TypeScript Prestanda: Tekniker för att optimera kompileringshastigheten

TypeScript, en övermängd av JavaScript, tillhandahåller statisk typning, förbättrad kodorganisation och förbättrad underhållbarhet. Men när projekt växer i storlek och komplexitet kan TypeScript-kompilering bli en betydande flaskhals i utvecklingsflödet. Långa kompileringsider kan leda till minskad utvecklarproduktivitet, ökad frustration och längre iterationscykler. Den här artikeln fördjupar sig i effektiva tekniker för att optimera TypeScript-kompileringshastigheten, vilket säkerställer en smidigare och effektivare utvecklingsupplevelse.

Förstå Kompileringsprocessen

Innan du dyker ner i optimeringstekniker är det viktigt att förstå TypeScript-kompileringsprocessen. TypeScript-kompilatorn (tsc) läser TypeScript-filer, utför typskontroll och skickar ut JavaScript-filer. Flera faktorer påverkar kompileringshastigheten, inklusive:

• Projektstorlek: Antalet TypeScript-filer och kodrader påverkar direkt kompileringstiden.
• Typkomplexitet: Komplexa typdefinitioner, generiska typer och unioner ökar kompilatorns arbetsbelastning.
• Modulupplösning: Processen att hitta och lösa modulberoenden kan vara tidskrävande, särskilt i stora projekt med invecklade modulstrukturer.
• tsconfig.json Konfiguration: Kompilatoralternativ som anges i tsconfig.json-filen påverkar avsevärt kompileringshastigheten och utdata.
• Hårdvara: CPU-hastighet, RAM och disk I/O-prestanda spelar också en roll.

Optimeringstekniker

Här är flera tekniker för att optimera TypeScript-kompileringshastigheten:

1. Inkrementell Kompilering

Inkrementell kompilering är ett av de mest effektiva sätten att förbättra kompileringshastigheten. När den är aktiverad cachar kompilatorn information om projektets struktur och beroenden. Efterföljande kompileringar bearbetar endast filer som har ändrats sedan den senaste kompileringen. För att aktivera inkrementell kompilering, ställ in alternativet incremental till true i din tsconfig.json-fil:

            {
  "compilerOptions": {
    "incremental": true,
    "tsBuildInfoFile": ".tsbuildinfo" // Valfritt, men rekommenderas
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

Alternativet tsBuildInfoFile anger platsen för den inkrementella bygginformationsfilen. Det är bra praxis att inkludera den här filen i din .gitignore för att förhindra att den spåras av Git.

Exempel: Föreställ dig en stor e-handelsapplikation med hundratals TypeScript-filer. Utan inkrementell kompilering kan en fullständig byggprocess ta flera minuter. Med inkrementell kompilering aktiverad kan efterföljande byggprocesser efter smärre kodändringar bara ta några sekunder.

2. Projektreferenser

För stora projekt, överväg att dela upp dem i mindre, mer hanterbara moduler eller bibliotek. TypeScripts funktion för projektreferenser låter dig strukturera din kodbas som en uppsättning sammankopplade projekt. Detta gör det möjligt för kompilatorn att bygga projekt parallellt och inkrementellt, vilket ytterligare minskar byggtiderna.

För att använda projektreferenser, skapa en tsconfig.json-fil för varje delprojekt. I huvudprojektets tsconfig.json, lägg till en references-array som listar sökvägarna till delprojektets tsconfig.json-filer:

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true, // Krävs för projektreferenser
    "declaration": true, // Krävs för projektreferenser
    "declarationMap": true,
    "incremental": true,
    "tsBuildInfoFile": ".tsbuildinfo"
  },
  "files": [], // Uteslut filer explicit; inkludera med `references`
  "references": [
    { "path": "./core" },
    { "path": "./ui" },
    { "path": "./api" }
  ]
}
            

              
                Copy
              
            
          

Varje refererat projekts tsconfig.json måste ha composite: true och declaration: true. Detta gör det möjligt för TypeScript att generera deklarationsfiler (.d.ts) för varje delprojekt, vilka används av andra projekt som är beroende av dem.

Exempel: Tänk på en webbapplikation med ett kärnbibliotek, ett UI-bibliotek och ett API-klientbibliotek. Varje bibliotek kan vara ett separat projekt med sin egen tsconfig.json. Huvudapplikationsprojektet kan sedan referera till dessa bibliotek, vilket gör att TypeScript kan bygga dem oberoende och parallellt.

3. Strategier för modulupplösning

TypeScripts strategi för modulupplösning avgör hur kompilatorn hittar och löser modulberoenden. Standardstrategin, classic, kan vara ineffektiv, särskilt i stora projekt. Att byta till strategin för node-modulupplösning kan avsevärt förbättra kompileringshastigheten.

För att använda strategin för node-modulupplösning, ställ in alternativet moduleResolution till node i din tsconfig.json-fil:

            {
  "compilerOptions": {
    "moduleResolution": "node"
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

Strategin för node-modulupplösning efterliknar Node.js modulupplösningsalgoritm, som i allmänhet är mer effektiv och förutsägbar.

Dessutom kan se till att du använder kompilatoralternativen `baseUrl` och `paths` korrekt avsevärt snabba upp modulupplösningen. `baseUrl` anger baskatalogen för att lösa icke-absoluta modulnamn. `paths` låter dig skapa alias för modulsökvägar.

            {
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "@core/*": ["src/core/*"],
      "@ui/*": ["src/ui/*"]
    }
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

Exempel: Ett projekt kan ha djupt nästlade modulkataloger. Att använda baseUrl och paths kan undvika långa relativa sökvägar (t.ex. ../../../../utils/helpers) och göra modulupplösningen snabbare.

4. Målinriktad Kompilering

Istället för att kompilera hela projektet varje gång kan du rikta in dig på specifika filer eller kataloger. Detta är särskilt användbart under utveckling när du bara arbetar med en liten del av kodbasen. Använd `tsc`-kommandoraden för att rikta in dig på specifika filer.

            
tsc src/components/MyComponent.ts

            

              
                Copy
              
            
          

Detta kommer endast att kompilera `MyComponent.ts` och dess beroenden.

Med projektreferenser kan du kompilera enskilda delprojekt:

            
tsc -b core

            

              
                Copy
              
            
          

Detta kommando kompilerar `core`-projektet som definieras i din references-array.

5. Minska Kostnaderna för Typskontroll

Medan TypeScripts statiska typning är en stor fördel kan det också bidra till kompileringstiden. Vissa funktioner, som komplexa generiska typer och unionstyper, kan vara särskilt kostsamma att typskontrollera. Överväg följande strategier:

• Använd Explicita Typer: Att explicit definiera typer kan ibland hjälpa kompilatorn att härleda typer mer effektivt.
• Undvik Överdriven Användning av Generiska Typer: Överanvändning av generiska typer kan leda till komplexa typhärledningar. Överväg att använda mer specifika typer när det är möjligt.
• Förenkla Unionstyper: Stora unionstyper kan vara kostsamma att kontrollera. Överväg att använda diskriminerade unioner eller andra tekniker för att förenkla typdefinitioner.
• Använd `any` (med försiktighet): Även om det i allmänhet avråds, kan användningen av `any` kringgå typskontroll i specifika situationer där prestanda är avgörande och typsäkerhet är mindre viktig. Använd dock detta sparsamt, eftersom det upphäver syftet med att använda TypeScript.
• `--noImplicitAny`: Om du ställer in den här flaggan till `true` i `tsconfig.json` tvingas du att explicit kommentera typer, vilket kan hjälpa kompilatorn med typhärledning.

Exempel: Istället för att använda en generisk typ som Array<T> där T kan vara vad som helst, överväg att använda en mer specifik typ som Array<string> eller Array<number> om arrayen är känd för att endast innehålla strängar eller siffror.

6. Optimering av Kompilatoralternativ

Flera kompilatoralternativ i tsconfig.json kan påverka kompileringshastigheten. Överväg att justera dessa alternativ för att optimera prestanda:

• `target`: Välj en JavaScript-version som är anpassad till din körmiljö. Att rikta in sig på äldre versioner (t.ex. ES5) kan kräva fler kodtransformationer, vilket ökar kompileringstiden. Att rikta in sig på nyare versioner (t.ex. `ES2020`, `ESNext`) kan resultera i snabbare kompilering.
• `module`: Anger modulkodgenereringsstilen (t.ex. commonjs, esnext, amd). `esnext` är ofta snabbare för moderna bundlers.
• `sourceMap`: Inaktivera generering av källkartor i produktionsbyggen för att minska kompileringstiden och utdata storleken. Ställ in sourceMap till false i din produktions tsconfig.json.
• `declaration`: Aktivera endast generering av deklarationsfiler (.d.ts) när det är nödvändigt. Inaktivera det för utvecklingsbyggen om du inte behöver generera deklarationsfiler.
• `removeComments`: Att ta bort kommentarer under kompileringen kan förbättra byggtiden något och minska utdata storleken. Ställ in removeComments till true.
• `importHelpers`: Att använda ett hjälpbibliotek (som `tslib`) undviker att injicera hjälpfunktioner i varje modul, vilket kan minska kodstorleken och kompileringstiden. Ställ in importHelpers till true och installera `tslib`.
• `isolatedModules`: Om du använder ett verktyg som Babel för transpilering *innan* TypeScript, tvingar du genom att ställa in den här flaggan till `true` att varje fil kan kompileras som en separat modul. Detta kan hjälpa till med snabbare byggen i vissa scenarier.

Exempel: För en modern webbapplikation som riktar sig till de senaste webbläsarna kan du använda "target": "ESNext" och "module": "esnext".

7. Utnyttja Byggverktyg och Bundlers

Verktyg som Webpack, Rollup och Parcel kan avsevärt förbättra TypeScript-byggprestandan. Dessa verktyg använder olika optimeringstekniker, som till exempel:

• Trädskakning: Eliminera oanvänd kod för att minska utdata storleken.
• Koduppdelning: Dela upp applikationen i mindre bitar som kan läsas in på begäran.
• Caching: Cacha byggresultat för att undvika överflödig kompilering.
• Parallellisering: Kör bygguppgifter parallellt för att utnyttja flera CPU-kärnor.

När du integrerar TypeScript med byggverktyg, överväg att använda plugins och loaders som är specifikt utformade för TypeScript, som till exempel ts-loader eller esbuild-loader för Webpack, eller det inbyggda TypeScript-stödet i Parcel. Dessa verktyg erbjuder ofta ytterligare optimeringsalternativ och integrering med andra byggverktyg.

Exempel: Att använda Webpack med ts-loader och aktivera caching kan avsevärt minska byggtiderna för stora webbapplikationer. Den initiala byggprocessen kan ta längre tid, men efterföljande byggprocesser kommer att vara mycket snabbare på grund av cachning.

8. Använd Snabbare Transpilers/Checkers

Den officiella `tsc` är inte alltid det snabbaste alternativet. Överväg alternativ som:

• esbuild: En mycket snabb JavaScript- och TypeScript-bundler och transpiler skriven i Go. Det kan vara avsevärt snabbare än `tsc` för transpilering, men det kanske inte erbjuder samma nivå av typskontrollnoggrannhet.
• swc: Ett annat Rust-baserat verktyg som är otroligt snabbt för både transpilering och bundling.
• ts-patch + @typescript-eslint/typescript-estree: Om ditt projekt i hög grad förlitar sig på ESLint och `@typescript-eslint` kan den här kombinationen ofta snabba upp din lintingprocess genom att patcha TypeScript för att använda en mer prestandavänlig AST.

Ofta är det bästa tillvägagångssättet att använda en kombination: Använd `tsc` för typskontroll i en separat process (eller i din IDE) och använd sedan `esbuild` eller `swc` för själva transpileringen och bundling.

9. Övervaka och Profilera Kompileringshastigheten

Övervaka och profilera regelbundet din TypeScript-kompileringshastighet för att identifiera flaskhalsar och spåra effektiviteten av dina optimeringsåtgärder. Använd verktyg som flaggan --diagnostics i tsc för att få detaljerad information om kompileringstider.

            
tsc --diagnostics

            

              
                Copy
              
            
          

Detta kommer att mata ut information om tiden som spenderas på olika faser av kompileringsprocessen, som till exempel parsning, typskontroll och kodgenerering. Du kan använda den här informationen för att identifiera områden där optimeringsåtgärder mest sannolikt kommer att ha en betydande inverkan.

Exempel: Om diagnosrapporten visar att typskontroll tar en betydande tid kan du fokusera på att förenkla typdefinitioner eller minska användningen av komplexa generiska typer.

10. Optimera Din IDE och Editor

Din IDE eller editor kan också påverka den uppenbara prestandan. Se till att du använder de senaste versionerna av din IDE och TypeScript-plugins. Konfigurera din IDE att använda projektets TypeScript-version istället för en global version. Överväg att inaktivera funktioner som automatisk typskontroll eller kodkomplettering om de saktar ner ditt arbetsflöde.

Slutsats

Att optimera TypeScript-kompileringshastigheten är viktigt för att upprätthålla ett produktivt och effektivt utvecklingsflöde. Genom att implementera de tekniker som beskrivs i den här artikeln kan du avsevärt minska byggtiderna, förbättra utvecklarnas tillfredsställelse och påskynda leveransen av programvara av hög kvalitet. Kom ihåg att kontinuerligt övervaka och profilera din kompileringshastighet för att identifiera områden för ytterligare optimering och säkerställa att dina ansträngningar har önskad effekt. Den bästa optimeringsstrategin är ofta en kombination av flera tekniker som är skräddarsydda för ditt specifika projekt och din utvecklingsmiljö.