原生JS也要支持类型注解啦？

大家好，我卡颂。

在布达佩斯2022 JSConf[1]会议上，tc39[2]（ES标准委员会）成员「Gil Tayar」介绍了一份当前仍处于stage 1​阶段的提案 —— Type Annotations​，意在让原生JS支持类型注解。

Gil Tayar

换句话说，如果提案通过，很多.ts​文件将后缀改为.js后就能直接在浏览器中运行。

一份tc39提案通常会经历5个阶段：

• stage 0：被提出。
• stage 1：接受审议。
• stage 2：规范基本完成。
• stage 3：等待被实现。
• stage 4：纳入语言标准中。

所以Type Annotations当前仍处于「接受审议」的状态。

但是提案发起者「Gil Tayar」对这份提案的通过很有信心，本文我们来聊聊这份提案的相关内容。

为什么需要原生类型注解？

根据20年、21年state of JS[3]的统计，「静态类型」高票当选「JS中当前最欠缺的功能」。

同时，在Github报告[4]中，TS被列为「第四大最常用的语言」

所以，对前端工程师来说，「类型注解」需求很大。

那么，既然已经有了TS​，为什么还需要原生JS支持「类型注解」呢？

通常来说，从「开发者编写的源代码」到「线上生产环境代码」间需要经过「代码编译」。

「代码编译」主要包括两个步骤：

1. 降级编译（包括高级语法转换为低级语法，高级方法的polyfill）。
2. 代码转译（比如压缩、混淆、tree-shaking、类型擦除）。

所谓「类型擦除」，是指擦除代码中的「类型注解」，让其变成符合原生JS规范的代码，比如：

// 擦除前
function add(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}
// 擦除后
function add(a, b) {
  return a + b;
}

随着时间的推移，各主流浏览器兼容性越来越好，「步骤1」在可预见的未来重要性会逐渐降低。

对于TS开发者，从「源代码」到「线上生产环境代码」间可能只需要「类型擦除」。

如果原生JS支持「类型注解」，就能省去「类型擦除」对应的编译流程，让代码更容易在宿主环境执行。

和TS的关系

这份提案的目的，并不是另起炉灶，独立实现一套原生​​JS​​的类型注解。而是与「TS团队」合作，提出一套合适的规范。

新的规范与「TS规范」的关系类似下图：

一方面，Type Annotations​提案从TS中借鉴了很多特性，这就是图中相交的部分。

你可以到grammar-conventions[5]看到规范当前定义的类型

另一方面，TS​迭代速度很快，新的特性产出很快。而Type Annotations​作为JS​语言的一部分，迭代会更加保守，所以TS​中一些特性在Type Annotations中并不支持。

此外，TS​中一些结构（比如Enums​、Namespaces​）存在运行时的语义，Type Annotations也不会支持。

这些就是TS​中存在，而Type Annotations中不存在的部分。

最后，Type Annotations​设计的初衷并不是与TS​强绑定，而仅仅是提供一套类型规范，开发者编写代码时的「类型检查」还是由各种类型检查器（比如TS​、Flow）实现。

所以，Type Annotations​还有一部分特性是TS​当前未定义的，这也是为了规范更广泛的适用性考虑的，也就是图中Type Annotations​存在，而TS不存在的部分。

这部分特性需要TS​后续实现，这也是为什么Type Annotations​要与TS团队合作的一大原因。

对开发者意味着什么

如果Type Annotations最终出现在ES20xx版中，届时开发者编写代码的步骤是：

1. 选择合适的类型检查器（比如TS），这个类型检查器需要完全遵循Type Annotations规范（而不是自己的规范，比如TS规范）。
2. 编写带类型声明的原生JS代码。
3. 类型检查器会检查类型错误，并给予报错或提示。

对于如下原生JS代码，如果开发者传入了错误的类型，JS会报错么？

function add(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}
// 错误的类型传参
add('KaSong', 123);

答案是：不会。

Type Annotations仅仅是一套规范，该规范由各种类型检查器执行。

JS的宿主环境（比如浏览器）在执行「带类型声明的JS代码」时，会忽略类型声明。

总结

有同学可能会问：就为了减少编译时「类型擦除」这一步，就提出原生类型规范，有必要么？

甚至当Type Annotations落地后，开发者上线前在进行代码压缩时，「类型擦除」也会作为「代码压缩」的职责之一。

从这个角度看，甚至没有减少编译时的工作量。

所以提出原生的类型规范，有必要么？

前端的发展实际是一个「努力去编译时流程」的过程。

比如，编译时代码需要降级，需要polyfill​？随着IE11​停止服务，主流浏览器纷纷跟进标准落地，降级与polyfill的需求逐渐变少。

再比如，代码需要打包？随着ESM​规范落地，在当前，至少在开发环境中代码已经不需要打包（使用Vite）。

Type Annotations的出现，就是遵循「努力去编译时流程」这一趋势的产物。

从这个角度看，还是很有必要的。

参考资料

[1]布达佩斯2022 JSConf:https://www.youtube.com/watch?v=SdV9Xy0E4CM&list=PL37ZVnwpeshGuMZrOZzEo8QLBjjpbtBGm&index=2。

[2]tc39:https://github.com/tc39。

[3]state of JS:https://stateofjs.com/en-us/。

[4]Github报告:https://octoverse.github.com/。

[5]grammar-conventions:https://tc39.es/proposal-type-annotations/grammar.html#grammar-conventions。