Inovāciju atraisīšana: pielāgotu rīku izstrāde ar TypeScript kompilatora API

Pastāvīgi mainīgajā programmatūras izstrādes ainavā efektivitāte un precizitāte ir vissvarīgākās. Palielinoties projektu mērogam un sarežģītībai, nepieciešamība pēc pielāgotiem risinājumiem darba plūsmu optimizēšanai, kodēšanas standartu ievērošanai un atkārtotu uzdevumu automatizēšanai kļūst arvien kritiskāka. Lai gan pats TypeScript ir spēcīga valoda robustu un mērogojamu lietojumprogrammu veidošanai, tā patiesais potenciāls pielāgotu rīku izstrādei tiek atklāts, izmantojot tās sarežģīto TypeScript kompilatora API.

Šis emuāra ieraksts padziļināti pētīs TypeScript kompilatora API iespējas, dodot izstrādātājiem visā pasaulē iespēju radīt pielāgotus rīkus, kas var revolucionizēt to izstrādes procesus. Mēs izpētīsim, kas ir API, kāpēc jums vajadzētu apsvērt tās izmantošanu, un sniegsim praktiskas atziņas un piemērus, lai palīdzētu jums uzsākt savu pielāgoto rīku izstrādes ceļojumu.

Kas ir TypeScript kompilatora API?

Pēc būtības TypeScript kompilatora API ir programmatiska saskarne, kas ļauj jums mijiedarboties ar pašu TypeScript kompilatoru. Uztveriet to kā veidu, kā izmantot to pašu inteliģenci, ko TypeScript izmanto, lai saprastu, analizētu un pārveidotu jūsu kodu, bet jūsu pašu pielāgotiem mērķiem.

Kompilators strādā, parsējot jūsu TypeScript kodu par abstrakto sintakses koku (AST). AST ir jūsu koda struktūras koka veida attēlojums, kurā katrs mezgls pārstāv konstrukciju jūsu kodā, piemēram, funkcijas deklarāciju, mainīgā piešķiršanu vai izteiksmi. Kompilatora API nodrošina rīkus, lai:

• Parsētu TypeScript kodu: Pārveidotu avota failus par AST.
• Traversētu un analizētu AST: Pārvietotos pa koda struktūru, lai identificētu konkrētus modeļus, sintaksi vai semantisko informāciju.
• Pārveidotu AST: Modificētu, pievienotu vai noņemtu mezglus AST ietvaros, lai pārrakstītu kodu vai ģenerētu jaunu kodu.
• Pārbaudītu kodu pēc tipa: Izprastu tipus un attiecības starp dažādām jūsu koda bāzes daļām.
• Izvadītu kodu: Ģenerētu JavaScript, deklarācijas failus (.d.ts) vai citus izvades formātus no AST.

Šis jaudīgais iespēju kopums veido pamatu daudziem esošajiem TypeScript rīkiem, tostarp pašam TypeScript kompilatoram, linteriem, piemēram, TSLint (tagad lielākoties aizstāts ar ESLint ar TypeScript atbalstu), un IDE funkcijām, piemēram, koda pabeigšanai, refaktoringam un kļūdu izcelšanai.

Kāpēc izstrādāt pielāgotus rīkus ar TypeScript kompilatora API?

Izstrādes komandām visā pasaulē pielāgotu rīku, kas izveidoti ar kompilatora API, ieviešana var sniegt ievērojamas priekšrocības:

1. Uzlabota koda kvalitāte un konsekvence

Dažādiem reģioniem un komandām var būt atšķirīga izpratne par labāko praksi. Pielāgotie rīki var nodrošināt specifiskus kodēšanas standartus, modeļus un arhitektūras vadlīnijas, kas ir izšķirošas jūsu organizācijas īpašajām vajadzībām. Tas noved pie uzturamākām, lasāmākām un robustākām koda bāzēm dažādos projektos.

2. Palielināta izstrādātāju produktivitāte

Atkārtotus uzdevumus, piemēram, standarta koda ģenerēšanu, koda bāzu migrāciju vai sarežģītu transformāciju piemērošanu, var automatizēt. Tas atbrīvo izstrādātājus, lai viņi koncentrētos uz galveno loģiku un inovācijām, nevis uz ikdienišķu, kļūdām pakļautu manuālo darbu.

3. Pielāgota statiskā analīze

Lai gan vispārīgie linteri atklāj daudzas biežākās problēmas, tie var neatrisināt jūsu lietojumprogrammas unikālās sarežģītības vai domēnam specifiskās prasības. Pielāgoti statiskās analīzes rīki var identificēt un atzīmēt potenciālās kļūdas, veiktspējas vājās vietas vai drošības ievainojamības, kas ir specifiskas jūsu projekta arhitektūrai un biznesa loģikai.

4. Uzlabota koda ģenerēšana

API ļauj ģenerēt sarežģītas koda struktūras, pamatojoties uz noteiktiem kritērijiem. Tas ir nenovērtējams, veidojot tipu drošas API, datu modeļus vai UI komponentus no deklaratīvām definīcijām, samazinot manuālo implementāciju un potenciālās kļūdas.

5. Optimizēts refaktorings un migrācijas

Liela mēroga refaktoringa centieni vai migrācijas starp dažādām bibliotēku vai ietvaru versijām var būt ārkārtīgi sarežģītas. Pielāgoti rīki var automatizēt daudzas no šīm izmaiņām, nodrošinot konsekvenci un samazinot regresiju ieviešanas risku.

6. Dziļāka IDE integrācija

Papildus standarta funkcijām, API ļauj izveidot ļoti specializētus IDE spraudņus, kas piedāvā kontekstuāli apzinātu palīdzību, pielāgotas ātrās labojumus un inteliģentus koda ieteikumus, kas pielāgoti jūsu projekta specifiskajam domēnam.

Sākums: galvenie jēdzieni

Lai sāktu izstrādi ar TypeScript kompilatora API, jums būs nepieciešama stabila izpratne par dažiem galvenajiem jēdzieniem:

1. TypeScript programma

Programma pārstāv avota failu un kompilatora opciju kolekciju, kas tiek apkopotas kopā. Tas ir centrālais objekts, ar kuru jūs mijiedarbiosities, lai piekļūtu semantiskai informācijai par visu jūsu projektu.

Programmu var izveidot šādi:

            
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. Avota faili un tipu pārbaudītājs

No programmas varat piekļūt individuāliem SourceFile objektiem, kas pārstāv katra TypeScript faila parsēto AST. TypeChecker ir būtisks komponents, kas nodrošina semantiskās analīzes informāciju, piemēram, tipu secināšanu, simbolu izšķiršanu un tipu saderības pārbaudi.

            
const checker = program.getTypeChecker();

program.getSourceFiles().forEach(sourceFile => {
  if (!sourceFile.isDeclarationFile) {
    // Process this source file
    ts.forEachChild(sourceFile, node => {
      // Analyze each node
    });
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

3. Abstraktā sintakses koka (AST) traversēšana

Kad jums ir SourceFile, jūs pārvietosieties pa tā AST. Visbiežākais veids, kā to izdarīt, ir izmantojot ts.forEachChild(), kas rekursīvi apmeklē visus tiešos dotā mezgla bērnus. Sarežģītākos gadījumos jūs varētu implementēt pielāgotus apmeklētāju modeļus vai izmantot bibliotēkas, kas vienkāršo AST traversēšanu.

Izpratne par dažādām SyntaxKinds ir būtiska, lai identificētu specifiskas koda struktūras. Piemēram:

• ts.SyntaxKind.FunctionDeclaration: Pārstāv funkcijas deklarāciju.
• ts.SyntaxKind.Identifier: Pārstāv mainīgā nosaukumu, funkcijas nosaukumu utt.
• ts.SyntaxKind.PropertyAccessExpression: Pārstāv piekļuvi īpašumam (piemēram, obj.prop).

4. Semantiskā analīze ar tipu pārbaudītāju

TypeChecker ir vieta, kur notiek patiesā semantiskās izpratnes maģija. Jūs varat to izmantot, lai:

• Iegūtu simbolu, kas saistīts ar mezglu (piemēram, izsaukto funkciju).
• Noteiktu izteiksmes tipu.
• Pārbaudītu tipu saderību.
• Izšķirtu atsauces uz simboliem.

            
// Example: Finding all function declarations

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. Koda transformācija

Kompilatora API arī ļauj pārveidot AST. Tas tiek darīts, izmantojot funkciju ts.transform(), kas ņem jūsu AST un apmeklētāju kopumu, kas nosaka, kā pārveidot mezglus. Pēc tam jūs varat izvadīt pārveidoto AST atpakaļ kodā.

            
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') {
    // Replace 'console' with 'customLogger'
    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);
// Output: function greet() { customLogger.log(\"Hello\"); }

            

              
                Copy
              
            
          

Praktiskās pielietošanas un lietošanas gadījumi

Izpētīsim dažus reālās pasaules scenārijus, kur TypeScript kompilatora API spīd:

1. Nosaukumu konvenciju ievērošana

Komandas var izstrādāt rīkus, lai nodrošinātu konsekventas nosaukumu konvencijas mainīgajiem, funkcijām, klasēm un moduļiem. Tas ir īpaši noderīgi lielās, izplatītās komandās, lai uzturētu vienotu koda bāzi.

Piemērs: Rīks, kas atzīmē jebkuru komponenta nosaukumu, kurš neatbilst PascalCase konvencijai, ja tas tiek eksportēts no React moduļa.

            
// Imagine this is part of a linter rule

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)) {
      // Report error: Component name must start with an uppercase letter
      console.error(`Invalid component name: ${name.text}`);
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Automatizēta koda ģenerēšana API un datu modeļiem

Ja jums ir skaidra API shēma vai datu struktūras definīcija (piemēram, OpenAPI, GraphQL shēma vai pat labi definēts TypeScript saskarņu kopums), jūs varat rakstīt rīkus, lai ģenerētu tipu drošus klientus, servera izveides blokus vai datu validācijas loģiku.

Piemērs: TypeScript saskarņu kopuma ģenerēšana no OpenAPI specifikācijas, lai nodrošinātu konsekvenci starp priekšgala un aizmugursistēmas līgumiem.

Tas ir sarežģīts uzdevums, kas ietver OpenAPI specifikācijas parsēšanu (bieži vien JSON vai YAML) un pēc tam kompilatora API izmantošanu, lai programmatiski izveidotu ts.InterfaceDeclaration, ts.TypeAliasDeclaration un citus AST mezglus.

3. Atkarību pārvaldības vienkāršošana

Rīki var analizēt importa paziņojumus, lai identificētu neizmantotās atkarības, ieteiktu moduļu ceļu aizstājvārdus vai pat palīdzētu automatizēt atjauninājumus, izprotot importa grafiku.

Piemērs: Skripts, kas meklē neizmantotos importus un piedāvā tos automātiski noņemt.

            
// Simplified example of finding unused imports

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) {
        // Check if this identifier is part of an imported module
        // This requires more sophisticated symbol resolution logic
      }
    }
  });

  // Logic to mark imports as used or unused based on symbol resolution
  return imports.filter(imp => !imp.isUsed).map(imp => imp.node);
}

            

              
                Copy
              
            
          

4. Novecojušu API noteikšana un migrācija

Bibliotēkām attīstoties, tās bieži vien atceļ vecākas API. Pielāgotie rīki var sistemātiski skenēt jūsu koda bāzi, lai atrastu šo novecojušo API izmantošanu, un automātiski aizstāt tās ar to modernajiem ekvivalentiem, nodrošinot, ka jūsu projekti ir aktuāli.

Piemērs: Visu novecojušās funkcijas izsaukumu aizstāšana ar jaunu, potenciāli pielāgojot argumentus.

            
// Example: Replacing a deprecated function

const visitor: ts.Visitor = (node) => {
  if (
    ts.isCallExpression(node) &&
    ts.isIdentifier(node.expression) &&
    node.expression.text === 'oldDeprecatedFunction'
  ) {
    // Construct a new CallExpression for the new function
    const newCall = ts.factory.updateCallExpression(
      node,
      ts.factory.createIdentifier('newModernFunction'),
      node.typeArguments,
      [...node.arguments, ts.factory.createLiteral('migration-tag')] // Adding a new argument
    );
    return newCall;
  }
  return ts.visitEachChild(node, visitor, ts.nullTransformationContext);
};

            

              
                Copy
              
            
          

5. Drošības auditu uzlabošana

Var izveidot pielāgotus rīkus, lai identificētu biežākās drošības pretmodeļus, piemēram, nedrošu tiešu API izmantošanu, kas ir pakļautas injekcijas uzbrukumiem vai nepareizai lietotāja ievades sanitizēšanai.

Piemērs: Rīks, kas atzīmē eval() vai citu potenciāli bīstamu funkciju tiešu izmantošanu bez pienācīgām sanitizācijas pārbaudēm.

6. Domēnam specifiskās valodas (DSL) transpilerizācija

Organizācijām, kas izstrādā savas iekšējās DSL, TypeScript kompilatora API var izmantot, lai transpilerizētu šīs DSL par izpildāmu TypeScript vai JavaScript, ļaujot tām izmantot TypeScript ekosistēmu.

Jūsu pirmā pielāgotā rīka izveide

Aprakstīsim soļus, lai izveidotu pamata pielāgotu rīku.

1. solis: iestatiet savu vidi

Jums būs nepieciešams Node.js un npm (vai Yarn). Instalējiet TypeScript pakotni:

            
npm install -g typescript
# Or for a local project
npm install --save-dev typescript

            

              
                Copy
              
            
          

Jums būs arī TypeScript fails, ar kuru eksperimentēt. Piemēram, izveidojiet example.ts:

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

sayHello('World');

            

              
                Copy
              
            
          

2. solis: uzrakstiet savu skriptu

Izveidojiet jaunu TypeScript failu savam rīkam, piemēram, analyze.ts.

            
import * as ts from 'typescript';

const fileName = 'example.ts'; // The file you want to analyze
const compilerOptions: ts.CompilerOptions = {
  target: ts.ScriptTarget.ESNext,
  module: ts.ModuleKind.CommonJS,
};

// 1. Create a Program
const program = ts.createProgram([fileName], compilerOptions);

// 2. Get the SourceFile for your target file
const sourceFile = program.getSourceFile(fileName);

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

// 3. Traverse the AST to find specific nodes
console.log(`Analyzing file: ${sourceFile.fileName}\n`);

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

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

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

  // Check for console.log statements
  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. solis: kompilējiet un palaidiet savu rīku

Kompilējiet savu analīzes skriptu:

            
tsc analyze.ts

            

              
                Copy
              
            
          

Palaidiet kompilēto JavaScript failu:

            
node analyze.js

            

              
                Copy
              
            
          

Jums vajadzētu redzēt līdzīgu izvadi:

            
Analyzing file: example.ts

Found function: sayHello
  Parameters: name
  Return type: void
  Found console.log statement.

            

              
                Copy
              
            
          

Uzlabotas tehnikas un apsvērumi

1. Apmeklētāji un transformatori

Sarežģītākām transformācijām jums būs jāīsteno robusti apmeklētāju modeļi. Funkcija ts.transform() kopā ar pielāgotām apmeklētāju funkcijām ir standarta veids, kā pārrakstīt AST. Atcerieties rīkoties ar jaunu mezglu izveidi, izmantojot ts.factory moduli, kas nodrošina rūpnīcas funkcijas AST mezglu izveidei.

2. Diagnostika un ziņošana

Linteriem un koda kvalitātes rīkiem precīzu kļūdu ziņojumu un diagnostikas ģenerēšana ir ļoti svarīga. Kompilatora API nodrošina struktūras ts.Diagnostic objektu izveidei, ko var izmantot, lai ziņotu par problēmām ar failu ceļiem, rindu numuriem un smaguma pakāpi.

3. Integrācija ar būvēšanas sistēmām

Pielāgotus rīkus var integrēt esošajās būvēšanas cauruļvados (piemēram, Webpack, Rollup, Vite), izmantojot spraudņus. Tas nodrošina, ka jūsu pielāgotās pārbaudes un transformācijas tiek automātiski piemērotas būvēšanas procesā.

4. Bibliotēkas `ts-morph` izmantošana

Tieša darba veikšana ar TypeScript kompilatora API var būt apjomīga. Bibliotēkas, piemēram, ts-morph, nodrošina ergonomiskāku un augstāka līmeņa API TypeScript koda manipulēšanai. Tā vienkāršo biežākās darbības, piemēram, metožu pievienošanu klasēm, īpašību piekļuvi un jaunu failu izveidi.

Piemērs ar `ts-morph` (ļoti ieteicams sarežģītām darbībām):

            
import { Project } from 'ts-morph';

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

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

// Add a new parameter to the sayHello function
sourceFile.getFunctionOrThrow('sayHello').addParameter({ name: 'greeting', type: 'string' });

// Add a new console.log statement
sourceFile.addStatements('console.log(\'Migration complete!\');');

// Save the changes back to the file
project.saveSync();

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

            

              
                Copy
              
            
          

5. Veiktspējas apsvērumi

Strādājot ar lielām koda bāzēm, jūsu pielāgoto rīku veiktspēja ir svarīga. Efektīva AST traversēšana, lieku darbību izvairīšanās un kompilatora kešatmiņas mehānismu izmantošana ir galvenā. Rīku profilēšana var palīdzēt identificēt vājās vietas.

Globālās izstrādes apsvērumi

Izstrādājot rīkus globālai auditorijai, ir svarīgi vairāki faktori:

• Lokalizācija: Kļūdu ziņojumiem un atskaitēm jābūt viegli lokalizējamiem.
• Internacionalizācija: Pārliecinieties, ka jūsu rīki var apstrādāt dažādus rakstzīmju kopumus un valodu nianses koda komentāros vai virknes literāļos, ja jūsu analīze tos aptver.
• Laika joslas un kavējumi: Rīkiem, kas integrējas ar CI/CD cauruļvadiem, ņemiet vērā dažādu laika joslu ietekmi uz būvēšanas laikiem un ziņošanu.
• Kultūras nianses: Lai gan tas mazāk tieši attiecas uz koda analīzi, ņemiet vērā, kā nosaukumu konvencijas vai koda stilus var ietekmēt reģionālās preferences, un izstrādājiet savus rīkus tā, lai tie būtu elastīgi.
• Dokumentācija: Skaidra, visaptveroša dokumentācija angļu valodā ir būtiska, un apsveriet tulkojumu nodrošināšanu, ja resursi to atļauj.

Secinājums

TypeScript kompilatora API ir jaudīgs, lai gan dažkārt sarežģīts, rīku komplekts, kas piedāvā milzīgu potenciālu pielāgotu risinājumu veidošanai TypeScript ekosistēmā. Izprotot tā galvenos jēdzienus – Programmas, SourceFiles, AST un TypeChecker – izstrādātāji var radīt rīkus, kas uzlabo koda kvalitāti, palielina produktivitāti un automatizē sarežģītus uzdevumus.

Neatkarīgi no tā, vai vēlaties nodrošināt unikālus kodēšanas standartus, ģenerēt sarežģītas koda struktūras vai vienkāršot liela mēroga refaktoringu, kompilatora API nodrošina pamatu. Daudziem bibliotēkas, piemēram, ts-morph, var ievērojami atvieglot izstrādes procesu. Pielāgotu rīku izstrādes pieņemšana ar TypeScript kompilatora API ir stratēģiska investīcija, kas var dot ievērojamu atdevi, veicinot inovācijas un efektivitāti jūsu globālajās izstrādes komandās.

Sāciet ar mazumiņu, eksperimentējiet ar pamata AST traversēšanu un analīzi un pakāpeniski veidojiet sarežģītākus rīkus. TypeScript kompilatora API apgūšanas ceļš ir atalgojošs, novedot pie robustākas, uzturamākas un efektīvākas programmatūras izstrādes prakses.