我读 Typescript 源码的秘诀都在这里了

这篇文章整理了我是怎么读 Typescript 源码的，类似的技巧也可以用于其他库的源码阅读。

先从一个 ts 的语法开始：

Test 这个高级类型，有一个泛型参数 T，当 T 传入的类型为联合类型的时候，有两种情况：

• 如果 checkType（extends 左边的类型） 是 T，则把联合类型拆开后解析类型，最后合并成一个联合类型返回。
• 如果 checkType 不是 T，把联合类型整体作为 T 来解析，返回解析后的类型。

这个语法叫 Distributive Condition Type，分布式条件类型。设计的目的就是为了简化 Test<number> | Test<boolean> 的情况。

这里不谈这个语法设计的怎么样，我们通过这个语法的实现作为抓手，来探究一下 ts 源码应该怎么读。

类型的表示法：类型对象

ts 会把源码进行 parse，生成 AST，然后从 AST 中解析出类型信息。

ts 的类型信息是通过类型对象来存储的，我们来看几个例子。（可视化的查看 AST 可以使用 astexplorer.net 这个网站。）

上面定义了四个类型：

a 类型是 LiteralType，字面量类型，literal 属性保存具体的字面量，这里是 NumericLiteral，数字字面量。

b 类型是 UnionType，联合类型，types 属性保存了它所包含的类型，这里是两个 LiteralType

T extends boolean 这部分是一个 ConditionType，有 checkType、extendsType、trueType、falseType 四个属性分别代表不同的部分。

可以看到，T 是一个 TypeReference 类型，也就是它只是一个变量引用，具体的值还是泛型参数传入的类型。

Test<number | boolean> 也是一个 TypeReference，类型引用。有 typeName 和 typeArguments 两个属性，typeName 就是它引用的类型 Test，typeArguments 就是泛型参数的值，这里是 UnionType。

所以说，类型在 ts 里面都是通过类型对象来表示的。

比较特别的是 TypeReference 类型，它只是一个引用，具体的类型还得把类型参数传入所引用的类型，然后求出最终类型。比如这里的 Test<number | boolean> 的类型，最终的类型是把参数 number | boolean 传入定义的那个 ConditionType 来求出的。这就是 ts 的高级类型。

理解了类型是怎么表示的，高级类型和泛型参数都是什么，接下来我们就可以正式通过调试 ts 源码来看下 ConditionType 的解析过程了。

VSCode 调试 Typescript 源码

首先，我们要把 ts 源码下载下来（加个 depth=1 可以下载单 commit，速度比较快）

git clone --depth=1 git@github.com:microsoft/TypeScript.git

然后可以看到 lib 目录下有 tsc.js 和 typescript.js，这两个分别是 ts 的命令行和 api 的入口。

但是，这些是编译以后的 js 代码，源码在 src 下，是用 ts 写的。

怎么把编译后的 js 代码和 ts 源码关联起来呢？sourcemap！

默认编译出来的产物是没有 sourcemap 的，我们要修改下编译配置：

修改下 src/tsconfig-library-base.json，(这是 ts 生成 lib 代码的编译配置)把 sourceMap 改为 true。

之后再编译源码：

yarn 
yarn run build:compiler

然后就可以看到多了一个 built 目录，下面有 tsc.js、typescript.js 这两个入口文件，而且也有了 sourcemap：

接下来就可以直接调试 ts 源码，而不是编译后的 js 代码了。信么？

不信我们来试试。

vscode 直接调试 ts

vscode 在项目根目录下的 .vscode/launch.json 下保存调试配置：

我们添加一个调试配置：

{
    "name": "调试 ts 源码",
    "program": "${workspaceFolder}/built/local/tsc.js",
    "request": "launch",
    "skipFiles": [
        "<node_internals>/**"
    ],
    "args": [
        "./input.ts"
    ],
    "stopOnEntry": true,
    "type": "node"
}

含义如下：

• name：调试配置的名字
• program：调试的目标程序的地址
• request：有 launch 和 attch 两个取值，代表启动新的还是连上已有的
• skipFiles：调试的时候跳过一些文件，这里配置的是跳过 node 内部的那些文件，调用栈会更简洁
• args：命令行参数
• stopOnEntry：是否在首行加个断点
• type：调试的类型，这里是用 node 来跑

保存之后就可以在调试面板看到该调试选项：

这里我们设计的 input.ts 是这样的：

type Test<T> = T extends boolean ? "Y" : "N";

type res = Test<number | boolean>;

在 ts 的 checker.ts 部分打个断点，然后点击启动调试。

然后，看，这断住的地方，就是 ts 源码啊，不是编译后的 js 文件。这就是 sourcemap 的作用。

还可以在左边文件树看到源码的目录结构，这比调试编译后的 js 代码爽多了。

会了通过 sourcemap 调试源码之后，我们该进入主题了：通过源码探究分布式条件类型的实现原理。

其实我们上面使用的是 tsc.js 的命令行入口来调试的，这样其实代码比较多，很难理清要看哪部分代码。怎么办呢？

接下来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，只是我们很少用。但它对于探究 ts 源码实现有很大的帮助。

我们定义个 test.js 文件，引入 typescript 的包：

const ts = require("./built/local/typescript");

然后用 ts 的 api 传入编译配置，并 parse 源码成 ast：

const filename = "./input.ts";
const program = ts.createProgram([filename], {
    allowJs: false
});
const sourceFile = program.getSourceFile(filename);

这里的 createProgram 第二个参数是编译配置，我传入了个 allowJS 意思了一下。

program.getSourceFile 返回的就是 ts 的 AST。

并且还可以拿到 typeChecker：

const typeChecker = program.getTypeChecker();

然后呢？typeChecker 是类型检查的 api，我们可以遍历 AST 找到检查的 node，然后调用 checker 的 api 进行检查：

function visitNode(node) {
    if (node.kind === ts.SyntaxKind.TypeReference)  {
        const type = typeChecker.getTypeFromTypeNode(node);

        debugger;
    }

    node.forEachChild(child =>
        visitNode(child)
    );
}

visitNode(sourceFile);

我们判断了如果 AST 是 TypeReference 类型，则用 typeChecker.getTypeFromTypeNode 来解析类型。

接下来就可以精准的调试该类型解析的逻辑了，相比命令行的方式来说，更方便理清逻辑。

完整代码如下：

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);

我们改下调试配置，然后开始调试：

{
    "name": "调试 ts 源码",
    "program": "${workspaceFolder}/test.js",
    "request": "launch",
    "skipFiles": [
        "<node_internals>/**"
    ],
    "args": [
    ],
    "type": "node"
}

在 typeChecker.getTypeFromTypeNode 这行打个断点，我们去看下具体的类型解析过程。

然后，XDM，打起精神，本文的高潮部分来了：

我们进入了 getTypeFromTypeNode 方法，这个方法就是根据 AST 的类型来做不同的解析，返回类型对象的。各种类型解析的逻辑都是从这里进入的，这是一个重要的交通枢纽。

然后我们进入了 TypeReference 的分支，因为 Test<number | boolean> 就是一个类型引用嘛。

TypeReference 的类型就是它引用的类型，它引用了 ConditionType，所以会再解析 T extends boolean 这个 ConditionType 的类型：

所有的类型都是按照 ast node 的 id 存入一个 nodeLinks 的 map 中来缓存，只有第一次需要解析，之后直接拿结果。比如上图的 resolvedType 就存入了 nodeLinks 来缓存。

然后，XDM，看到闪闪发光的那行代码了么？

解析 ConditionType 的类型的时候会根据 checkType 部分是否是类型参数（TypeParameter，也就是泛型）来设置 isDistributive 属性。

之后解析 TypeReference 类型的时候，会传入具体的类型来实例化：

这里就判断了 conditionType 的 isDistributive 属性，如果是，则把 unionType 的每个类型分别传入来解析，最后合并返回。

如图，我们走到了 isDistributive 为 true 的这个分支。

那么解析出的类型就是 'Y' | 'N' 的联合类型。

那我们把 input.ts 代码改一下呢：

type Test<T> = [T] extends [boolean] ? "Y" : "N";

type res = Test<number | boolean>;

checkType 不直接写类型参数 T 了。

再跑一次：

这次没进去了。

难道说？

确实，这样的结果就是 N。

说明了什么？说明了 ConditionType 是根据 checkType 是否是类型参数来设置了 isDistributive 属性，之后解析 TypeReference 的时候根据 isDistributive 的值分别做了不同的解析。

那么只要 checkType 不是 T 就行了。

所以这样也行：

这样也行：

我们经常用 [T] 来避免 distributive 只不过这样比较简洁，看完源码我们知道了，其实别的方式也行。

就这样，我们通过源码理清了这个语法的实现原理。

总结

我们以探究 distributive condition type 的实现原理为目的来阅读了 typescript 源码。

首先把 typescript 源码下载下来，然后改下编译配置，生成带有 sourcemap 的代码，之后在 vscode 里调试，这样可以直接调试编译前的源码，信息更多。

typescript 有 cli 和 api 两种入口，用 cli 的方式无关代码太多，比较难理清，所以我们用 api 的方式来写了一段测试代码，之后打断点来调试。

ts 的类型信息保存在类型对象中，这个可以用 astexplorer.net 来可视化的查看。

用 typeChecker.getTypeFromTypeNode 可以拿到某个类型的具体值，我们就是通过这个作为入口来探究各种类型的解析逻辑。

源码中比较重要的有这么几点：

• getTypeFromTypeNode 方法是通过 node 获取类型的入口方法，所有 AST 的类型对象都是通过这个方法拿到
• nodeLinks 保存了解析后的类型，key 为 node id，这样解析一遍就好了，下次拿缓存。

之后我们看了 ConditionType 的解析逻辑会根据 checkType 是否为类型参数来设置 isDistributive 属性，然后 TypeReference 实例化该类型的时候会根据 isDistributive 的值进入不同的处理逻辑，这就是它的实现原理。

理解了原理之后，我们再使用 distributive condition type 就心里有底了，还可以创造很多变形使用，不局限于 [T]。

本文以调试一个类型解析逻辑的原理为抓手探究了 ts 源码阅读方式，调试 ts 别的部分的代码，或者调试其他的库也是类似的。

希望可以帮助大家掌握 typescript 源码调试技巧，想探究某个类型语法实现原理的时候，可以通过源码层面来彻底搞清楚。源码面前，没有秘密。

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