TypeScript Monorepo: Strategieën voor het Delen van Typen Over Meerdere Packages

Monorepos, repositories die meerdere packages of projecten bevatten, zijn steeds populairder geworden voor het beheer van grote codebases. Ze bieden verschillende voordelen, waaronder verbeterd code delen, vereenvoudigd afhankelijkheidsbeheer en verbeterde samenwerking. Het effectief delen van TypeScript-typen over packages in een monorepo vereist echter zorgvuldige planning en strategische implementatie.

Waarom een Monorepo gebruiken met TypeScript?

Voordat we ingaan op strategieën voor het delen van typen, laten we eens kijken waarom een monorepo-aanpak voordelig is, vooral bij het werken met TypeScript:

• Codehergebruik: Monorepo's moedigen het hergebruik van codecomponenten over verschillende projecten aan. Gedeelde typen zijn hiervoor fundamenteel, ze zorgen voor consistentie en verminderen redundantie. Denk aan een UI-bibliotheek waarvan de typedefinities voor componenten worden gebruikt in meerdere frontend-applicaties.
• Vereenvoudigd Afhankelijkheidsbeheer: Afhankelijkheden tussen packages binnen de monorepo worden doorgaans intern beheerd, waardoor het niet nodig is om packages van externe registers te publiceren en te verbruiken voor interne afhankelijkheden. Dit voorkomt ook versieconflicten tussen interne packages. Tools zoals `npm link`, `yarn link`, of meer geavanceerde monorepo-beheertools (zoals Lerna, Nx of Turborepo) vergemakkelijken dit.
• Atomaire Wijzigingen: Wijzigingen die meerdere packages omvatten, kunnen samen worden gecommit en van een versie worden voorzien, wat consistentie waarborgt en releases vereenvoudigt. Een refactoring die zowel de API als de frontend-client beïnvloedt, kan bijvoorbeeld in één commit worden uitgevoerd.
• Verbeterde Samenwerking: Een enkele repository bevordert een betere samenwerking tussen ontwikkelaars, doordat het een gecentraliseerde locatie biedt voor alle code. Iedereen kan de context zien waarin hun code functioneert, wat het begrip vergroot en de kans op het integreren van incompatibele code verkleint.
• Gemakkelijker Refactoren: Monorepo's kunnen grootschalige refactoring over meerdere packages vergemakkelijken. Geïntegreerde TypeScript-ondersteuning over de gehele monorepo helpt tooling om breaking changes te identificeren en code veilig te refactoren.

Uitdagingen bij het Delen van Typen in Monorepo's

Hoewel monorepo's veel voordelen bieden, kan het effectief delen van typen enkele uitdagingen met zich meebrengen:

• Circulaire Afhankelijkheden: Er moet zorgvuldig worden omgegaan met het vermijden van circulaire afhankelijkheden tussen packages, aangezien dit kan leiden tot buildfouten en runtimeproblemen. Typedefinities kunnen deze gemakkelijk creëren, dus zorgvuldige architectuur is vereist.
• Buildprestaties: Grote monorepo's kunnen trage buildtijden ervaren, vooral als wijzigingen in één package leiden tot rebuilds van veel afhankelijke packages. Incrementele buildtools zijn essentieel om dit aan te pakken.
• Complexiteit: Het beheren van een groot aantal packages in één repository kan de complexiteit vergroten, wat robuuste tooling en duidelijke architectuurrichtlijnen vereist.
• Versiebeheer: Het beslissen hoe packages binnen de monorepo worden geversioneerd, vereist zorgvuldige overweging. Onafhankelijk versiebeheer (elk package heeft zijn eigen versienummer) of vast versiebeheer (alle packages delen hetzelfde versienummer) zijn veelvoorkomende benaderingen.

Strategieën voor het Delen van TypeScript-Typen

Hier zijn verschillende strategieën voor het delen van TypeScript-typen over packages in een monorepo, samen met hun voor- en nadelen:

1. Gedeeld Package voor Typen

De eenvoudigste en vaak meest effectieve strategie is het creëren van een dedicated package specifiek voor het bewaren van gedeelde typedefinities. Dit package kan vervolgens worden geïmporteerd door andere packages binnen de monorepo.

Implementatie:

1. Creëer een nieuw package, typisch genoemd als `@your-org/types` of `shared-types`.
2. Definieer alle gedeelde typedefinities binnen dit package.
3. Publiceer dit package (intern of extern) en importeer het in andere packages als een afhankelijkheid.

Voorbeeld:

Stel dat u twee packages hebt: `api-client` en `ui-components`. U wilt de typedefinitie voor een `User`-object tussen deze packages delen.

`@your-org/types/src/user.ts`:`

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:`

            import { User } from '@your-org/types';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:`

            import { User } from '@your-org/types';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Voordelen:

• Eenvoudig en duidelijk: Gemakkelijk te begrijpen en te implementeren.
• Gecentraliseerde typedefinities: Garandeert consistentie en vermindert duplicatie.
• Expliciete afhankelijkheden: Definieert duidelijk welke packages afhankelijk zijn van de gedeelde typen.

Nadelen:

• Vereist publicatie: Zelfs voor interne packages is publicatie vaak noodzakelijk.
• Versiebeheer overhead: Wijzigingen in het gedeelde typen package kunnen het bijwerken van afhankelijkheden in andere packages vereisen.
• Potentieel voor overgeneralisatie: Het gedeelde typen package kan te breed worden en typen bevatten die slechts door enkele packages worden gebruikt. Dit kan de totale grootte van het package vergroten en mogelijk onnodige afhankelijkheden introduceren.

2. Pad Aliassen

TypeScript's pad aliassen stellen u in staat om importpaden te mappen naar specifieke directory's binnen uw monorepo. Dit kan worden gebruikt om typedefinities te delen zonder expliciet een apart package te creëren.

Implementatie:

1. Definieer de gedeelde typedefinities in een aangewezen directory (bijv. `shared/types`).
2. Configureer pad aliassen in het `tsconfig.json` bestand van elk package dat toegang nodig heeft tot de gedeelde typen.

Voorbeeld:

`tsconfig.json` (in `api-client` en `ui-components`):

            {
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "@shared/*": ["../shared/types/*"]
    }
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

`shared/types/user.ts`:`

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:`

            import { User } from '@shared/user';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:`

            import { User } from '@shared/user';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Voordelen:

• Geen publicatie vereist: Elimineert de noodzaak om packages te publiceren en te verbruiken.
• Eenvoudig te configureren: Pad aliassen zijn relatief eenvoudig in te stellen in `tsconfig.json`.
• Directe toegang tot broncode: Wijzigingen in de gedeelde typen worden onmiddellijk weerspiegeld in afhankelijke packages.

Nadelen:

• Impliciete afhankelijkheden: Afhankelijkheden van gedeelde typen worden niet expliciet gedeclareerd in `package.json`.
• Problemen met paden: Kan complex worden om te beheren naarmate de monorepo groeit en de directorystructuur complexer wordt.
• Potentieel voor naamconflicten: Er moet zorgvuldig worden omgegaan met het vermijden van naamconflicten tussen gedeelde typen en andere modules.

3. Samengestelde Projecten

TypeScript's composite projects functie stelt u in staat om uw monorepo te structureren als een set onderling verbonden projecten. Dit maakt incrementele builds en verbeterde typecontrole over packagegrenzen heen mogelijk.

Implementatie:

1. Creëer een `tsconfig.json`-bestand voor elk package in de monorepo.
2. Voeg in het `tsconfig.json`-bestand van packages die afhankelijk zijn van gedeelde typen een `references`-array toe die verwijst naar het `tsconfig.json`-bestand van het package dat de gedeelde typen bevat.
3. Schakel de `composite`-optie in de `compilerOptions` van elk `tsconfig.json`-bestand in.

Voorbeeld:

`shared-types/tsconfig.json`:`

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true,
    "declaration": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/tsconfig.json`:`

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"],
  "references": [{
    "path": "../shared-types"
  }]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/tsconfig.json`:`

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"],
  "references": [{
    "path": "../shared-types"
  }]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`shared-types/src/user.ts`:`

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:`

            import { User } from 'shared-types';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:`

            import { User } from 'shared-types';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Voordelen:

• Incrementele builds: Alleen gewijzigde packages en hun afhankelijkheden worden herbouwd.
• Verbeterde typecontrole: TypeScript voert een grondigere typecontrole uit over packagegrenzen heen.
• Expliciete afhankelijkheden: Afhankelijkheden tussen packages zijn duidelijk gedefinieerd in `tsconfig.json`.

Nadelen:

• Complexere configuratie: Vereist meer configuratie dan de gedeelde package- of pad alias-benaderingen.
• Potentieel voor circulaire afhankelijkheden: Er moet zorgvuldig worden omgegaan met het vermijden van circulaire afhankelijkheden tussen projecten.

4. Gedeelde typen bundelen met een package (declaratiebestanden)

Wanneer een package wordt gebouwd, kan TypeScript declaratiebestanden (`.d.ts`) genereren die de vorm van de geëxporteerde code beschrijven. Deze declaratiebestanden kunnen automatisch worden opgenomen wanneer het package wordt geïnstalleerd. U kunt dit gebruiken om uw gedeelde typen op te nemen in het relevante package. Dit is over het algemeen nuttig als slechts enkele typen nodig zijn voor andere packages en intrinsiek gekoppeld zijn aan het package waarin ze zijn gedefinieerd.

Implementatie:

1. Definieer de typen binnen een package (bijv. `api-client`).
2. Zorg ervoor dat de `compilerOptions` in de `tsconfig.json` voor dat package `declaration: true` heeft.
3. Build het package, wat `.d.ts`-bestanden naast de JavaScript zal genereren.
4. Andere packages kunnen dan `api-client` installeren als een afhankelijkheid en de typen er direct uit importeren.

Voorbeeld:

`api-client/tsconfig.json`:`

            {
  "compilerOptions": {
    "declaration": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/user.ts`:`

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:`

            export * from './user';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:`

            import { User } from 'api-client';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Voordelen:

• Typen staan samen met de code die ze beschrijven: Houdt typen nauw verbonden met hun oorspronkelijke package.
• Geen aparte publicatiestap voor typen: Typen worden automatisch opgenomen in het package.
• Vereenvoudigt afhankelijkheidsbeheer voor gerelateerde typen: Als de UI-component strak gekoppeld is aan het User-type van de API-client, kan deze benadering nuttig zijn.

Nadelen:

• Koppelt typen aan een specifieke implementatie: Maakt het moeilijker om typen onafhankelijk van het implementatiepackage te delen.
• Potentieel voor verhoogde packagegrootte: Als het package veel typen bevat die slechts door enkele andere packages worden gebruikt, kan dit de totale grootte van het package vergroten.
• Minder duidelijke scheiding van verantwoordelijkheden: Mengt typedefinities met implementatiecode, wat het potentieel moeilijker maakt om de codebase te doorgronden.

De Juiste Strategie Kiezen

De beste strategie voor het delen van TypeScript-typen in een monorepo hangt af van de specifieke behoeften van uw project. Houd rekening met de volgende factoren:

• Het aantal gedeelde typen: Als u een klein aantal gedeelde typen hebt, kan een gedeeld package of pad aliassen voldoende zijn. Voor een groot aantal gedeelde typen kunnen samengestelde projecten een betere keuze zijn.
• De complexiteit van de monorepo: Voor eenvoudige monorepo's kunnen een gedeeld package of pad aliassen gemakkelijker te beheren zijn. Voor complexere monorepo's kunnen samengestelde projecten een betere organisatie en buildprestaties bieden.
• De frequentie van wijzigingen in de gedeelde typen: Als de gedeelde typen vaak veranderen, kunnen samengestelde projecten de beste keuze zijn, aangezien ze incrementele builds mogelijk maken.
• Koppeling van typen met implementatie: Als typen strak gebonden zijn aan specifieke packages, is het bundelen van typen met behulp van declaratiebestanden logisch.

Best Practices voor het Delen van Typen

Ongeacht de strategie die u kiest, hier zijn enkele best practices voor het delen van TypeScript-typen in een monorepo:

• Vermijd circulaire afhankelijkheden: Ontwerp uw packages en hun afhankelijkheden zorgvuldig om circulaire afhankelijkheden te voorkomen. Gebruik tools om ze te detecteren en te voorkomen.
• Houd typedefinities beknopt en gefocust: Vermijd het creëren van te brede typedefinities die niet door alle packages worden gebruikt.
• Gebruik beschrijvende namen voor uw typen: Kies namen die duidelijk het doel van elk type aangeven.
• Documenteer uw typedefinities: Voeg opmerkingen toe aan uw typedefinities om hun doel en gebruik uit te leggen. JSDoc-stijl commentaren worden aangemoedigd.
• Gebruik een consistente codestijl: Volg een consistente codestijl over alle packages in de monorepo. Linters en formatters zijn hiervoor nuttig.
• Automatiseer build en testen: Stel geautomatiseerde build- en testprocessen in om de kwaliteit van uw code te waarborgen.
• Gebruik een monorepo-beheertool: Tools zoals Lerna, Nx en Turborepo kunnen u helpen de complexiteit van een monorepo te beheren. Ze bieden functies zoals afhankelijkheidsbeheer, build-optimalisatie en wijzigingsdetectie.

Monorepo Beheertools en TypeScript

Verschillende monorepo-beheertools bieden uitstekende ondersteuning voor TypeScript-projecten:

• Lerna: Een populaire tool voor het beheren van JavaScript en TypeScript monorepo's. Lerna biedt functies voor het beheren van afhankelijkheden, het publiceren van packages en het uitvoeren van commando's over meerdere packages.
• Nx: Een krachtig buildsysteem dat monorepo's ondersteunt. Nx biedt functies voor incrementele builds, codegeneratie en afhankelijkheidsanalyse. Het integreert goed met TypeScript en biedt uitstekende ondersteuning voor het beheren van complexe monorepo-structuren.
• Turborepo: Nog een high-performance buildsysteem voor JavaScript en TypeScript monorepo's. Turborepo is ontworpen voor snelheid en schaalbaarheid, en biedt functies zoals remote caching en parallelle taakuitvoering.

Deze tools integreren vaak direct met TypeScript's composite project functie, wat het buildproces stroomlijnt en consistente typecontrole over uw monorepo garandeert.

Conclusie

Het effectief delen van TypeScript-typen in een monorepo is cruciaal voor het handhaven van codekwaliteit, het verminderen van duplicatie en het verbeteren van samenwerking. Door de juiste strategie te kiezen en best practices te volgen, kunt u een goed gestructureerde en onderhoudbare monorepo creëren die meegroeit met de behoeften van uw project. Overweeg zorgvuldig de voor- en nadelen van elke strategie en kies degene die het beste past bij uw specifieke vereisten. Denk eraan om prioriteit te geven aan codehelderheid, onderhoudbaarheid en buildprestaties bij het ontwerpen van uw monorepo-architectuur.

Naarmate het landschap van JavaScript- en TypeScript-ontwikkeling blijft evolueren, is het essentieel om op de hoogte te blijven van de nieuwste tools en technieken voor monorepo-beheer. Experimenteer met verschillende benaderingen en pas uw strategie aan naarmate uw project groeit en verandert.