JavaScript koda transformācija: visaptveroša rokasgrāmata par Babel spraudņu izstrādi

JavaScript ir neticami daudzpusīga valoda, kas darbina ievērojamu interneta daļu. Tomēr nepārtrauktā JavaScript evolūcija, ar bieži parādošamies jaunām funkcijām un sintaksi, rada izaicinājumus izstrādātājiem. Šeit spēlē ienāk koda transformācijas rīki, īpaši Babel. Babel ļauj izstrādātājiem izmantot jaunākās JavaScript funkcijas pat vidēs, kas tās vēl neatbalsta. Savā būtībā Babel pārveido moderno JavaScript kodu versijā, ko pārlūkprogrammas un citas izpildes vides var saprast. Izpratne par to, kā veidot pielāgotus Babel spraudņus, dod izstrādātājiem iespēju paplašināt šo funkcionalitāti, optimizējot kodu, ieviešot kodēšanas standartus un pat radot pilnīgi jaunus JavaScript dialektus. Šī rokasgrāmata sniedz detalizētu pārskatu par Babel spraudņu izstrādi, kas ir piemērota visu prasmju līmeņu izstrādātājiem.

Kāpēc Babel? Kāpēc spraudņi?

Babel ir JavaScript kompilators, kas pārveido moderno JavaScript kodu (ESNext) par atpakaļsaderīgu JavaScript versiju (ES5), kas var darboties visās pārlūkprogrammās. Tas ir būtisks rīks, lai nodrošinātu koda saderību dažādās pārlūkprogrammās un vidēs. Bet Babel spēks sniedzas tālāk par vienkāršu transpilāciju; tā spraudņu sistēma ir galvenā iezīme.

• Saderība: Izmantojiet jaunākās JavaScript funkcijas jau šodien.
• Koda optimizācija: Uzlabojiet koda veiktspēju un izmēru.
• Koda stila ieviešana: Nodrošiniet konsekventas kodēšanas prakses komandās.
• Pielāgota sintakse: Eksperimentējiet un ieviesiet savu JavaScript sintaksi.

Babel spraudņi ļauj izstrādātājiem pielāgot koda transformācijas procesu. Tie darbojas ar Abstrakto Sintakses Koku (AST), kas ir strukturēts JavaScript koda attēlojums. Šī pieeja nodrošina precīzu kontroli pār to, kā kods tiek transformēts.

Izpratne par Abstrakto Sintakses Koku (AST)

AST ir jūsu JavaScript koda kokveida attēlojums. Tas sadala jūsu kodu mazākos, vieglāk pārvaldāmos gabalos, ļaujot Babel (un jūsu spraudņiem) analizēt un manipulēt ar koda struktūru. AST ļauj Babel identificēt un transformēt dažādas valodas konstrukcijas, piemēram, mainīgos, funkcijas, ciklus un citus.

Rīki, piemēram, AST Explorer, ir nenovērtējami, lai saprastu, kā kods tiek attēlots AST. Jūs varat ievietot JavaScript kodu rīkā un redzēt tā atbilstošo AST struktūru. Tas ir būtiski spraudņu izstrādei, jo jums būs nepieciešams navigēt un modificēt šo struktūru.

Piemēram, apskatīsim šādu JavaScript kodu:

            const message = 'Hello, World!';
console.log(message);
            

              
                Copy
              
            
          

Tā AST attēlojums varētu izskatīties apmēram šādi (vienkāršots):

            Program {
  body: [
    VariableDeclaration {
      kind: 'const',
      declarations: [
        VariableDeclarator {
          id: Identifier { name: 'message' },
          init: Literal { value: 'Hello, World!' }
        }
      ]
    },
    ExpressionStatement {
      expression: CallExpression {
        callee: MemberExpression {
          object: Identifier { name: 'console' },
          property: Identifier { name: 'log' }
        },
        arguments: [
          Identifier { name: 'message' }
        ]
      }
    }
  ]
}
            

              
                Copy
              
            
          

Katrs mezgls AST attēlo noteiktu koda elementu (piemēram, `VariableDeclaration`, `Identifier`, `Literal`). Jūsu spraudnis izmantos šo informāciju, lai pārvietotos pa kodu un to modificētu.

Babel spraudņu izstrādes vides iestatīšana

Lai sāktu darbu, jums jāiestata sava izstrādes vide. Tas ietver Node.js un npm (vai yarn) instalēšanu. Pēc tam varat izveidot jaunu projektu un instalēt nepieciešamās atkarības.

1. Izveidojiet projekta direktoriju:

            mkdir babel-plugin-example
cd babel-plugin-example
            

              
                Copy
              
            
          

2. Inicializējiet projektu:

            npm init -y
            

              
                Copy
              
            
          

3. Instalējiet Babel kodolu un atkarības:

            npm install --save-dev @babel/core @babel/types
            

              
                Copy
              
            
          

• @babel/core: Galvenā Babel bibliotēka.
• @babel/types: Utilīta AST mezglu veidošanai.

Testēšanai varat instalēt arī spraudņus, piemēram, `@babel/preset-env`. Šis priekšiestatījums palīdz pārveidot ESNext kodu par ES5, bet tas nav obligāts pamata spraudņu izstrādei.

            npm install --save-dev @babel/preset-env
            

              
                Copy
              
            
          

Sava pirmā Babel spraudņa izveide: vienkāršs piemērs

Izveidosim pamata spraudni, kas pievieno komentāru katra faila augšpusē. Šis piemērs demonstrē Babel spraudņa fundamentālo struktūru.

1. Izveidojiet spraudņa failu (piemēram, my-babel-plugin.js):

            // my-babel-plugin.js
module.exports = function(babel) {
  const { types: t } = babel;

  return {
    name: 'add-comment',
    visitor: {
      Program(path) {
        path.unshiftContainer('body', t.addComment('leading', path.node, 'This code was transformed by my Babel plugin'));
      }
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

• module.exports: Šī funkcija saņem Babel instanci kā argumentu.
• t (@babel/types): Nodrošina metodes AST mezglu izveidei.
• name: Spraudņa nosaukums (atkļūdošanai un identifikācijai).
• visitor: Objekts, kas satur apmeklētāja funkcijas. Katra atslēga apzīmē AST mezgla tipu (piemēram, `Program`).
• Program(path): Šī apmeklētāja funkcija tiek izpildīta, kad Babel sastop `Program` mezglu (AST sakni).
• path.unshiftContainer: Ievieto AST mezglu konteinera sākumā (šajā gadījumā `Program` `body`).
• t.addComment: Izveido ievadošā komentāra mezglu.

2. Pārbaudiet spraudni: Izveidojiet testa failu (piemēram, index.js):

            // index.js
const greeting = 'Hello, Babel!';
console.log(greeting);

            

              
                Copy
              
            
          

3. Konfigurējiet Babel (piemēram, izmantojot .babelrc.js failu):

            // .babelrc.js
module.exports = {
  plugins: ['./my-babel-plugin.js']
};

            

              
                Copy
              
            
          

4. Palaidiet Babel, lai transformētu kodu:

            npx babel index.js -o output.js
            

              
                Copy
              
            
          

Šī komanda apstrādās `index.js` ar jūsu spraudni un izvadīs transformēto kodu `output.js` failā.

5. Pārbaudiet izvadi (output.js):

            // This code was transformed by my Babel plugin
const greeting = 'Hello, Babel!';
console.log(greeting);

            

              
                Copy
              
            
          

Jums vajadzētu redzēt komentāru, kas pievienots transformētā koda sākumā.

Spraudņa struktūras dziļāka analīze

Babel spraudņi izmanto apmeklētāja modeli (visitor pattern), lai pārvietotos pa AST un transformētu kodu. Izpētīsim spraudņa galvenās sastāvdaļas detalizētāk.

• `module.exports(babel)`: Galvenā funkcija, kas eksportē spraudni. Tā saņem Babel instanci, dodot jums piekļuvi `types` (`t`) utilītai un citām Babel funkcijām.
• name: Aprakstošs nosaukums jūsu spraudnim. Tas palīdz atkļūdošanā un spraudņa identificēšanā Babel konfigurācijā.
• visitor: Jūsu spraudņa sirds. Tas ir objekts, kas satur apmeklētāja metodes dažādiem AST mezglu tipiem.
• Apmeklētāja metodes: Katra metode `visitor` objektā atbilst AST mezgla tipam (piemēram, `Program`, `Identifier`, `CallExpression`). Kad Babel sastop šāda tipa mezglu, tas izsauc atbilstošo apmeklētāja metodi. Apmeklētāja metode saņem `path` objektu, kas pārstāv pašreizējo mezglu un nodrošina metodes AST pārvietošanai un manipulēšanai.
• path objekts: `path` objekts ir centrālais elements spraudņu izstrādē. Tas nodrošina daudz metožu AST navigācijai un transformēšanai:

• path.node: Pašreizējais AST mezgls.
• path.parent: Pašreizējā mezgla vecākmezgls.
• path.traverse(visitor): Rekursīvi pārvietojas pa pašreizējā mezgla bērniem.
• path.replaceWith(newNode): Aizstāj pašreizējo mezglu ar jaunu mezglu.
• path.remove(): Noņem pašreizējo mezglu.
• path.insertBefore(newNode): Ievieto jaunu mezglu pirms pašreizējā mezgla.
• path.insertAfter(newNode): Ievieto jaunu mezglu pēc pašreizējā mezgla.
• path.findParent(callback): Atrod tuvāko vecākmezglu, kas atbilst nosacījumam.
• path.getSibling(key): Iegūst blakus esošo mezglu.

Darbs ar @babel/types

@babel/types modulis nodrošina utilītas AST mezglu veidošanai un manipulēšanai. Tas ir būtiski, lai konstruētu jaunu kodu un modificētu esošās koda struktūras jūsu spraudnī. Šī moduļa funkcijas atbilst dažādiem AST mezglu tipiem.

Šeit ir daži piemēri:

• t.identifier(name): Izveido identifikatora mezglu (piemēram, mainīgā nosaukumu).
• t.stringLiteral(value): Izveido virknes literāļa mezglu.
• t.numericLiteral(value): Izveido skaitļa literāļa mezglu.
• t.callExpression(callee, arguments): Izveido funkcijas izsaukuma mezglu (piemēram, funkcijas izsaukumu).
• t.memberExpression(object, property): Izveido dalībnieka izteiksmes mezglu (piemēram, `object.property`).
• t.arrowFunctionExpression(params, body): Izveido bultiņfunkcijas izteiksmes mezglu.

Piemērs: Jaunas mainīgā deklarācijas izveide:

            const newDeclaration = t.variableDeclaration('const', [
  t.variableDeclarator(
    t.identifier('myNewVariable'),
    t.stringLiteral('Hello, world!')
  )
]);

            

              
                Copy
              
            
          

Praktiski spraudņu piemēri

Apskatīsim dažus praktiskus Babel spraudņu piemērus, lai demonstrētu to daudzpusību. Šie piemēri parāda biežāk sastopamos lietošanas gadījumus un nodrošina sākumpunktus jūsu pašu spraudņu izstrādei.

1. Console.log noņemšana

Šis spraudnis noņem visus `console.log` izteikumus no jūsu koda. Tas var būt ļoti noderīgi produkcijas būvējumos, lai nejauši neatklātu atkļūdošanas informāciju.

            // remove-console-logs.js
module.exports = function(babel) {
  const { types: t } = babel;

  return {
    name: 'remove-console-logs',
    visitor: {
      CallExpression(path) {
        if (path.node.callee.type === 'MemberExpression' &&
            path.node.callee.object.name === 'console' &&
            path.node.callee.property.name === 'log') {
          path.remove();
        }
      }
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā spraudnī `CallExpression` apmeklētājs pārbauda, vai funkcijas izsaukums ir `console.log` izteikums. Ja tā ir, `path.remove()` metode noņem visu mezglu.

2. Veidņu literāļu transformēšana par savienošanu

Šis spraudnis pārveido veidņu literāļus (``) par virkņu savienošanu, izmantojot `+` operatoru. Tas ir noderīgi vecākām JavaScript vidēm, kas neatbalsta veidņu literāļus dabiski (lai gan Babel parasti to apstrādā automātiski).

            // template-literal-to-concat.js
module.exports = function(babel) {
  const { types: t } = babel;

  return {
    name: 'template-literal-to-concat',
    visitor: {
      TemplateLiteral(path) {
        const expressions = path.node.expressions;
        const quasis = path.node.quasis;
        let result = t.stringLiteral(quasis[0].value.raw);

        for (let i = 0; i < expressions.length; i++) {
          result = t.binaryExpression(
            '+',
            result,
            expressions[i]
          );
          result = t.binaryExpression(
            '+',
            result,
            t.stringLiteral(quasis[i + 1].value.raw)
          );
        }
        path.replaceWith(result);
      }
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

Šis spraudnis apstrādā `TemplateLiteral` mezglus. Tas iterē pār izteiksmēm un kvazīm (virknes daļām) un konstruē ekvivalentu savienošanu, izmantojot `t.binaryExpression`.

3. Autortiesību paziņojumu pievienošana

Šis spraudnis pievieno autortiesību paziņojumu katra faila sākumā, demonstrējot, kā ievietot kodu noteiktās vietās.

            // add-copyright-notice.js
module.exports = function(babel) {
  const { types: t } = babel;

  return {
    name: 'add-copyright-notice',
    visitor: {
      Program(path) {
        path.unshiftContainer('body', t.commentBlock(' Copyright (c) 2024 Your Company '));
      }
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

Šis piemērs izmanto `Program` apmeklētāju, lai pievienotu daudzrindu komentāru bloku faila sākumā.

Padziļinātas spraudņu izstrādes tehnikas

Papildus pamatiem ir arī sarežģītākas tehnikas, lai uzlabotu jūsu Babel spraudņu izstrādi.

• Spraudņa opcijas: Ļaujiet lietotājiem konfigurēt jūsu spraudni ar opcijām.
• Konteksts: Piekļūstiet Babel kontekstam, lai pārvaldītu stāvokli vai veiktu asinhronas darbības.
• Avota kartes: Ģenerējiet avota kartes, lai saistītu transformēto kodu ar oriģinālo avotu.
• Kļūdu apstrāde: Apstrādājiet kļūdas eleganti, lai sniegtu lietotājiem noderīgu atgriezenisko saiti.

1. Spraudņa opcijas

Spraudņa opcijas ļauj lietotājiem pielāgot jūsu spraudņa uzvedību. Jūs definējat šīs opcijas spraudņa galvenajā funkcijā.

            // plugin-with-options.js
module.exports = function(babel, options) {
  const { types: t } = babel;
  const { authorName = 'Unknown Author' } = options;

  return {
    name: 'plugin-with-options',
    visitor: {
      Program(path) {
        path.unshiftContainer('body', t.commentBlock(` Copyright (c) 2024 ${authorName} `));
      }
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā spraudnis pieņem authorName opciju ar noklusējuma vērtību 'Unknown Author'. Lietotāji konfigurē spraudni caur Babel konfigurācijas failu (.babelrc.js vai babel.config.js).

            // .babelrc.js
module.exports = {
  plugins: [[
    './plugin-with-options.js',
    { authorName: 'John Doe' }
  ]]
};

            

              
                Copy
              
            
          

2. Konteksts

Babel nodrošina konteksta objektu, kas ļauj pārvaldīt stāvokli un veikt darbības, kas saglabājas vairāku failu transformāciju laikā. Tas ir noderīgi tādiem uzdevumiem kā kešošana vai statistikas vākšana.

Piekļūstiet kontekstam caur Babel instanci, parasti, nododot opcijas spraudņa funkcijai. `file` objekts satur kontekstu, kas ir specifisks pašreizējam transformējamam failam.

            // plugin-with-context.js
module.exports = function(babel, options, dirname) {
  const { types: t } = babel;
  let fileCount = 0;

  return {
    name: 'plugin-with-context',
    pre(file) {
      // Runs once per file
      fileCount++;
      console.log(`Transforming file: ${file.opts.filename}`);
    },
    visitor: {
      Program(path) {
        path.unshiftContainer('body', t.commentBlock(` Transformed by plugin (File Count: ${fileCount})`));
      }
    },
    post(file) {
        // Runs after each file
        console.log(`Finished transforming: ${file.opts.filename}`);
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

Iepriekš minētais piemērs demonstrē pre un post āķus (hooks). Šie āķi ļauj veikt iestatīšanas un tīrīšanas uzdevumus pirms un pēc faila apstrādes. Faila skaitītājs tiek palielināts `pre`. Piezīme: Trešais arguments, `dirname`, nodrošina direktoriju, kurā atrodas konfigurācijas fails, kas ir noderīgi failu operācijām.

3. Avota kartes

Avota kartes (source maps) ir būtiskas transformēta koda atkļūdošanai. Tās ļauj jums kartēt transformēto kodu atpakaļ uz oriģinālo avota kodu, padarot atkļūdošanu daudz vieglāku. Babel apstrādā avota kartes automātiski, bet jums var nākties tās konfigurēt atkarībā no jūsu būvēšanas procesa.

Pārliecinieties, ka avota kartes ir iespējotas jūsu Babel konfigurācijā (parasti pēc noklusējuma). Izmantojot rīkus, piemēram, Webpack vai Parcel, tie parasti paši pārvaldīs avota karšu ģenerēšanu un integrāciju.

4. Kļūdu apstrāde

Stingra kļūdu apstrāde ir ļoti svarīga. Nodrošiniet jēgpilnus kļūdu ziņojumus, lai palīdzētu lietotājiem saprast un novērst problēmas. Babel nodrošina metodes kļūdu ziņošanai.

            // plugin-with-error-handling.js
module.exports = function(babel) {
  const { types: t } = babel;

  return {
    name: 'plugin-with-error-handling',
    visitor: {
      Identifier(path) {
        if (path.node.name === 'invalidVariable') {
          path.traverse({})
          path.buildCodeFrameError('Invalid variable name: invalidVariable').loc.column;
          //throw path.buildCodeFrameError('Invalid variable name: invalidVariable');
        }
      }
    }
  };
};

            

              
                Copy
              
            
          

Izmantojiet path.buildCodeFrameError(), lai izveidotu kļūdu ziņojumus, kas ietver kļūdas atrašanās vietu avota kodā, padarot tos vieglāk identificējamus un labojamus lietotājam. Kļūdas izmešana aptur transformācijas procesu un parāda kļūdu konsolē.

Jūsu Babel spraudņu testēšana

Rūpīga testēšana ir būtiska, lai nodrošinātu, ka jūsu spraudņi darbojas pareizi un neievieš neparedzētu uzvedību. Jūs varat izmantot vienībtestus (unit tests), lai pārbaudītu, vai jūsu spraudnis transformē kodu, kā paredzēts. Apsveriet dažādu scenāriju testēšanu, ieskaitot derīgas un nederīgas ievades, lai nodrošinātu visaptverošu pārklājumu.

Ir pieejamas vairākas testēšanas ietvari. Jest un Mocha ir populāras izvēles. Babel nodrošina utilītas funkcijas spraudņu testēšanai. Tās bieži ietver ievades koda salīdzināšanu ar sagaidāmo izvades kodu pēc transformācijas.

Piemērs, izmantojot Jest un @babel/core:

            // plugin-with-jest.test.js
const { transformSync } = require('@babel/core');
const plugin = require('./remove-console-logs');

const code = `
console.log('Hello');
const message = 'World';
console.log(message);
`;

const expected = `
const message = 'World';
`;

test('remove console.log statements', () => {
  const { code: transformedCode } = transformSync(code, {
    plugins: [plugin]
  });
  expect(transformedCode.trim()).toBe(expected.trim());
});

            

              
                Copy
              
            
          

Šis tests izmanto `transformSync` no @babel/core, lai piemērotu spraudni testa ievades virknei, pēc tam salīdzina transformēto rezultātu ar sagaidāmo izvadi.

Jūsu Babel spraudņu publicēšana

Kad esat izstrādājis noderīgu Babel spraudni, varat to publicēt npm, lai dalītos ar pasauli. Publicēšana ļauj citiem izstrādātājiem viegli instalēt un izmantot jūsu spraudni. Pārliecinieties, ka spraudnis ir labi dokumentēts un atbilst labākajām praksēm iepakošanai un izplatīšanai.

1. Izveidojiet package.json failu: Tas ietver informāciju par jūsu spraudni (nosaukums, apraksts, versija utt.). Noteikti iekļaujiet atslēgvārdus, piemēram, 'babel-plugin', 'javascript' un citus, lai uzlabotu atklājamību.
2. Iestatiet GitHub repozitoriju: Uzturiet sava spraudņa kodu publiskā vai privātā repozitorijā. Tas ir būtiski versiju kontrolei, sadarbībai un nākotnes atjauninājumiem.
3. Piesakieties npm: Izmantojiet komandu `npm login`.
4. Publicējiet spraudni: Izmantojiet komandu `npm publish` no sava projekta direktorijas.

Labākās prakses un apsvērumi

• Lasāmība un uzturējamība: Rakstiet tīru, labi dokumentētu kodu. Izmantojiet konsekventu koda stilu.
• Veiktspēja: Apsveriet sava spraudņa veiktspējas ietekmi, īpaši strādājot ar lielām kodu bāzēm. Izvairieties no nevajadzīgām operācijām.
• Saderība: Pārliecinieties, ka jūsu spraudnis ir saderīgs ar dažādām Babel un JavaScript vidju versijām.
• Dokumentācija: Nodrošiniet skaidru un visaptverošu dokumentāciju, ieskaitot piemērus un konfigurācijas opcijas. Labs README fails ir būtisks.
• Testēšana: Rakstiet visaptverošus testus, lai aptvertu visas jūsu spraudņa funkcionalitātes un novērstu regresijas.
• Versiju pārvaldība: Ievērojiet semantisko versiju pārvaldību (SemVer), lai pārvaldītu sava spraudņa izlaidumus.
• Kopienas ieguldījums: Esiet atvērti kopienas ieguldījumiem, lai palīdzētu uzlabot jūsu spraudni.
• Drošība: Sanitizējiet un validējiet jebkuru lietotāja sniegto ievadi, lai novērstu potenciālus drošības ievainojamības.
• Licence: Iekļaujiet licenci (piemēram, MIT, Apache 2.0), lai citi varētu izmantot un sniegt ieguldījumu jūsu spraudnī.

Noslēgums

Babel spraudņu izstrāde paver plašu pielāgošanas pasauli JavaScript izstrādātājiem visā pasaulē. Izprotot AST un pieejamos rīkus, jūs varat izveidot jaudīgus rīkus, lai uzlabotu savas darba plūsmas, ieviestu kodēšanas standartus, optimizētu kodu un izpētītu jaunas JavaScript sintakses. Šajā rokasgrāmatā sniegtie piemēri piedāvā spēcīgu pamatu. Atcerieties pievērst uzmanību testēšanai, dokumentācijai un labākajām praksēm, veidojot savus spraudņus. Šis ceļojums no iesācēja līdz ekspertam ir nepārtraukts process. Nepārtraukta mācīšanās un eksperimentēšana ir atslēga, lai apgūtu Babel spraudņu izstrādi un sniegtu ieguldījumu pastāvīgi mainīgajā JavaScript ekosistēmā. Sāciet eksperimentēt, pētīt un veidot – jūsu ieguldījums noteikti nāks par labu izstrādātājiem visā pasaulē.