我讀 Typescript 源碼的秘訣都在這里了
這篇文章整理了我是怎么讀 Typescript 源碼的，類似的技巧也可以用于其他庫的源碼閱讀。
先從一個 ts 的語法開始：
Test<T> 這個高級類型，有一個泛型參數 T，當 T 傳入的類型為聯合類型的時候，有兩種情況：
- 如果 checkType（extends 左邊的類型） 是 T，則把聯合類型拆開后解析類型，最后合并成一個聯合類型返回。
- 如果 checkType 不是 T，把聯合類型整體作為 T 來解析，返回解析后的類型。
這個語法叫 Distributive Condition Type，分布式條件類型。設計的目的就是為了簡化 Test<number> | Test<boolean> 的情況。
這里不談這個語法設計的怎么樣，我們通過這個語法的實現作為抓手，來探究一下 ts 源碼應該怎么讀。
類型的表示法：類型對象
ts 會把源碼進行 parse，生成 AST，然后從 AST 中解析出類型信息。
ts 的類型信息是通過類型對象來存儲的，我們來看幾個例子。（可視化的查看 AST 可以使用 astexplorer.net 這個網站。）
上面定義了四個類型：
a 類型是 LiteralType，字面量類型，literal 屬性保存具體的字面量，這里是 NumericLiteral，數字字面量。
b 類型是 UnionType，聯合類型，types 屬性保存了它所包含的類型，這里是兩個 LiteralType
T extends boolean 這部分是一個 ConditionType，有 checkType、extendsType、trueType、falseType 四個屬性分別代表不同的部分。
可以看到，T 是一個 TypeReference 類型，也就是它只是一個變量引用，具體的值還是泛型參數傳入的類型。
Test<number | boolean> 也是一個 TypeReference，類型引用。有 typeName 和 typeArguments 兩個屬性，typeName 就是它引用的類型 Test，typeArguments 就是泛型參數的值，這里是 UnionType。
所以說，類型在 ts 里面都是通過類型對象來表示的。
比較特別的是 TypeReference 類型，它只是一個引用，具體的類型還得把類型參數傳入所引用的類型，然后求出最終類型。比如這里的 Test<number | boolean> 的類型，最終的類型是把參數 number | boolean 傳入定義的那個 ConditionType 來求出的。這就是 ts 的高級類型。
理解了類型是怎么表示的，高級類型和泛型參數都是什么，接下來我們就可以正式通過調試 ts 源碼來看下 ConditionType 的解析過程了。
VSCode 調試 Typescript 源碼
首先，我們要把 ts 源碼下載下來（加個 depth=1 可以下載單 commit，速度比較快）
- git clone --depth=1 git@github.com:microsoft/TypeScript.git
然后可以看到 lib 目錄下有 tsc.js 和 typescript.js，這兩個分別是 ts 的命令行和 api 的入口。
但是，這些是編譯以后的 js 代碼，源碼在 src 下，是用 ts 寫的。
怎么把編譯后的 js 代碼和 ts 源碼關聯起來呢？sourcemap！
默認編譯出來的產物是沒有 sourcemap 的，我們要修改下編譯配置：
修改下 src/tsconfig-library-base.json，(這是 ts 生成 lib 代碼的編譯配置)把 sourceMap 改為 true。
之后再編譯源碼：
- yarn
- yarn run build:compiler
然后就可以看到多了一個 built 目錄，下面有 tsc.js、typescript.js 這兩個入口文件，而且也有了 sourcemap：
接下來就可以直接調試 ts 源碼，而不是編譯后的 js 代碼了。信么？
不信我們來試試。
vscode 直接調試 ts
vscode 在項目根目錄下的 .vscode/launch.json 下保存調試配置：
我們添加一個調試配置：
- {
- "name": "調試 ts 源碼",
- "program": "${workspaceFolder}/built/local/tsc.js",
- "request": "launch",
- "skipFiles": [
- "<node_internals>/**"
- ],
- "args": [
- "./input.ts"
- ],
- "stopOnEntry": true,
- "type": "node"
- }
含義如下：
- name：調試配置的名字
- program：調試的目標程序的地址
- request：有 launch 和 attch 兩個取值，代表啟動新的還是連上已有的
- skipFiles：調試的時候跳過一些文件，這里配置的是跳過 node 內部的那些文件，調用棧會更簡潔
- args：命令行參數
- stopOnEntry：是否在首行加個斷點
- type：調試的類型，這里是用 node 來跑
保存之后就可以在調試面板看到該調試選項：
這里我們設計的 input.ts 是這樣的：
- type Test<T> = T extends boolean ? "Y" : "N";
- type res = Test<number | boolean>;
在 ts 的 checker.ts 部分打個斷點，然后點擊啟動調試。
然后，看，這斷住的地方，就是 ts 源碼啊，不是編譯后的 js 文件。這就是 sourcemap 的作用。
還可以在左邊文件樹看到源碼的目錄結構，這比調試編譯后的 js 代碼爽多了。
會了通過 sourcemap 調試源碼之后，我們該進入主題了：通過源碼探究分布式條件類型的實現原理。
其實我們上面使用的是 tsc.js 的命令行入口來調試的，這樣其實代碼比較多，很難理清要看哪部分代碼。怎么辦呢？
接下來就是我的秘密武器了，用 typescript compiler api。
typescript compiler api
ts 除了命令行工具的入口外，也提供了 api 的形式，只是我們很少用。但它對于探究 ts 源碼實現有很大的幫助。
我們定義個 test.js 文件，引入 typescript 的包：
- const ts = require("./built/local/typescript");
然后用 ts 的 api 傳入編譯配置，并 parse 源碼成 ast：
- const filename = "./input.ts";
- const program = ts.createProgram([filename], {
- allowJs: false
- });
- const sourceFile = program.getSourceFile(filename);
這里的 createProgram 第二個參數是編譯配置，我傳入了個 allowJS 意思了一下。
program.getSourceFile 返回的就是 ts 的 AST。
并且還可以拿到 typeChecker：
- const typeChecker = program.getTypeChecker();
然后呢？typeChecker 是類型檢查的 api，我們可以遍歷 AST 找到檢查的 node，然后調用 checker 的 api 進行檢查：
- function visitNode(node) {
- if (node.kind === ts.SyntaxKind.TypeReference) {
- const type = typeChecker.getTypeFromTypeNode(node);
- debugger;
- }
- node.forEachChild(child =>
- visitNode(child)
- );
- }
- visitNode(sourceFile);
我們判斷了如果 AST 是 TypeReference 類型，則用 typeChecker.getTypeFromTypeNode 來解析類型。
接下來就可以精準的調試該類型解析的邏輯了，相比命令行的方式來說，更方便理清邏輯。
完整代碼如下：
- const ts = require("./built/local/typescript");
- const filename = "./input.ts";
- const program = ts.createProgram([filename], {
- allowJs: false
- });
- const sourceFile = program.getSourceFile(filename);
- const typeChecker = program.getTypeChecker();
- function visitNode(node) {
- if (node.kind === ts.SyntaxKind.TypeReference) {
- const type = typeChecker.getTypeFromTypeNode(node);
- debugger;
- }
- node.forEachChild(child =>
- visitNode(child)
- );
- }
- visitNode(sourceFile);
我們改下調試配置，然后開始調試：
- {
- "name": "調試 ts 源碼",
- "program": "${workspaceFolder}/test.js",
- "request": "launch",
- "skipFiles": [
- "<node_internals>/**"
- ],
- "args": [
- ],
- "type": "node"
- }
在 typeChecker.getTypeFromTypeNode 這行打個斷點，我們去看下具體的類型解析過程。
然后，XDM，打起精神，本文的高潮部分來了：
我們進入了 getTypeFromTypeNode 方法，這個方法就是根據 AST 的類型來做不同的解析，返回類型對象的。各種類型解析的邏輯都是從這里進入的，這是一個重要的交通樞紐。
然后我們進入了 TypeReference 的分支，因為 Test<number | boolean> 就是一個類型引用嘛。
TypeReference 的類型就是它引用的類型，它引用了 ConditionType，所以會再解析 T extends boolean 這個 ConditionType 的類型：
所有的類型都是按照 ast node 的 id 存入一個 nodeLinks 的 map 中來緩存，只有第一次需要解析，之后直接拿結果。比如上圖的 resolvedType 就存入了 nodeLinks 來緩存。
然后，XDM，看到閃閃發光的那行代碼了么？
解析 ConditionType 的類型的時候會根據 checkType 部分是否是類型參數（TypeParameter，也就是泛型）來設置 isDistributive 屬性。
之后解析 TypeReference 類型的時候，會傳入具體的類型來實例化：
這里就判斷了 conditionType 的 isDistributive 屬性，如果是，則把 unionType 的每個類型分別傳入來解析，最后合并返回。
如圖，我們走到了 isDistributive 為 true 的這個分支。
那么解析出的類型就是 'Y' | 'N' 的聯合類型。
那我們把 input.ts 代碼改一下呢：
- type Test<T> = [T] extends [boolean] ? "Y" : "N";
- type res = Test<number | boolean>;
checkType 不直接寫類型參數 T 了。
再跑一次：
這次沒進去了。
難道說？
確實，這樣的結果就是 N。
說明了什么？說明了 ConditionType 是根據 checkType 是否是類型參數來設置了 isDistributive 屬性，之后解析 TypeReference 的時候根據 isDistributive 的值分別做了不同的解析。
那么只要 checkType 不是 T 就行了。
所以這樣也行：
這樣也行：
我們經常用 [T] 來避免 distributive 只不過這樣比較簡潔，看完源碼我們知道了，其實別的方式也行。
就這樣，我們通過源碼理清了這個語法的實現原理。
總結
我們以探究 distributive condition type 的實現原理為目的來閱讀了 typescript 源碼。
首先把 typescript 源碼下載下來，然后改下編譯配置，生成帶有 sourcemap 的代碼，之后在 vscode 里調試，這樣可以直接調試編譯前的源碼，信息更多。
typescript 有 cli 和 api 兩種入口，用 cli 的方式無關代碼太多，比較難理清，所以我們用 api 的方式來寫了一段測試代碼，之后打斷點來調試。
ts 的類型信息保存在類型對象中，這個可以用 astexplorer.net 來可視化的查看。
用 typeChecker.getTypeFromTypeNode 可以拿到某個類型的具體值，我們就是通過這個作為入口來探究各種類型的解析邏輯。
源碼中比較重要的有這么幾點：
- getTypeFromTypeNode 方法是通過 node 獲取類型的入口方法，所有 AST 的類型對象都是通過這個方法拿到
- nodeLinks 保存了解析后的類型，key 為 node id，這樣解析一遍就好了，下次拿緩存。
之后我們看了 ConditionType 的解析邏輯會根據 checkType 是否為類型參數來設置 isDistributive 屬性，然后 TypeReference 實例化該類型的時候會根據 isDistributive 的值進入不同的處理邏輯，這就是它的實現原理。
理解了原理之后，我們再使用 distributive condition type 就心里有底了，還可以創造很多變形使用，不局限于 [T]。
本文以調試一個類型解析邏輯的原理為抓手探究了 ts 源碼閱讀方式，調試 ts 別的部分的代碼，或者調試其他的庫也是類似的。
希望可以幫助大家掌握 typescript 源碼調試技巧，想探究某個類型語法實現原理的時候，可以通過源碼層面來徹底搞清楚。源碼面前，沒有秘密。
