你不知道的 「 import type 」

皮小蛋
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背景

TypeScript 3.8 带来了一个新特性:仅仅导入 / 导出声明

上一篇文章中, 我们使用了这个特性,解决了: 引入类型文件报错的问题。

其实这个特性并不复杂,但是我们需要了解其背后的机制原理,并了解 Babel 和 TypeScript 是如何一起工作的。

本文主要内容:

  • 什么是「 仅仅导入 / 导出声明 」
  • Babel和TypeScript是如何一起工作的

正文

首先, 先介绍一下这个特性。

什么是「 仅仅导入 / 导出声明 」

为了能让我们导入类型,TypeScript 重用了 JavaScript 导入语法。

例如在下面的这个例子中,我们确保 JavaScript 的值 doThing 以及 TypeScript 类型 Options 一同被导入:

// ./foo.ts
interface Options {
  // ...
}

export function doThing(options: Options) {
  // ...
}

// ./bar.ts
import { doThing, Options } from './foo.js';

function doThingBetter(options: Options) {
  // do something twice as good
  doThing(options);
  doThing(options);
}

这很方便的,因为在大多数的情况下,我们不必担心导入了什么 —— 仅仅是我们想导入的内容。

遗憾的是,这仅是因为一个被称之为「导入省略」的功能而起作用。

当 TypeScript 输出一个 JavaScript 文件时,TypeScript 会识别出 Options 仅仅是当作了一个类型来使用,它将会删除 Options。

// ./foo.js
export function doThing(options: Options) {
  // ...
}

// ./bar.js
import { doThing } from './foo.js';

function doThingBetter(options: Options) {
  // do something twice as good
  doThing(options);
  doThing(options);
}

在通常情况下,这种行为都是比较好的。但是它会导致一些其他问题。

首先,在一些场景下,TypeScript 会混淆导出的究竟是一个类型还是一个值。

比如在下面的例子中, MyThing 究竟是一个值还是一个类型?

import { MyThing } from './some-module.js';

export { MyThing };

如果单从这个文件来看,我们无从得知答案。

如果 Mything 仅仅是一个类型,Babel 和 TypeScript 使用的 transpileModule API 编译出的代码将无法正确工作,并且 TypeScript 的 isolatedModules 编译选项将会提示我们,这种写法将会抛出错误。

问题的关键在于,没有一种方式能识别它仅仅是个类型,以及是否应该删除它,因此「导入省略」并不够好。

同时,这也存在另外一个问题,TypeScript 导入省略将会去除只包含用于类型声明的导入语句。

对于含有副作用的模块,这造成了明显的不同行为。于是,使用者将会不得不添加一条额外的声明语句,来确保有副作用。

// This statement will get erased because of import elision.
import { SomeTypeFoo, SomeOtherTypeBar } from './module-with-side-effects';

// This statement always sticks around.
import './module-with-side-effects';

一个我们看到的具体例子是出现在 Angularjs(1.x)中, services 需要在全局在注册(它是一个副作用),但是导入的 services 仅仅用于类型声明中。

// ./service.ts
export class Service {
  // ...
}
register('globalServiceId', Service);

// ./consumer.ts
import { Service } from './service.js';

inject('globalServiceId', function(service: Service) {
  // do stuff with Service
});

结果 ./service.js 中的代码不会被执行,导致在运行时会被中断。

在 TypeScript 3.8 版本中,我们添加了一个仅仅导入/导出 声明语法来作为解决方式。

import type { SomeThing } from "./some-module.js";

export type { SomeThing };

import type 仅仅导入被用于类型注解或声明的声明语句,它总是会被完全删除,因此在运行时将不会留下任何代码。

与此相似,export type 仅仅提供一个用于类型的导出,在 TypeScript 输出文件中,它也将会被删除。

值得注意的是,类在运行时具有值,在设计时具有类型。它的使用与上下文有关。

当使用 import type 导入一个类时,你不能做类似于从它继承的操作。

import type { Component } from "react";

interface ButtonProps {
    // ...
}

class Button extends Component<ButtonProps> {
    //               ~~~~~~~~~
    // error! 'Component' only refers to a type, but is being used as a value here.

    // ...
}

如果在之前你使用过 Flow,它们的语法是相似的。

一个不同的地方是我们添加了一个新的限制条件,来避免可能混淆的代码。

// Is only 'Foo' a type? Or every declaration in the import?
// We just give an error because it's not clear.

import type Foo, { Bar, Baz } from "some-module";
//     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
// error! A type-only import can specify a default import or named bindings, but not both.

与 import type 相关联,我们提供来一个新的编译选项:importsNotUsedAsValues,通过它可以来控制没被使用的导入语句将会被如何处理,它的名字是暂定的,但是它提供来三个不同的选项。

  • remove,这是现在的行为 —— 丢弃这些导入语句。这仍然是默认行为,没有破坏性的更改
  • preserve,它将会保留所有的语句,即使是从来没有被使用。它可以保留副作用。
  • error,它将会保留所有的导入(与 preserve 选项相同)语句,但是当一个值的导入仅仅用于类型时将会抛出错误。如果你想确保没有意外导入任何值,这会是有用的,但是对于副作用,你仍然需要添加额外的导入语法。

对于该特性的更多信息,参考该 PR

Babel 和 TypeScript 是如何一起工作的

TypeScript 做了两件事

  1. 将静态类型检查添加到 JavaScript 代码中。
  2. 将 TS + JS 代码转换为各种JS版本。

Babel 也做第二件事。

Babel的方法(特别是transform-typescript插件时)是: 先删除类型,然后进行转换

这样,就即可以使用 Babel 的所有优点,同时仍然能够提供 ts 文件。

看个例子:

babel 编译前:

// example.ts
import { Color } from "./types";
const changeColor = (color: Color) => {
  window.color = color;
};

babel 编译后:

// example.js
const changeColor = (color) => {
  window.color = color;
};

在这里,babel 不能告诉 example.ts 那个 Color 实际上是一个类型。

因此,babel 也被迫错误地将此声明保留了转换后的代码中。

为什么会这样?

Babel在转译过程中一次明确地处理一个文件。

大概是因为 babel 团队并不想像 TypeScript 那样, 在相同的类型解析过程中进行构建,只是为了删除这些类型吧。

isolatedModules

isolatedModules 是什么

isolatedModules是TypeScript编译器选项,旨在充当保护措施。

tsc 做类型检查时,当监测到 isolatedModules 是开启的,就会报类型错误。

如果错误未解决,将影响独立处理文件的编译工具(babel)。

From TypeScript docs:

Perform additional checks to ensure that separate compilation (such as with transpileModule or @babel/plugin-transform-typescript) would be safe.

From Babel docs:

--isolatedModules This is the default Babel behavior, and it can't be turned off because Babel doesn't support cross-file analysis.

换句话说,每个ts文件都必须能够独立进行编译。

isolatedModules 标志可防止我们引入模棱两可的import。

下面看两个具体的例子看几个例子,了解 isolatedModules 标记的重要性。

1. 混合导入, 混合导出

在这里,我们采用在 types.ts 文件中定义的类型,然后从中重新导出它们。

打开 isolatedModules 时,此代码不会 通过类型检查。

// types.ts
export type Playlist = {
  id: string;
  name: string;
  trackIds: string[];
};

export type Track = {
  id: string;
  name: string;
  artist: string;
  duration: number;
};

// lib-ambiguous-re-export.ts
export { Playlist, Track } from "./types";
export { CreatePlaylistRequestParams, createPlaylist } from "./api";

Babel 转换后:

// dist/types.js
--empty--

// dist/lib-ambiguous-re-export.js
export { Playlist, Track } from "./types";
export { CreatePlaylistRequestParams, createPlaylist } from "./api";

报错:

image.png

一些理解:

  • Babel 从我们的types模块中删除了所有内容,它仅包含类型。
  • Babel 没有对我们的 lib 模块进行任何转换。Playlist 并且 Track 应该由 Babel 移除。从Node 的角度来看,Node 做模块解析时,会发现 types.js 中引入的文件是空的,报错:文件不存在。
  • 如截图所示,tsc 类型检查过程立即将这些模糊的重新导出报告为错误。

2. 显式类型导入,显式类型导出

这次,我们明确地将中的类型重新导出lib-import-export.ts。

打开 isolatedModules时,此代码将通过 tsc 类型检查。

编译前:

// types.ts
export type Playlist = {
  id: string;
  name: string;
  trackIds: string[];
};

// lib-import-export.ts
import {
  Playlist as PlaylistType,
  Track as TrackType,
} from "./types";

import {
  CreatePlaylistRequestParams as CreatePlaylistRequestParamsType,
  createPlaylist
} from "./api";

export type Playlist = PlaylistType;
export type Track = TrackType;
export type CreatePlaylistRequestParams = CreatePlaylistRequestParamsType;
export { createPlaylist };

编译后:

// dist/types.js
--empty-- TODO or does babel remove it all together?

// lib-import-export.js
import { createPlaylist } from "./api";
export { createPlaylist };

此时:

  • Babel仍输出一个空 types.js 文件。但这没关系,因为我们编译的lib-import-export.js器没再引用它。

TypeScript 3.8

如先前介绍, TypeScript 3.8 引入了新的语法 -- 「 仅仅导入 / 导出声明 」。

该语法在使用时为类型解析过程增加了确定性。

现在,编译器(无论是tsc,babel还是其他)都将能够查看单个文件,并取消导入或导出(如果它是TypeScript类型)。

import type ... from — 让编译器知道您要导入的内容绝对是一种类型。

export type ... from — 一样, 仅用作导出。


// src/lib-type-re-export.ts
export type { Track, Playlist } from "./types";
export type { CreatePlaylistRequestParams } from "./api";
export { createPlaylist } from "./api";

// 会被编译为:

// dist/lib-type-re-export.js
export { createPlaylist } from "./api";

更多参考

  1. TS文档的新部分:https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/modules.html#importing-types
  2. 引入了类型导入的TS PR。PR说明中有很多很棒的信息:https : //github.com/microsoft/TypeScript/pull/35200
  3. TS 3.8公告:https : //devblogs.microsoft.com/typescript/announcing-typescript-3-8-beta/#type-only-imports-exports
  4. Babel PR,增强了babel解析器和transform-typescript插件,以利用新语法。随Babel 7.9一起发布:https : //github.com/babel/babel/pull/11171
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