TypeScript. Зачем он нужен и почему так популярен

JavaScript-код должен работать предсказуемо в любой ситуации. Мы можем добавить в него огромное количество проверок, но тогда он станет громоздким, и его будет сложно сопровождать. Или можно добавить комментарии и подсказки, но это не защитит нас от неверного использования кода. В такой ситуации на помощь приходит TypeScript. Давайте разбираться, чем он полезен для JavaScript-разработчиков.

Что такое TypeScript?

TypeScript — строго типизированный язык программирования, основанный на JavaScript. Он состоит из трёх частей:

• синтаксис языка программирования,
• компилятор,
• сервис для редактора.

Синтаксис TypeScript позволяет разработчику элегантно выразить решение задачи в виде текста в файле .ts или .tsx. Он является эволюцией синтаксиса JavaScript, поэтому любая программа JS синтаксически корректна на TypeScript.

Компилятор tsc помогает обнаружить множество дефектов до загрузки на продакшн. Он преобразует исходный текст TypeScript в JavaScript и анализирует программу, стараясь найти проблемные места. TypeScript может создать. js-файлы для любой версии JavaScript, начиная с ES3. Разработчик может диктовать TypeScript, какие правила анализа активировать, а какие — отключить.

Такие дефекты не всегда являются ошибками. Порой они долгое время не приводят к нарушению технического задания, но при появлении новых требований со стороны заказчика становятся причиной неоправданного удорожания работы.

Например, в JavaScript есть оператор try catch. В блок catch приходит значение с информацией об ошибке. Это значение может быть чем угодно, например, строкой, числом или объектом. В JavaScript разработчик на свой страх и риск использует «опыт и догадки». Один из вариантов поведения разработчиков — верить, что информация об ошибке будет типа Error.

В TypeScript можно заставить компилятор проверить использование значения в catch, а можно это правило отключить:

catch(err){
  console.log(err.message)
}

Будет ошибкой, если err — число 42.

Если поставить флаг компилятора useUnknownInCatchVariables, то компилятор не разрешит код из примера. Он заставит разработчика подумать, как выйти из положения, и тем самым снизит риск аварийного завершения программы.

Сервис для редактора выполняет такой же анализ, как и tsc-компилятор, но он это делает по мере того, как вы пишете программу. Есть множество редакторов с поддержкой TypeScript — например, с ним точно работают VS Code, Atom, WebStorm и Sublime Text. Если в списке нет редактора, которым вы пользуетесь, то для знакомства можете использовать песочницу TS Playground.

Онлайн-редактор TS Playground создан для изучения TypeScript. Он позволяет исследовать все важные аспекты этого языка программирования, подключить модули из npm, изучить назначения флагов компилятора, рассмотреть полученный JavaScript и текст определения модуля (.d. ts). При этом песочница обладает ограниченными возможностями для запуска полученного JavaScript.

Сервисы компилятора TypeScript сопровождают вас и указывают на ошибки, когда вы пишете код.

Что говорит сообщество?

Опросы Stack Overflow в 2020 и 2021 годах показывают, что предпочтения профессиональных разработчиков и работодателей меняются. В рейтинге популярности языков программирования Stack Overflow за последние два года JavaScript сохраняет лидирующую позицию, но TypeScript стремительно его догоняет:

Статистика Github за четвёртый квартал 2021 года показывает аналогичную тенденцию:

Разработчики часто обращают внимание на то, что новый сотрудник, и джун, и мидл, быстрее вливается в коллектив TypeScript-проекта, чем в коллектив JavaScript-проекта. Неудивительно, что для соискателя знание TypeScript становится преимуществом.

Исследования использования различных языков программирования на основе статистики пользователей Github показывают, что на TypeScript чаще всего переходят с других языков. Похоже, разработчики всё чаще забрасывают какой-нибудь CoffeeScript и начинают программировать на TypeScript.

Роль TypeScript в вашей работе

Создатели TypeScript ставят перед собой задачу: помочь разработчикам создавать и развивать продукты для любой системы, умеющей исполнять JavaScript, и добавить разработчикам уверенность в том, что программа будет выполняться предсказуемым образом.

Программы похожи на теоремы: они состоят из утверждений, и мы можем задуматься, нет ли в этих утверждениях противоречий. Нам это важно, потому что при наличии противоречий программа может ошибиться во время выполнения.

Убедиться в отсутствии противоречий в программе на TypeScript проще, чем сделать то же самое для программы на JavaScript. Всё дело в аннотации типов.

В TypeScript каждая переменная, функция и класс явно или опосредованно имеет специальные указания о том, значения какого типа в ней содержатся. Эти указания доступны не только для разработчика, но и для редактора и компилятора. Именно благодаря этим аннотациям сервисы TypeScript помогают находить логические противоречия в исходном коде.

Вот как можно озвучить работу сервисов TypeScript в таком отрывке:

const title = "TypeScript";
console.log(title.toUpperCase());

1. Известно, что в JavaScript к строковому значению можно применить метод toUpperCase.
2. В любой среде выполнения JavaScript есть console.log.
3. Программист объявил неизменяемую переменную.
4. Значение объявленной переменной — строка.
5. Поскольку (1), (3) и (4), к переменной всегда можно применить метод toUpperCase.
6. Вывод: поскольку (2) и (5), программа будет всегда исполняться.

Эта цепочка рассуждений появляется благодаря знаниям о том, что можно и нельзя делать со значениями переменных.

Часто TypeScript сам догадывается о возможных действиях. Например, он хорошо ориентируется в примитивных значениях, унаследованных от JavaScript. В отношении кастомных типов разработчик может объяснить TypeScript свои намерения.

В этом и заключается ваше взаимодействие с TypeScript. Вы объясняете ему, какие значения хотите использовать, а он подсказывает, какие операции можно применять в разных ситуациях. Вот ещё один пример «рассуждений» TypeScript:

let title: string;
console.log(title.toUpperCase());

Разработчик объявил намерение использовать в переменной строковые значения. Переменная осталась неинициализированной. При отсутствии значения нельзя применять метод toUpperCase

После этих рассуждений TypeScript сообщает об ошибке Variable 'title' is used before being assigned до начала выполнения программы. Ещё до того, как вы закончите печатать вторую точку с запятой! К этому времени вы не успеете забыть, зачем объявили переменную title, и потратите меньше времени на исправление ситуации.

Часто способность TypeScript находить подобные дефекты и требовать от разработчика их устранения вызывает раздражение у начинающих программистов. Действительно, кому приятно признавать свои ошибки? Но с опытом приходит понимание, что подсказки компилятора важны для создания качественных продуктов.

TypeScript — это гораздо больше, чем сервис проверки типов. Он выполняет и другие задачи:

• Определяет синтаксис, чтобы разработчик мог выразить намерение использовать значения определённого типа let title: string;.
• Контролирует правомерность использования значения в контексте программы title.toUpperCase().
• Сообщает разработчику об ошибочном использовании операций в отношении переменных прямо в редакторе, до запуска программы.
• Даёт возможность разработки в методологии ООП. Ключевые слова private, protected, public, abstract, extends, implements.
• Позволяет создавать JavaScript любой версии от JS3 и выше.
• Даёт возможность использовать модули любого формата.
• Открывает возможность обобщённого программирования. Дженерики позволяют создавать компоненты с реализацией алгоритмов в общем виде.
• Позволяет работать в методике аспектного программирования через пока ещё нестандартные декораторы.
• Позволяет создавать и дополнять аннотациями типов существующие библиотеки JavaScript. Да и стандартные тоже.
• Компилирует JSX не только для React, вы можете предоставить свою реализацию createElement.
• Интегрируется с Babel, Browserify, Grunt, Gulp, Jspm, MSBuild, NuGet, Rollup, Svelte Compiler, Vite, Webpack.
• Является Open Source-проектом под «накидкой» Microsoft.

И это лишь часть полезных возможностей и особенностей TypeScript.

Несколько примеров помощи со стороны TypeScript

В процессе компиляции TypeScript создаёт красивый JavaScript. Вы можете убедиться в этом сами в песочнице TypeScript Playground. Для наглядности, вот что происходит с определением класса в старых версиях JavaScript:

TypeScript

class Example{}

Флаг компилятора -target=ES3

use strict";
var Example = /** @class */ (function () {
    function Example() {
    }
    return Example;
}());"

Согласитесь, удобнее написать одну строку на TypeScript и запустить компилятор, чем выписывать IIFE — непосредственно вызванное функциональное выражение.

Всегда рискованно создавать вручную необходимый инфраструктурный код, ведь ошибиться легко, а найти ошибку — сложно. TypeScript форматирует модули любого стандарта для вас. Вот как он отформатирует UMD-модуль. Сравните:

TypeScript

import { useState, useEffect } from "react";
interface ComponentProps {
    delay: number;
}

export const Component = (props: ComponentProps) => {
    const { delay } = props;
    const [elapsed, setElapsed] = useState(false);
    useEffect(() => {
        let cleaned = false;
        setTimeout(() => {
            if (cleaned) {
                return;
            }
            setElapsed(true);
        }, delay)
        return () => { cleaned = true; };
    }, [delay])

    return <h1>{elapsed ? 'loading' : 'completed'}</h1>
}

с результатом компиляции.

JavaScript-результат с флагом module=UMD

function (factory) {
    if (typeof module === "object" && typeof module.exports === "object") {
        var v = factory(require, exports);
        if (v !== undefined) module.exports = v;
    }
    else if (typeof define === "function" && define.amd) {
        define(["require", "exports", "react"], factory);
    }
})(function (require, exports) {
    "use strict";
    Object.defineProperty(exports, "__esModule", { value: true });
    exports.Component = void 0;
    const react_1 = require("react");
    const Component = (props) => {
        const { delay } = props;
        const [elapsed, setElapsed] = (0, react_1.useState)(false);
        (0, react_1.useEffect)(() => {
            let cleaned = false;
            setTimeout(() => {
                if (cleaned) {
                    return;
                }
                setElapsed(true);
            }, delay);
            return () => { cleaned = true; };
        }, [delay]);
        return React.createElement("h1", null, elapsed ? 'loading' : 'completed');
    };
    exports.Component = Component;
});

Где вы столкнётесь с TypeScript?

При использовании Angular: если разработчик захочет использовать инструменты Angular, ему придётся окунуться в TypeScript. Вы, конечно, можете продолжать «ангулярить» на JavaScript, но это будет непросто.

Другие популярные фреймворки и библиотеки не настолько категоричны, но все они поддерживают разработку на TypeScript. С одной стороны, это неудивительно, ведь TypeScript превращается в обычный JavaScript после компиляции. С другой стороны, участники проекта потратили ценные ресурсы на создание файлов с описанием типов. Следовательно, они рассматривают TypeScript в качестве стратегии развития.

Многие библиотеки, в частности, Redux, уже несколько последних версий создаются сначала на TypeScript и собираются в npm-пакеты после компиляции в JavaScript.

А ещё TypeScript позволяет методично и предсказуемо портировать кодовую базу из JavaScript. Мы предвидим, что разработчики, сопровождающие легаси-проекты этим воспользуются, и тогда вам точно пригодится знание TypeScript.

Что дальше?

TypeScript имеет родственную связь с JavaScript, но обладает собственным синтаксисом и самостоятельной системой компиляции. Умелое использование этих особенностей в проекте позволяет значительно снизить риски появления программных дефектов. С помощью TypeScript разработчик получает более предсказуемый результат в процессе разработки и рефакторинга. Но TypeScript требует знаний.

Для успешного использования TypeScript разработчики должны уметь создавать и описывать типы значений, понимать, как эти типы между собой взаимодействуют — значит, разработчикам придётся учиться. По нашему мнению, лучше приложить немного усилий для изучения TypeScript сейчас, чем позже прикладывать массу сил, чтобы избежать встречи с ним.

Должны ли вы применять TypeScript в каждом своем проекте и какой язык программирования лучше? На эти вопросы, скорее всего, нет ответа, потому что они неверно поставлены. Следует задать вопрос о том, какое преимущество тот или иной язык программирования принесёт вашему проекту. В этом случае в процессе развития проекта, при появлении новых запросов со стороны заказчика, TypeScript будет каждый раз более и более выгодным в сравнении с JavaScript.

Узнать больше

• Почему разработчики выбирают Vue
• Зачем фронтендерам React, если есть JavaScript
• Для чего использовать дженерики в TypeScript

«Доктайп» — журнал о фронтенде. Читайте, слушайте и учитесь с нами.