Продуктивність TypeScript: Методи оптимізації швидкості компіляції

TypeScript, надмножина JavaScript, забезпечує статичну типізацію, покращену організацію коду та підвищену зручність у супроводі. Однак, у міру збільшення розміру та складності проектів, компіляція TypeScript може стати значною перешкодою в робочому процесі розробки. Повільний час компіляції може призвести до зниження продуктивності розробників, збільшення розчарування та збільшення циклів ітерацій. Ця стаття заглиблюється в ефективні методи оптимізації швидкості компіляції TypeScript, забезпечуючи більш плавний та ефективний досвід розробки.

Розуміння процесу компіляції

Перш ніж заглиблюватися в методи оптимізації, важливо зрозуміти процес компіляції TypeScript. Компілятор TypeScript (tsc) читає файли TypeScript, виконує перевірку типів і виводить файли JavaScript. Кілька факторів впливають на швидкість компіляції, включаючи:

• Розмір проекту: Кількість файлів TypeScript і рядків коду безпосередньо впливає на час компіляції.
• Складність типів: Складні визначення типів, generics та unions збільшують навантаження на компілятор.
• Роздільна здатність модуля: Процес пошуку та вирішення залежностей модуля може зайняти багато часу, особливо у великих проектах зі складними структурами модулів.
• tsconfig.json Конфігурація: Параметри компілятора, вказані у файлі tsconfig.json, суттєво впливають на швидкість і вивід компіляції.
• Обладнання: Швидкість процесора, оперативна пам'ять і продуктивність дискового вводу/виводу також відіграють роль.

Методи оптимізації

Ось кілька методів оптимізації швидкості компіляції TypeScript:

1. Інкрементна компіляція

Інкрементна компіляція є одним з найефективніших способів поліпшення швидкості компіляції. Коли її ввімкнено, компілятор кешує інформацію про структуру та залежності проекту. Подальші компіляції обробляють лише файли, які були змінені з моменту останньої компіляції. Щоб увімкнути інкрементну компіляцію, встановіть для параметра incremental значення true у вашому файлі tsconfig.json:

            {
  "compilerOptions": {
    "incremental": true,
    "tsBuildInfoFile": ".tsbuildinfo" // Optional, but recommended
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

Параметр tsBuildInfoFile визначає розташування файлу інкрементної інформації про збірку. Рекомендується включити цей файл у ваш .gitignore, щоб запобігти його відстеженню Git.

Приклад: Уявіть великий додаток для електронної комерції з сотнями файлів TypeScript. Без інкрементної компіляції повна збірка може зайняти кілька хвилин. З увімкненою інкрементною компіляцією, наступні збірки після незначних змін коду можуть зайняти лише кілька секунд.

2. Посилання на проект

Для великих проектів розгляньте можливість розбиття їх на менші, більш керовані модулі або бібліотеки. Функція посилань на проект TypeScript дозволяє структурувати ваш кодову базу як набір взаємопов'язаних проектів. Це дозволяє компілятору будувати проекти паралельно та інкрементно, що ще більше скорочує час збірки.

Щоб використовувати посилання на проект, створіть файл tsconfig.json для кожного підпроекту. У файлі tsconfig.json головного проекту додайте масив references, який містить шляхи до файлів tsconfig.json підпроекту:

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true, // Required for project references
    "declaration": true, // Required for project references
    "declarationMap": true,
    "incremental": true,
    "tsBuildInfoFile": ".tsbuildinfo"
  },
  "files": [], // Explicitly exclude files; include using `references`
  "references": [
    { "path": "./core" },
    { "path": "./ui" },
    { "path": "./api" }
  ]
}
            

              
                Copy
              
            
          

Кожен tsconfig.json проекту, на який є посилання, повинен мати composite: true і declaration: true. Це дозволяє TypeScript генерувати файли декларацій (.d.ts) для кожного підпроекту, які використовуються іншими проектами, що залежать від них.

Приклад: Розгляньте веб-додаток з основною бібліотекою, бібліотекою UI та бібліотекою клієнта API. Кожна бібліотека може бути окремим проектом зі своїм власним tsconfig.json. Головний проект програми може потім посилатися на ці бібліотеки, дозволяючи TypeScript будувати їх незалежно та паралельно.

3. Стратегії роздільної здатності модуля

Стратегія роздільної здатності модуля TypeScript визначає, як компілятор знаходить і вирішує залежності модуля. Стратегія за замовчуванням, classic, може бути неефективною, особливо у великих проектах. Перехід на стратегію роздільної здатності модуля node може значно поліпшити швидкість компіляції.

Щоб використовувати стратегію роздільної здатності модуля node, встановіть для параметра moduleResolution значення node у вашому файлі tsconfig.json:

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

              
                Copy
              
            
          

Стратегія роздільної здатності модуля node імітує алгоритм роздільної здатності модуля Node.js, який, як правило, є більш ефективним і передбачуваним.

Крім того, забезпечення правильного використання параметрів компілятора `baseUrl` та `paths` може значно прискорити роздільну здатність модуля. `baseUrl` визначає базовий каталог для розв'язання неабсолютних імен модулів. `paths` дозволяє створювати псевдоніми для шляхів модулів.

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

              
                Copy
              
            
          

Приклад: Проект може мати глибоко вкладені каталоги модулів. Використання baseUrl та paths може уникнути довгих відносних шляхів (наприклад, ../../../../utils/helpers) і прискорити роздільну здатність модуля.

4. Цільова компіляція

Замість компіляції всього проекту кожного разу, ви можете націлюватись на конкретні файли або каталоги. Це особливо корисно під час розробки, коли ви працюєте лише з невеликою підмножиною кодової бази. Використовуйте командний рядок `tsc`, щоб націлюватись на конкретні файли.

            
tsc src/components/MyComponent.ts

            

              
                Copy
              
            
          

Це скомпілює лише `MyComponent.ts` та його залежності.

За допомогою посилань на проект ви можете компілювати окремі підпроекти:

            
tsc -b core

            

              
                Copy
              
            
          

Ця команда компілює проект `core`, визначений у вашому масиві references.

5. Зменшення навантаження перевірки типів

Хоча статична типізація TypeScript є великою перевагою, вона також може сприяти накладним витратам на компіляцію. Певні функції, такі як складні generics та union types, можуть бути особливо дорогими для перевірки типів. Розгляньте наступні стратегії:

• Використовуйте явні типи: Явне визначення типів іноді може допомогти компілятору більш ефективно виводити типи.
• Уникайте надмірних generics: Надмірне використання generics може призвести до складних висновків щодо типів. Розгляньте можливість використання більш конкретних типів, коли це можливо.
• Спростіть Union Types: Великі union types можуть бути дорогими для перевірки. Розгляньте можливість використання discriminated unions або інших методів для спрощення визначень типів.
• Використовуйте `any` (з обережністю): Хоча зазвичай це не рекомендується, використання `any` може обійти перевірку типів у конкретних ситуаціях, коли продуктивність є критичною, а безпека типів менш важлива. Однак, використовуйте це помірно, оскільки це нівелює мету використання TypeScript.
• `--noImplicitAny`: Встановлення цього прапора в `true` в `tsconfig.json` змушує вас явно анотувати типи, що може допомогти компілятору з виведенням типів.

Приклад: Замість використання generic типу, як Array<T>, де T може бути чим завгодно, розгляньте можливість використання більш конкретного типу, як Array<string> або Array<number>, якщо відомо, що масив містить лише рядки або числа.

6. Оптимізація параметрів компілятора

Кілька параметрів компілятора в tsconfig.json можуть впливати на швидкість компіляції. Розгляньте можливість налаштування цих параметрів для оптимізації продуктивності:

• `target`: Виберіть цільову версію JavaScript, яка відповідає вашому середовищу виконання. Націлювання на старіші версії (наприклад, ES5) може вимагати більше перетворень коду, що збільшує час компіляції. Націлювання на новіші версії (наприклад, ES2020, ESNext) може призвести до швидшої компіляції.
• `module`: Визначає стиль генерації коду модуля (наприклад, commonjs, esnext, amd). esnext часто швидший для сучасних bundlers.
• `sourceMap`: Вимкніть створення карти вихідного коду у виробничих збірках, щоб зменшити час компіляції та розмір вихідних файлів. Встановіть sourceMap в false у вашому виробничому tsconfig.json.
• `declaration`: Увімкніть створення файлів декларацій (.d.ts) лише за необхідності. Вимкніть його для збірок розробки, якщо вам не потрібно створювати файли декларацій.
• `removeComments`: Видалення коментарів під час компіляції може трохи покращити час збірки та зменшити розмір вихідних файлів. Встановіть removeComments в true.
• `importHelpers`: Використання допоміжної бібліотеки (наприклад, tslib) дозволяє уникнути впровадження допоміжних функцій у кожен модуль, що може зменшити розмір коду та час компіляції. Встановіть importHelpers в true та встановіть tslib.
• `isolatedModules`: Якщо ви використовуєте такий інструмент, як Babel для транспіляції *до* TypeScript, встановлення цього прапора в `true` гарантує, що кожен файл може бути скомпільований як окремий модуль. Це може допомогти з швидшими збірками в деяких сценаріях.

Приклад: Для сучасного веб-додатка, націленого на останні версії браузерів, ви можете використовувати "target": "ESNext" та "module": "esnext".

7. Використовуйте інструменти збірки та Bundlers

Інструменти, такі як Webpack, Rollup та Parcel, можуть значно покращити продуктивність збірки TypeScript. Ці інструменти використовують різні методи оптимізації, такі як:

• Tree Shaking: Усунення невикористаного коду для зменшення розміру вихідних файлів.
• Code Splitting: Розділення програми на менші частини, які можна завантажувати за вимогою.
• Caching: Кешування результатів збірки, щоб уникнути надлишкової компіляції.
• Parallelization: Запуск завдань збірки паралельно для використання декількох ядер процесора.

Під час інтеграції TypeScript з інструментами збірки розгляньте можливість використання плагінів і завантажувачів, спеціально розроблених для TypeScript, таких як ts-loader або esbuild-loader для Webpack, або вбудованої підтримки TypeScript в Parcel. Ці інструменти часто пропонують додаткові параметри оптимізації та інтеграцію з іншими інструментами збірки.

Приклад: Використання Webpack з ts-loader та увімкненням кешування може значно зменшити час збірки для великих веб-додатків. Початкова збірка може зайняти більше часу, але наступні збірки будуть набагато швидшими завдяки кешуванню.

8. Використовуйте більш швидкі Transpilers/Checkers

Офіційний `tsc` не завжди є найшвидшим варіантом. Розгляньте альтернативи, такі як:

• esbuild: Дуже швидкий JavaScript і TypeScript bundler і transpiler, написаний на Go. Він може бути значно швидшим, ніж `tsc` для транспіляції, хоча він може не пропонувати такий самий рівень строгості перевірки типів.
• swc: Ще один інструмент на основі Rust, який неймовірно швидкий як для транспіляції, так і для комплектації.
• ts-patch + @typescript-eslint/typescript-estree: Якщо ваш проект значною мірою покладається на ESLint та `@typescript-eslint`, ця комбінація часто може прискорити процес лінтингу, виправляючи TypeScript для використання більш продуктивного AST.

Часто найкращим підходом є використання комбінації: Використовуйте `tsc` для перевірки типів в окремому процесі (або у вашому IDE), а потім використовуйте `esbuild` або `swc` для фактичної транспіляції та комплектації.

9. Моніторинг і профілювання швидкості компіляції

Регулярно відстежуйте та профілюйте швидкість компіляції TypeScript, щоб виявити вузькі місця та відстежувати ефективність ваших зусиль з оптимізації. Використовуйте такі інструменти, як прапор --diagnostics в tsc, щоб отримати детальну інформацію про час компіляції.

            
tsc --diagnostics

            

              
                Copy
              
            
          

Це виведе інформацію про час, витрачений на різні етапи процесу компіляції, такі як аналіз, перевірка типів і генерація коду. Ви можете використовувати цю інформацію, щоб визначити області, де зусилля з оптимізації, швидше за все, матимуть значний вплив.

Приклад: Якщо звіт про діагностику показує, що перевірка типів займає значний час, ви можете зосередитися на спрощенні визначень типів або зменшенні використання складних generics.

10. Оптимізуйте свій IDE та редактор

Ваш IDE або редактор також може впливати на видиму продуктивність. Переконайтеся, що ви використовуєте останні версії свого IDE та плагінів TypeScript. Налаштуйте свій IDE для використання версії TypeScript проекту, а не глобальної версії. Розгляньте можливість вимкнення таких функцій, як автоматична перевірка типів або завершення коду, якщо вони сповільнюють ваш робочий процес.

Висновок

Оптимізація швидкості компіляції TypeScript має важливе значення для підтримки продуктивного та ефективного робочого процесу розробки. Впроваджуючи методи, описані в цій статті, ви можете значно скоротити час збірки, підвищити задоволеність розробників та прискорити доставку високоякісного програмного забезпечення. Не забувайте постійно відстежувати та профілювати швидкість компіляції, щоб виявити області для подальшої оптимізації та переконатися, що ваші зусилля мають бажаний вплив. Найкраща стратегія оптимізації часто є поєднанням декількох методів, адаптованих до вашого конкретного проекту та середовища розробки.