将 JavaScript 迁移到 TypeScript：全面指南

在不断发展的 Web 开发世界中，选择合适的工具和技术对于构建可扩展、可维护且强大的应用程序至关重要。 JavaScript 长期以来一直是前端开发的主导语言，但随着项目复杂性的增加，其动态特性可能会带来挑战。 TypeScript 是 JavaScript 的一个超集，它增加了静态类型，提供了一个引人注目的解决方案。本指南提供了将 JavaScript 项目迁移到 TypeScript 的全面概述，涵盖了优势、策略、工具和最佳实践，以确保成功过渡。

为什么要迁移到 TypeScript？

在深入研究技术细节之前，让我们探讨一下 TypeScript 的主要优势，这些优势使其成为一项值得的投资：

增强的类型安全： TypeScript 的静态类型系统在开发期间捕获错误，防止运行时出现意外情况并提高代码可靠性。这对于大型团队特别有益，因为开发人员可能不熟悉代码库的每个部分。例如，想象一下一个函数期望一个数字但接收到一个字符串。 JavaScript 只会在运行时抛出错误。 TypeScript 会在编译期间标记这一点。
改进的代码可维护性： 类型为代码的不同部分如何交互提供了清晰的契约，使得理解、重构和维护复杂的应用程序变得更容易。显式类型充当文档，阐明变量、函数和类的目的和预期行为。
更好的 IDE 支持： 了解 TypeScript 的 IDE（集成开发环境）提供诸如自动完成、转到定义和重构工具等功能，这些功能显着提高了开发人员的生产力。这些功能在 TypeScript 提供的类型信息下更加强大和准确。诸如 VS Code 和 WebStorm 之类的流行 IDE 对 TypeScript 提供了出色的支持。
早期错误检测： TypeScript 的编译器在运行时之前识别潜在的错误，允许开发人员主动修复问题并减少调试时间。这种“快速失败”的方法从长远来看可以节省宝贵的时间和资源。
现代 JavaScript 功能： TypeScript 支持最新的 ECMAScript 标准，允许开发人员使用现代语言功能，同时通过转译保持与旧版浏览器的兼容性。这可确保您可以使用最新、最高效的 JavaScript 功能，而不会牺牲浏览器支持。
逐步采用： TypeScript 允许逐步迁移策略，您可以在其中逐步转换 JavaScript 代码库的一部分，从而最大限度地减少中断和风险。您不需要一次重写整个应用程序。

迁移到 TypeScript 的策略

将大型 JavaScript 代码库迁移到 TypeScript 似乎令人生畏，但通过采用战略方法，您可以使该过程易于管理和高效。以下是需要考虑的几种策略：

1. 逐步采用（推荐方法）

最常见和推荐的策略是逐步迁移您的代码库。这允许您逐步引入 TypeScript，最大限度地减少中断，并让您在进行过程中学习和适应。它的工作原理如下：

从小处着手： 首先将较小的、独立的模块或组件转换为 TypeScript。专注于定义明确且依赖项较少的代码区域。
逐步引入类型： 不要感到有压力要立即为所有内容添加类型。从基本类型开始，并随着您获得信心而逐渐添加更具体的类型。在必要时使用 `any` 类型作为临时转义，但目标是随着时间的推移将其替换为更具体的类型。
利用 AllowJS： 在您的 `tsconfig.json` 文件中启用 `allowJs` 编译器选项。这允许 TypeScript 在同一项目中编译 `.js` 和 `.ts` 文件，使您能够在迁移过程中混合使用 JavaScript 和 TypeScript 代码。
彻底测试： 确保您的已转换模块经过彻底测试，以验证它们是否正常运行，并且新类型未引入任何回归。
逐步重构： 当您将更多代码转换为 TypeScript 时，抓住机会重构并提高整体代码质量。使用 TypeScript 的类型系统来识别和消除潜在的错误。

2. 自下而上的方法

这种方法涉及从依赖关系图中最低级别的模块开始，然后逐渐向上移动到更高级别的组件。对于具有明确定义的架构和清晰的关注点分离的项目，这可能是有益的。

识别低级模块： 确定与其他代码库部分的依赖关系最少的模块。这些通常是实用程序函数、数据结构或核心库。
转换和测试： 将这些模块转换为 TypeScript，添加适当的类型并确保它们正常运行。
更新依赖项： 当您转换模块时，更新其他模块的依赖项以使用 TypeScript 版本。
重复： 继续此过程，逐渐向上移动依赖关系图，直到整个代码库都被转换。

3. 自上而下的方法

这种方法涉及从最高级别的组件（例如用户界面元素或应用程序入口点）开始，然后向下移动到较低级别的模块。这对于您希望在应用程序的面向用户部分快速看到 TypeScript 益处的项目很有用。

识别高级组件： 确定对用户最可见或代表应用程序核心功能的组件。
转换和测试： 将这些组件转换为 TypeScript，添加类型并确保它们正常运行。
定义接口： 当您转换组件时，定义接口和类型来表示它们之间的数据和交互。
实现较低级别的模块： 实现已转换组件所需的较低级别的模块，确保它们遵守定义的接口和类型。

4. 感叹号 (!) 运算符：谨慎使用

非空断言运算符 (`!`) 告诉 TypeScript 编译器您确定一个值不为 `null` 或 `undefined`，即使编译器认为它可能为 `null` 或 `undefined`。谨慎且谨慎地使用此方法。过度使用 `!` 运算符可能会掩盖潜在问题并破坏使用 TypeScript 的初衷。

示例：


const element = document.getElementById("myElement")!;
// TypeScript 假设 element 不为 null 或 undefined
element.textContent = "Hello";

仅当您绝对确定该值在运行时永远不会为 `null` 或 `undefined` 时，才使用 `!`。考虑使用可选链 (`?.`) 或空值合并 (`??`) 等替代方案来更安全地处理可能为 null 或 undefined 的值。

工具和技术

几种工具和技术可以促进迁移过程：

TypeScript 编译器 (tsc)： 将 TypeScript 代码编译成 JavaScript 的核心工具。它提供了用于配置编译过程的各种选项，例如目标 ECMAScript 版本、模块系统和类型检查规则。
tsconfig.json： 一个配置文件，用于指定 TypeScript 项目的编译器选项。它允许您自定义编译过程并定义项目特定的设置。
ESLint： 一个流行的 linting 工具，可用于强制执行代码风格并检测 JavaScript 和 TypeScript 代码中的潜在错误。有专门为 TypeScript 设计的 ESLint 插件，它们为类型安全和代码质量提供了额外的 linting 规则。
Prettier： 一种代码格式化程序，可根据一致的风格自动格式化您的代码。它可以与您的 IDE 或构建过程集成，以确保您的代码始终正确格式化。
类型定义文件 (.d.ts)： 声明现有 JavaScript 库类型的文件。这些文件允许您在 TypeScript 代码中使用 JavaScript 库并获得完全的类型安全。 DefinitelyTyped 是一个社区维护的许多流行 JavaScript 库的类型定义文件存储库。
IDE 支持： 利用 Visual Studio Code、WebStorm 等 IDE 中强大的 TypeScript 支持。这些 IDE 提供自动完成、转到定义、重构工具和内联错误检查等功能，从而使迁移过程更加顺畅。

迁移的实用步骤

让我们概述一个将 JavaScript 项目迁移到 TypeScript 的分步指南：

设置 TypeScript 项目：

在项目的根目录中创建一个 `tsconfig.json` 文件。从基本配置开始，并根据需要进行自定义。最少的 `tsconfig.json` 可能如下所示：


      {
        "compilerOptions": {
          "target": "es5",
          "module": "commonjs",
          "strict": true,
          "esModuleInterop": true,
          "skipLibCheck": true,
          "forceConsistentCasingInFileNames": true
        }
      }

安装 TypeScript 编译器：`npm install -D typescript` 或 `yarn add -D typescript`。

启用 `allowJs`：

将 `"allowJs": true` 添加到您的 `tsconfig.json` 文件中，以允许 TypeScript 编译 JavaScript 文件。

重命名文件：

首先将单个 `.js` 文件重命名为 `.ts`（如果它包含 JSX，则为 `.tsx`）。

添加类型注释：

开始向代码添加类型注释。从函数参数、返回类型和变量声明开始。
如果您不确定正确的类型，请使用 `any` 类型作为临时占位符。但是，目标是尽快用更具体的类型替换 `any`。

解决编译器错误：

TypeScript 编译器现在将开始报告代码中的错误。逐个解决这些错误，根据需要添加类型注释或重构代码。

安装类型定义：

对于您正在使用的任何 JavaScript 库，从 DefinitelyTyped 安装相应的类型定义文件。例如，如果您使用 Lodash，请安装 `@types/lodash` 包：`npm install -D @types/lodash` 或 `yarn add -D @types/lodash`。

重构和改进：

当您将更多代码转换为 TypeScript 时，请抓住机会重构并提高整体代码质量。使用 TypeScript 的类型系统来识别和消除潜在的错误。

Linting 和格式化：

配置 ESLint 和 Prettier 以强制执行代码风格并检测潜在错误。使用特定于 TypeScript 的 ESLint 插件进行增强的类型检查。

持续集成：

将 TypeScript 编译和 linting 集成到您的持续集成 (CI) 管道中，以确保您的代码始终是类型安全的并符合您的编码标准。

应对常见挑战

迁移到 TypeScript 可能会带来一些挑战。这是如何克服它们：

现有的 JavaScript 库： 许多 JavaScript 库没有官方的 TypeScript 类型定义。您可以从 DefinitelyTyped 安装类型定义或创建您自己的类型定义。创建您自己的类型定义允许您根据您的特定用法定制类型并回馈社区。
动态代码： JavaScript 的动态特性可能会使向代码的某些部分添加类型变得困难。在这些情况下，您可以使用 `any` 类型或考虑重构代码以使其更易于类型化。
构建系统集成： 将 TypeScript 集成到您现有的构建系统中可能需要一些配置。确保更新您的构建脚本以编译 TypeScript 代码并生成 JavaScript 输出。 Webpack、Parcel 和 Rollup 等工具对 TypeScript 提供了出色的支持。
旧代码： 迁移非常旧或编写不佳的 JavaScript 代码可能具有挑战性。首先专注于转换代码中最关键的部分，然后逐步重构其余部分。

示例：迁移一个简单的函数

让我们通过一个简单的示例来说明迁移过程。假设您有以下 JavaScript 函数：


function greet(name) {
  return "Hello, " + name + "!";
}

要将此函数迁移到 TypeScript，您可以向参数和返回类型添加类型注释：


function greet(name: string): string {
  return "Hello, " + name + "!";
}

现在，如果您尝试使用数字调用 `greet` 函数，TypeScript 编译器将报告一个错误：


greet(123); // 错误：类型为 'number' 的参数不能分配给类型为 'string' 的参数。

这演示了 TypeScript 的类型系统如何在开发过程中尽早捕获错误。

顺利过渡的最佳实践

以下是一些最佳实践，以确保顺利成功地迁移到 TypeScript：

从坚实的基础开始： 确保您现有的 JavaScript 代码库结构良好、经过充分测试并遵循一致的编码标准。这将使迁移过程更容易。
编写单元测试： 在开始迁移之前，为您的 JavaScript 代码编写全面的单元测试。这将帮助您验证已转换的代码是否正常运行，以及新类型是否未引入任何回归。
代码审查： 进行彻底的代码审查，以确保已转换的代码是类型安全的、编写良好的并符合您的编码标准。
配置是关键： 仔细配置您的 `tsconfig.json` 文件以匹配您项目的要求。关注诸如 `strict`、`noImplicitAny` 和 `strictNullChecks` 等选项。
拥抱类型系统： 充分利用 TypeScript 的类型系统来提高代码质量、可维护性和可靠性。不要害怕使用高级功能，如泛型、接口和类型别名。
持续学习： TypeScript 是一门不断发展的语言。及时了解最新功能和最佳实践，以确保您有效地使用该语言。
记录您的类型： 将 JSDoc 注释添加到您的 TypeScript 代码中，以记录类型、函数和类的目的和预期行为。这将使其他开发人员更容易理解和维护您的代码。
保持耐心： 将大型代码库迁移到 TypeScript 可能需要时间和精力。请耐心等待，如果遇到挑战，请不要气馁。

结论

从 JavaScript 迁移到 TypeScript 是一项重大投资，它可以在代码质量、可维护性和开发人员生产力方面带来巨大的好处。通过遵循战略方法、利用正确的工具和遵守最佳实践，您可以成功地将您的 JavaScript 项目转换为 TypeScript，并构建更强大、更可扩展的应用程序。

逐步采用策略，并结合对 TypeScript 功能的扎实理解以及对持续学习的承诺，将使您走上代码库更类型安全、更易于维护的道路。拥抱类型的力量，您将有能力应对现代 Web 开发的挑战。