带你看看 TypeScript 5.0 的新特性

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一、写在前面

TypeScript 5.0 已经于 2023 年 3 月 16 日发布了带来了许多新功能同时也在性能方面进行了优化下面让我们来一起看看新版 TypeScript 中比较有重要的变化吧。

二、新特性

2-1、速度、包体积优化

首先是新版本性能的提升5.0 版本在构建速度、包体积方面都有着不错的优化下面这张表格是 5.0 版本相对于 4.9 的性能提升幅度

项目	相对于 TS 4.9 的优化幅度
material-ui 构建时间	90%
TypeScript 编译器启动时间	89%
TypeScript 编译器自构建时间	87%
Outlook Web 构建时间	82%
VS Code 构建时间	80%
npm 包大小	59%

TypeScript 5.0 具体做了什么来优化性能呢

首先是将namespace迁移到module这样可以应用更多现代构建工具的特性来进行优化如作用域提升并移除一些已弃用的代码将包大小减少了约 26.4 MB。
其次是 TS 精简了编译器内部的对象所存储的数据减少了内存使用量。
然后是在一些特定领域进行优化如在闭包中偶尔使用var而不是let或const来提高解析性能。

总的来说大多数 TypeScript 项目都能从 TypeScript 5.0 中获得 10 到 20 性能提升。

2-2、新的装饰器标准

装饰器这个东西写 ts 的小伙伴一定不会陌生虽然它还不是一个标准的 js 特性但 ts 已经在之前的版本就支持了“实验性”装饰器。而在最新的 5.0 版本中装饰器语法将不再是一个“实验性”的语法也不需要在编译选项中加入--experimentalDecorators配置项了虽然在新版本这个编译选项依旧会存在TypeScript 5.0 将会原生支持装饰器语法

下面让我们来看一个装饰器的例子吧——

首先我们有一个很简单的类

class Person {
  name: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }

  greet() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name}.`);
  }
}

const p = new Person("zy");
p.greet();

我们想在这个类的greet函数中加点日志并记录调用函数的名称那么最简单的方式是这样做

class Person {
  name: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }

  greet() {
    console.log("LOG: Entering method greet.");

    console.log(`Hello, my name is ${this.name}.`);

    console.log("LOG: Exiting method greet.");
  }
}

const p = new Person("zy");
p.greet();

但如果我们想给更多的函数都加上类似的功能那用装饰器就非常合适了比如我们可以编写一个loggedMethod如下所示

function loggedMethod(
  originalMethod: any,
  context: ClassMethodDecoratorContext
) {
  const methodName = String(context.name);

  function replacementMethod(this: any, ...args: any[]) {
    console.log(`LOG: Entering method '${methodName}'.`);
    const result = originalMethod.call(this, ...args);
    console.log(`LOG: Exiting method '${methodName}'.`);
    return result;
  }

  return replacementMethod;
}

这样我们用loggedMethod这个装饰器来装饰这个函数就可以实现上述效果了

class Person {
  name: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }

  @loggedMethod
  greet() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name}.`);
  }
}

const p = new Person("zy");
p.greet();

// Output:
//
//   LOG: Entering method 'greet'.
//   Hello, my name is zy.
//   LOG: Exiting method 'greet'.

我们甚至可以创建一个“返回装饰器函数的函数”这样我们就可以为装饰器开发更多定制化更多的功能比如说我想自定义输出到控制台的字符串的前缀

function loggedMethod(headMessage = "LOG:") {
  return function actualDecorator(
    originalMethod: any,
    context: ClassMethodDecoratorContext
  ) {
    const methodName = String(context.name);

    function replacementMethod(this: any, ...args: any[]) {
      console.log(`${headMessage} Entering method '${methodName}'.`);
      const result = originalMethod.call(this, ...args);
      console.log(`${headMessage} Exiting method '${methodName}'.`);
      return result;
    }

    return replacementMethod;
  };
}

这样我们在loggedMethod被用作装饰器之前调用它就可以实现传入定制的字符串作为控制台输出字符串的前缀了

class Person {
  name: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }

  @loggedMethod("LOG:")
  greet() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name}.`);
  }
}

const p = new Person("zy");
p.greet();

// Output:
//
//   LOG: Entering method 'greet'.
//   Hello, my name is zy.
//   LOG: Exiting method 'greet'.

2-3、`const`类型参数

在推断对象的类型时ts 通常会选择一种通用的类型。例如在这种情况下会将names的类型推断为string []

type HasNames = { readonly names: string[] };
function getNamesExactly<T extends HasNames>(arg: T): T["names"] {
  return arg.names;
}

// Inferred type: string[]
const names = getNamesExactly({ names: ["Alice", "Bob", "Eve"] });

推断成string []固然没有问题但由于names是readonly的而推断出的类型不是readonly的这就会产生一些困扰。虽然我们可以通过添加as const来解决这个问题就像这样

// The type we wanted:
//    readonly ["Alice", "Bob", "Eve"]
// The type we got:
//    string[]
const names1 = getNamesExactly({ names: ["Alice", "Bob", "Eve"] });

// Correctly gets what we wanted:
//    readonly ["Alice", "Bob", "Eve"]
const names2 = getNamesExactly({ names: ["Alice", "Bob", "Eve"] } as const);

但这样写很麻烦且容易被忘掉。所以在 TypeScript 5.0 中我们可以将const修饰符直接添加到类型参数声明中将常数类型推理变为默认值

type HasNames = { names: readonly string[] };
function getNamesExactly<const T extends HasNames>(arg: T): T["names"] {
//                       ^^^^^
    return arg.names;
}

// Inferred type: readonly ["Alice", "Bob", "Eve"]
// Note: Didn't need to write 'as const' here
const names = getNamesExactly({ names: ["Alice", "Bob", "Eve"] });

具体细节https://github.com/microsoft/TypeScript/pull/51865

2-4、`extends`配置项支持多个配置文件

extends配置项支持多个配置文件其实是我个人认为 TypeScript 5.0 中最实用的一个特性了。当我们使用tsconfig.json管理多个项目时很多情况下都会在一个“基准”配置文件上进行配置扩展比如下面这样

// packages/front-end/src/tsconfig.json
{
    "extends": "../../../tsconfig.base.json",
    "compilerOptions": {
        "outDir": "../lib",
        // ...
    }
}

但是在很多时候我们会希望从多个配置文件进行扩展但 TypeScript 4.9 及以前的版本都不支持这个功能而好消息是Typescript 5.0 现在允许该 extends 字段引入多个配置路径。例如下面这种写法

// tsconfig1.json
{
    "compilerOptions": {
        "strictNullChecks": true
    }
}

// tsconfig2.json
{
    "compilerOptions": {
        "noImplicitAny": true
    }
}

// tsconfig.json
{
    "extends": ["./tsconfig1.json", "./tsconfig2.json"],
    "files": ["./index.ts"]
}

在这个例子中strictNullChecks和noImplicitAny都会在最终的tsconfig.json中生效。

注意如果这些引入的配置文件中有字段冲突那么后引入的字段会覆盖先引入的字段。

具体细节https://github.com/microsoft/TypeScript/pull/50403

2-5、所有枚举变为联合枚举

TypeScript 最初在设计枚举类型时只不过是将它们视为一组具有相同类型的数字常量比如下面这个枚举E

enum E {
  Foo = 10,
  Bar = 20,
}

E.Foo、E.Bar相比于普通的变量唯一特别之处在于它可以分配给任何类型为E的东西。除此之外他们几乎和numbers类型没什么区别就像下面这样

function takeValue(e: E) {}

takeValue(E.Foo); // works
takeValue(123); // error!

直到 TypeScript 2.0 引入了枚举文字类型枚举才变得特殊。枚举文字类型为每个枚举成员提供了自己的类型并将枚举本身变成了每个成员类型的集合。它们还允许我们仅引用枚举类型的一个子集并缩小这些类型的范围就如同下面展示的枚举Color

// Color is like a union of Red | Orange | Yellow | Green | Blue | Violet
enum Color {
    Red, Orange, Yellow, Green, Blue, /* Indigo */, Violet
}

// Each enum member has its own type that we can refer to!
type PrimaryColor = Color.Red | Color.Green | Color.Blue;

function isPrimaryColor(c: Color): c is PrimaryColor {
    // Narrowing literal types can catch bugs.
    // TypeScript will error here because
    // we'll end up comparing 'Color.Red' to 'Color.Green'.
    // We meant to use ||, but accidentally wrote &&.
    return c === Color.Red && c === Color.Green && c === Color.Blue;
}

而在某些场景——比如枚举成员使用函数调用初始化的时候TypeScript 无法计算出枚举值的集合它就会放弃联合枚举转而使用旧的枚举策略。

而 TypeScript 5.0 解决了这个问题它通过为每个枚举成员创建唯一类型将所有枚举都变成联合枚举。这样我们在所有情况下的枚举值都将是联合枚举。

具体细节https://github.com/microsoft/TypeScript/pull/50528

2-6、`--moduleResolution`配置项支持`bundler`选项

TypeScript 4.7 在--module和--moduleResolution配置项中引入了node16和nodenext选项。这些选项能更好地模拟 Node.js 中 ECMAScript 模块的查找规则。然而这种模式有很多限制例如在 Node.js 的 ECMAScript 模块中任何相对导入都需要包含文件扩展名

// entry.mjs
import * as utils from "./utils"; //  wrong - we need to include the file extension.

import * as utils from "./utils.mjs"; //  works

但随着前端技术的发展这种查找规则已经落伍了。大多数现代打包工具在 Node.js 中使用 ECMAScript 模块和 CommonJS 模块查找规则的融合。所以为了模拟打包工具的工作方式TypeScript 现在引入了一种新策略--moduleResolution bundler.

{
    "compilerOptions": {
        "target": "esnext",
        "moduleResolution": "bundler"
    }
}

如果你在使用像 Vite、esbuild、swc、Webpack、Parcel 等打包工具那么bundler这个配置会非常合适。

具体细节https://github.com/microsoft/TypeScript/pull/51669

2-7、支持`export type *`

在 TypeScript 3.8 引入类型导入/导出时是不允许 export _ from "module" 或 export _ as xx from "module" 这样的类型导出的。TypeScript 5.0 添加了对这两种类型导出语法的支持

// models/vehicles.ts
export class Spaceship {
  // ...
}

// models/index.ts
export type * as vehicles from "./vehicles";

// main.ts
import { vehicles } from "./models";

function takeASpaceship(s: vehicles.Spaceship) {
  //  ok - `vehicles` only used in a type position
}

function makeASpaceship() {
  return new vehicles.Spaceship();
  //         ^^^^^^^^
  // 'vehicles' cannot be used as a value because it was exported using 'export type'.
}