  }

  // Kontrollige console.log lauseid
  if (
    ts.isCallExpression(node) &&
    ts.isPropertyAccessExpression(node.expression) &&
    node.expression.name.text === 'log' &&
    ts.isIdentifier(node.expression.expression) &&
    node.expression.expression.text === 'console'
  ) {
    console.log(`  Found console.log statement.`);
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. samm: Kompileerige ja käivitage oma tööriist

Kompileerige oma analüüsiskript:

            
tsc analyze.ts

            

              
                Copy
              
            
          

Käivitage kompileeritud JavaScripti fail:

            
node analyze.js

            

              
                Copy
              
            
          

Peaksite nägema sarnast väljundit:

            
Analüüsin faili: example.ts

Leitud funktsioon: sayHello
  Parameetrid: name
  Tagastustüüp: void
  Leitud console.log lause.

            

              
                Copy
              
            
          

Täiustatud tehnikad ja kaalutlused

1. Külastajad ja teisendajad

Keerukamate teisenduste jaoks on soovitatav rakendada robustseid külastusmustreid. Funktsioon ts.transform() koos kohandatud külastajafunktsioonidega on standardne viis AST-de ümberkirjutamiseks. Pidage meeles, et uute sõlmede loomisel tuleb kasutada ts.factory moodulit, mis pakub tehasefunktsioone AST sõlmede loomiseks.

2. Diagnostika ja aruandlus

Linterite ja koodikvaliteedi tööriistade jaoks on täpsete veateadete ja diagnostika genereerimine ülioluline. Kompilaatori API pakub struktuure ts.Diagnostic objektide loomiseks, mida saab kasutada probleemidest teatamiseks koos failiteede, reanumbrite ja tõsidusastmega.

3. Integratsioon ehitussüsteemidega

Kohandatud tööriistu saab integreerida olemasolevatesse ehitustorudesse (nt Webpack, Rollup, Vite) pluginate abil. See tagab, et teie kohandatud kontrollid ja teisendused rakendatakse ehitusprotsessi ajal automaatselt.

4. `ts-morph` teegi kasutamine

Otse TypeScripti Kompilaatori API-ga töötamine võib olla sõnarohke. Teegid nagu ts-morph pakuvad ergonoomilisemat ja kõrgema taseme API-d TypeScripti koodi manipuleerimiseks. See lihtsustab tavalisi ülesandeid, nagu meetodite lisamine klassidele, omadustele juurdepääs ja uute failide loomine.

Näide `ts-morph`-iga (soovitatav keerukate operatsioonide jaoks):

            
import { Project } from 'ts-morph';

const project = new Project();
project.addSourceFileAtPath('example.ts');

const sourceFile = project.getSourceFileOrThrow('example.ts');

// Lisa sayHello funktsioonile uus parameeter
sourceFile.getFunctionOrThrow('sayHello').addParameter({ name: 'greeting', type: 'string' });

// Lisa uus console.log lause
sourceFile.addStatements('console.log(\'Migration complete!\');');

// Salvesta muudatused tagasi faili
project.saveSync();

console.log('File modified successfully!');

            

              
                Copy
              
            
          

5. Jõudluse kaalutlused

Suurte koodibaasidega tegelemisel on teie kohandatud tööriistade jõudlus oluline. Tõhus AST läbimine, üleliigsete operatsioonide vältimine ja kompilaatori vahemälumehhanismide kasutamine on võtmetähtsusega. Oma tööriistade profileerimine aitab tuvastada kitsaskohti.

Globaalse arenduse kaalutlused

Globaalsele sihtrühmale tööriistade ehitamisel on olulised mitmed tegurid:

• Lokaliseerimine: Veateated ja aruanded peaksid olema kergesti lokaliseeritavad.
• Rahvusvahelistamine: Veenduge, et teie tööriistad suudavad käsitleda erinevaid märgistikke ja keelenüansse koodikommentaarides või sõneliteraalides, kui teie analüüs nendeni ulatub.
• Ajavööndid ja viivitused: Tööriistade puhul, mis integreeruvad CI/CD torudega, arvestage erinevate ajavööndite mõju ehitusaegadele ja aruandlusele.
• Kultuurilised nüansid: Kuigi see on koodianalüüsile vähem otseselt kohaldatav, olge teadlik, kuidas nimekonventsioonid või koodistiilid võivad olla mõjutatud piirkondlikest eelistustest, ja kujundage oma tööriistad paindlikuks.
• Dokumentatsioon: Selge ja põhjalik ingliskeelne dokumentatsioon on hädavajalik ning kaaluge ressursside olemasolul tõlgete pakkumist.

Kokkuvõte

TypeScripti Kompilaatori API on võimas, kuigi mõnikord keerukas tööriistakomplekt, mis pakub tohutut potentsiaali kohandatud lahenduste ehitamiseks TypeScripti ökosüsteemis. Mõistes selle põhikontseptsioone – Programmid, SourceFile'id, AST-d ja Tüübikontrollija – saavad arendajad luua tööriistu, mis parandavad koodikvaliteeti, suurendavad tootlikkust ja automatiseerivad keerukaid ülesandeid.

Ükskõik, kas teie eesmärk on jõustada unikaalseid kodeerimisstandardeid, genereerida keerukaid koodistruktuure või lihtsustada suuremahulist refaktoriseerimist, pakub Kompilaatori API selleks aluse. Paljude jaoks võivad teegid nagu ts-morph arendusprotsessi oluliselt lihtsustada. Kohandatud tööriistade arendamise omaksvõtmine TypeScripti Kompilaatori API-ga on strateegiline investeering, mis võib anda märkimisväärset tulu, edendades innovatsiooni ja tõhusust teie globaalsetes arendusmeeskondades.

Alustage väikeselt, katsetage põhilise AST läbimise ja analüüsiga ning ehitage järk-järgult keerukamaid tööriistu. TypeScripti Kompilaatori API valdamise teekond on tasuv, viies robustsemate, hooldatavamate ja tõhusamate tarkvaraarenduse praktikateni.