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模块化

简介

任何包含 importexport 语句的文件,就是一个模块(module)。相应的,如果文件不包含 export 语句,就是一个全局的脚本文件。

模块本身就是一个作用域,不属于全局作用域。模块内部的变量、函数、类只在内部可见,对于模块外部是不可见的。暴露给外部的接口,必须用 export 命令声明;如果其他文件要使用模块的接口,必须用 import 命令来导入。

如果一个文件不包含 export 语句,但是希望把它当作一个模块(即内部变量对外不可见),可以在脚本头部添加一行语句。

ts
export {}

TypeScript 模块除了支持所有 ES 模块的语法,特别之处在于允许导出和导入类型。

ts
export type Bool = true | false
ts
type Bool = true | false

export { Bool }

假定上面的模块文件为 a.ts,另一个文件 b.ts 就可以使用 import 语句,导入这个类型。

ts
import { Bool } from './a'

let foo: Bool = true

编译时,可以两个脚本同时编译。

bash
tsc a.ts b.ts

也可以只编译 b.ts ,因为它是入口脚本,tsc 会自动编译它依赖的所有脚本。

bash
tsc b.ts

import type 语句

import 在一条语句中,可以同时导入类型和正常接口。

ts
// a.ts
export interface A {
  foo: string
}

export let a = 123

// b.ts
import { A, a } from './a'

这样很不利于区分类型和正常接口,容易造成混淆。为了解决这个问题,TypeScript 引入了两个解决方法。

第一个方法是在 import 语句导入的类型前面加上 type 关键字。

ts
import { type A, a } from './a'

第二个方法是使用 import type 语句,这个语句只用来导入类型,不用来导入正常接口。

ts
// 正确
import type { A } from './a'
let b: A = 'hello'

// 报错
import type { a } from './a'
let b = a

import type 语句也可以导入默认类型。

ts
import type DefaultType from 'moduleA'

import type 在一个名称空间下,导入所有类型的写法如下。

ts
import type * as TypeNS from 'moduleA'

同样的,export 语句也有两种方法,表示导出的是类型。

ts
type A = 'a'
type B = 'b'

// 方法一
export { type A, type B }

// 方法二
export type { A, B }

下面是 export type 将一个类作为类型导出的例子。

ts
class Point {
  x: number
  y: number
}

export type { Point }

上面示例中,由于使用了 export type 语句,导出的并不是 Point 这个类,而是 Point 代表的实例类型。导入时,只能作为类型导入。

ts
import type { Point } from './module'

const p: Point = { x: 0, y: 0 }

importsNotUsedAsValues 编译设置

TypeScript 特有的导入类型(type)的 import 语句,编译成 JavaScript 时怎么处理呢?

TypeScript 提供了 importsNotUsedAsValues 编译设置项,有三个可能的值。

(1)remove:这是默认值,自动删除导入类型的 import 语句。

(2)preserve:保留导入类型的 import 语句。

(3)error:保留导入类型的 import 语句(与 preserve 相同),但是必须写成 import type 的形式,否则报错。

请看示例,下面是一个导入类型的 import 语句。

ts
import { TypeA } from './a'

上面示例中,TypeA 是一个类型。

remove 的编译结果会将该语句删掉。

preserve 的编译结果会保留该语句,但会删掉其中涉及类型的部分。

ts
import './a'

上面就是 preserve 的编译结果,可以看到编译后的 import 语句不从 a.js 导入任何接口(包括类型),但是会引发 a.js 的执行,因此会保留 a.js 里面的副作用。

error 的编译结果与 preserve 相同,但在编译过程中会报错,因为它要求导入类型的 import 语句必须写成 import type 的形式。原始语句改成下面的形式,就不会报错。

ts
import type { TypeA } from './a'

CommonJS 模块

CommonJS 是 Node.js 的专用模块格式,与 ES 模块格式不兼容。

import = 语句

TypeScript 使用 import = 语句导入 CommonJS 模块。

ts
import fs = require('fs')
const code = fs.readFileSync('hello.ts', 'utf8')

上面示例中,使用 import = 语句和 require() 命令导入了一个 CommonJS 模块。模块本身的用法跟 Node.js 是一样的。

除了使用 import = 语句,TypeScript 还允许使用 import * as [接口名] from "模块文件" 导入 CommonJS 模块。

ts
import * as fs from 'fs'
// 等同于
import fs = require('fs')

export = 语句

TypeScript 使用 export = 语句,导出 CommonJS 模块的对象,等同于 CommonJS 的 module.exports 对象。

ts
let obj = { foo: 123 }

export = obj

export = 语句导出的对象,只能使用 import = 语句加载。

ts
import obj = require('./a')

console.log(obj.foo) // 123

模块定位

模块定位(module resolution)指的是一种算法,用来确定 import 语句和 export 语句里面的模块文件位置。

ts
// 相对模块
import { TypeA } from './a'

// 非相对模块
import * as $ from 'jquery'

编译参数 moduleResolution,用来指定具体使用哪一种定位算法。常用的算法有两种:ClassicNode

如果没有指定 moduleResolution,它的默认值与编译参数 module 有关。module 设为 commonjs 时(项目脚本采用 CommonJS 模块格式),moduleResolution 的默认值为 Node,即采用 Node.js 的模块定位算法。其他情况下(module 设为 es2015、 esnext、amd, system, umd 等等),就采用 Classic 定位算法。

相对模块,非相对模块

加载模块时,目标模块分为相对模块(relative import)和非相对模块两种(non-relative import)。

相对模块指的是路径以/./../开头的模块。下面 import 语句加载的模块,都是相对模块。

  • import Entry from "./components/Entry"
  • import { DefaultHeaders } from "../constants/http"
  • import "/mod"

相对模块的定位,是根据当前脚本的位置进行计算的,一般用于保存在当前项目目录结构中的模块脚本。

非相对模块指的是不带有路径信息的模块。下面 import 语句加载的模块,都是非相对模块。

  • import * as $ from "jquery"
  • import { Component } from "@angular/core"

非相对模块的定位,是由 baseUrl 属性或模块映射而确定的,通常用于加载外部模块。

Classic 方法

Classic 方法以当前脚本的路径作为“基准路径”,计算相对模块的位置。比如,脚本 a.ts 里面有一行代码 import { b } from "./b",那么 TypeScript 就会在 a.ts 所在的目录,查找 b.tsb.d.ts

至于非相对模块,也是以当前脚本的路径作为起点,一层层查找上级目录。比如,脚本 a.ts 里面有一行代码 import { b } from "b",那么就会依次在每一级上层目录里面,查找 b.tsb.d.ts

Node 方法

Node 方法就是模拟 Node.js 的模块加载方法,也就是 require() 的实现方法。

相对模块依然是以当前脚本的路径作为“基准路径”。比如,脚本文件 a.ts 里面有一行代码 let x = require("./b"),TypeScript 按照以下顺序查找。

  1. 当前目录是否包含 b.tsb.tsxb.d.ts。如果不存在就执行下一步。
  2. 当前目录是否存在子目录 b,该子目录里面的 package.json 文件是否有 types 字段指定了模块入口文件。如果不存在就执行下一步。
  3. 当前目录的子目录 b 是否包含 index.tsindex.tsxindex.d.ts。如果不存在就报错。

非相对模块则是以当前脚本的路径作为起点,逐级向上层目录查找是否存在子目录 node_modules。比如,脚本文件 a.js 有一行 let x = require("b") ,TypeScript 按照以下顺序进行查找。

  1. 当前目录的子目录 node_modules 是否包含 b.tsb.tsxb.d.ts
  2. 当前目录的子目录 node_modules,是否存在文件 package.json,该文件的 types 字段是否指定了入口文件,如果是的就加载该文件。
  3. 当前目录的子目录 node_modules 里面,是否包含子目录 @types,在该目录中查找文件 b.d.ts
  4. 当前目录的子目录 node_modules 里面,是否包含子目录 b,在该目录中查找 index.tsindex.tsxindex.d.ts
  5. 进入上一层目录,重复上面4步,直到找到为止。

路径映射

TypeScript 允许开发者在 tsconfig.json 文件里面,手动指定脚本模块的路径。

(1)baseUrl

baseUrl 字段可以手动指定脚本模块的基准目录。

json
// tsconfig.json
{
  "compilerOptions": {
    // "." 表示基准目录就是 tsconfig.json 所在的目录
    "baseUrl": "."
  }
}

(2)paths

paths 字段指定非相对路径的模块与实际脚本的映射。

json
// tsconfig.json
{
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "jquery": ["node_modules/jquery/dist/jquery"]
    }
  }
}

上面示例中,加载模块 jquery 时,实际加载的脚本是 node_modules/jquery/dist/jquery,它的位置要根据 baseUrl 字段计算得到。

注意,上例的 jquery 属性的值是一个数组,可以指定多个路径。如果第一个脚本路径不存在,那么就加载第二个路径,以此类推。

(3)rootDirs

rootDirs 字段指定模块定位时必须查找的其他目录。

json
// tsconfig.json
{
  "compilerOptions": {
    "rootDirs": ["src/zh", "src/de", "src/#{locale}"]
  }
}

上面示例中,rootDirs 指定了模块定位时,需要查找的不同的国际化目录。

tsc 的 --traceResolution 参数

由于模块定位的过程很复杂,tsc 命令有一个 --traceResolution 参数,能够在编译时在命令行显示模块定位的每一步。

bash
tsc --traceResolution

tsc 的 --noResolve 参数

tsc 命令的 --noResolve 参数,表示模块定位时,只考虑在命令行传入的模块。

举例来说,app.ts 包含如下两行代码。

typescript
import * as A from "moduleA"
import * as B from "moduleB"

使用下面的命令进行编译。

bash
tsc app.ts moduleA.ts --noResolve

上面命令使用 --noResolve 参数,因此可以定位到 moduleA.ts,因为它从命令行传入了;无法定位到 moduleB,因为它没有传入,因此会报错。

参考链接