TypeScript 模块

typescript

任何包含 import 或 export 语句的文件

TypeScript 模块

简介

任何包含 import 或 export 语句的文件，就是一个模块（module）。相应地，如果文件不包含 export 语句，就是一个全局的脚本文件。

模块本身就是一个作用域，不属于全局作用域。模块内部的变量、函数、类只在内部可见，对于模块外部是不可见的。暴露给外部的接口，必须用 export 命令声明；如果其他文件要使用模块的接口，必须用 import 命令来输入。

如果一个文件不包含 export 语句，但是希望把它当作一个模块（即内部变量对外不可见），可以在脚本头部添加一行语句。

export {};

上面这行语句不产生任何实际作用，但会让当前文件被当作模块处理，所有它的代码都变成了内部代码。

ES 模块的详细介绍，请参考 ES6 教程，这里就不重复了。本章主要介绍 TypeScript 的模块处理。

TypeScript 模块除了支持所有 ES 模块的语法，特别之处在于允许输出和输入类型。

export type Bool = true | false;

上面示例中，当前脚本输出一个类型别名Bool。这行语句把类型定义和接口输出写在一行，也可以写成两行。

type Bool = true | false;
 
export { Bool };

假定上面的模块文件为a.ts，另一个文件b.ts就可以使用 import 语句，输入这个类型。

import { Bool } from './a';
 
let foo:Bool = true;

上面示例中，import 语句加载的是一个类型。注意，加载文件写成./a，没有写脚本文件的后缀名。TypeScript 允许加载模块时，省略模块文件的后缀名，它会自动定位，将./a定位到./a.ts。

编译时，可以两个脚本同时编译。

$ tsc a.ts b.ts

上面命令会将a.ts和b.ts分别编译成a.js和b.js。

也可以只编译b.ts，因为它是入口脚本，tsc 会自动编译它依赖的所有脚本。

$ tsc b.ts

上面命令发现b.ts依赖a.ts，就会自动寻找a.ts，也将其同时编译，因此编译产物还是a.js和b.js两个文件。

import type 语句

import 在一条语句中，可以同时输入类型和正常接口。

// a.ts
export interface A {
  foo: string;
}
 
export let a = 123;
 
// b.ts
import { A, a } from './a';

上面示例中，文件a.ts的 export 语句输出了一个类型A和一个正常接口a，另一个文件b.ts则在同一条语句中输入了类型和正常接口。

这样很不利于区分类型和正常接口，容易造成混淆。为了解决这个问题，TypeScript 引入了两个解决方法。

第一个方法是在 import 语句输入的类型前面加上type关键字。

import { type A, a } from './a';

上面示例中，import 语句输入的类型A前面有type关键字，表示这是一个类型。

第二个方法是使用 import type 语句，这个语句只用来输入类型，不用来输入正常接口。

// 正确
import type { A } from './a';
let b:A = 'hello';
 
// 报错
import type { a } from './a';
let b = a;

上面示例中，import type 输入类型A是正确的，可以把A当作类型使用。但是，输入正常接口a，并把a当作一个值使用，就会报错。这就是说，看到import type，你就知道它输入的肯定是类型。

import type 语句也可以输入默认类型。

import type DefaultType from 'moduleA';

import type 在一个名称空间下，输入所有类型的写法如下。

import type * as TypeNS from 'moduleA';

同样的，export 语句也有两种方法，表示输出的是类型。

type A = 'a';
type B = 'b';
 
// 方法一
export {type A, type B};
 
// 方法二
export type {A, B};

上面示例中，方法一是使用type关键字作为前缀，表示输出的是类型；方法二是使用 export type 语句，表示整行输出的都是类型。

下面是 export type 将一个类作为类型输出的例子。

class Point {
  x: number;
  y: number;
}
 
export type { Point };

上面示例中，由于使用了 export type 语句，输出的并不是 Point 这个类，而是 Point 代表的实例类型。输入时，只能作为类型输入。

import type { Point } from './module';
 
const p:Point = { x: 0, y: 0 };

上面示例中，Point只能作为类型输入，不能当作正常接口使用。

importsNotUsedAsValues 编译设置

TypeScript 特有的输入类型（type）的 import 语句，编译成 JavaScript 时怎么处理呢？

TypeScript 提供了importsNotUsedAsValues编译设置项，有三个可能的值。

（1）remove：这是默认值，自动删除输入类型的 import 语句。

（2）preserve：保留输入类型的 import 语句。

（3）error：保留输入类型的 import 语句（与preserve相同），但是必须写成import type的形式，否则报错。

请看示例，下面是一个输入类型的 import 语句。

import { TypeA } from './a';

上面示例中，TypeA是一个类型。

remove的编译结果会将该语句删掉。

preserve的编译结果会保留该语句，但会删掉其中涉及类型的部分。

import './a';

上面就是preserve的编译结果，可以看到编译后的import语句不从a.js输入任何接口（包括类型），但是会引发a.js的执行，因此会保留a.js里面的副作用。

error的编译结果与preserve相同，但在编译过程中会报错，因为它要求输入类型的import语句必须写成import type 的形式。原始语句改成下面的形式，就不会报错。

import type { TypeA } from './a';

CommonJS 模块

CommonJS 是 Node.js 的专用模块格式，与 ES 模块格式不兼容。

import = 语句

TypeScript 使用import =语句输入 CommonJS 模块。

import fs = require('fs');
const code = fs.readFileSync('hello.ts', 'utf8');

上面示例中，使用import =语句和require()命令输入了一个 CommonJS 模块。模块本身的用法跟 Node.js 是一样的。

除了使用import =语句，TypeScript 还允许使用import * as [接口名] from "模块文件"输入 CommonJS 模块。

import * as fs from 'fs';
// 等同于
import fs = require('fs');

export = 语句

TypeScript 使用export =语句，输出 CommonJS 模块的对象，等同于 CommonJS 的module.exports对象。

let obj = { foo: 123 };
 
export = obj;

export =语句输出的对象，只能使用import =语句加载。

import obj = require('./a');
 
console.log(obj.foo); // 123

模块定位

模块定位（module resolution）指的是一种算法，用来确定 import 语句和 export 语句里面的模块文件位置。

// 相对模块
import { TypeA } from './a';
 
// 非相对模块
import * as $ from "jquery";

上面示例中，TypeScript 怎么确定./a或jquery到底是指哪一个模块，具体位置在哪里，用到的算法就叫做“模块定位”。

编译参数moduleResolution，用来指定具体使用哪一种定位算法。常用的算法有两种：Classic和Node。

如果没有指定moduleResolution，它的默认值与编译参数module有关。module设为commonjs时（项目脚本采用 CommonJS 模块格式），moduleResolution的默认值为Node，即采用 Node.js 的模块定位算法。其他情况下（module设为 es2015、 esnext、amd, system, umd 等等），就采用Classic定位算法。

相对模块，非相对模块

加载模块时，目标模块分为相对模块（relative import）和非相对模块两种（non-relative import）。

相对模块指的是路径以/、./、../开头的模块。下面 import 语句加载的模块，都是相对模块。

  • import Entry from "./components/Entry";
  • import { DefaultHeaders } from "../constants/http";
  • import "/mod";

相对模块的定位，是根据当前脚本的位置进行计算的，一般用于保存在当前项目目录结构中的模块脚本。

非相对模块指的是不带有路径信息的模块。下面 import 语句加载的模块，都是非相对模块。

  • import * as $ from "jquery";
  • import { Component } from "@angular/core";

非相对模块的定位，是由baseUrl属性或模块映射而确定的，通常用于加载外部模块。

Classic 方法

Classic 方法以当前脚本的路径作为“基准路径”，计算相对模块的位置。比如，脚本a.ts里面有一行代码import { b } from "./b"，那么 TypeScript 就会在a.ts所在的目录，查找b.ts和b.d.ts。

至于非相对模块，也是以当前脚本的路径作为起点，一层层查找上级目录。比如，脚本a.ts里面有一行代码import { b } from "b"，那么就会依次在每一级上层目录里面，查找b.ts和b.d.ts。

Node 方法

Node 方法就是模拟 Node.js 的模块加载方法，也就是require()的实现方法。

相对模块依然是以当前脚本的路径作为“基准路径”。比如，脚本文件a.ts里面有一行代码let x = require("./b");，TypeScript 按照以下顺序查找。

  1. 当前目录是否包含b.ts、b.tsx、b.d.ts。如果不存在就执行下一步。
  2. 当前目录是否存在子目录b，该子目录里面的package.json文件是否有types字段指定了模块入口文件。如果不存在就执行下一步。
  3. 当前目录的子目录b是否包含index.ts、index.tsx、index.d.ts。如果不存在就报错。

非相对模块则是以当前脚本的路径作为起点，逐级向上层目录查找是否存在子目录node_modules。比如，脚本文件a.js有一行let x = require("b");，TypeScript 按照以下顺序进行查找。

  1. 当前目录的子目录node_modules是否包含b.ts、b.tsx、b.d.ts。
  2. 当前目录的子目录node_modules，是否存在文件package.json，该文件的types字段是否指定了入口文件，如果是的就加载该文件。
  3. 当前目录的子目录node_modules里面，是否包含子目录@types，在该目录中查找文件b.d.ts。
  4. 当前目录的子目录node_modules里面，是否包含子目录b，在该目录中查找index.ts、index.tsx、index.d.ts。
  5. 进入上一层目录，重复上面4步，直到找到为止。

路径映射

TypeScript 允许开发者在tsconfig.json文件里面，手动指定脚本模块的路径。

（1）baseUrl

baseUrl字段可以手动指定脚本模块的基准目录。

{
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": "."
  }
}

上面示例中，baseUrl是一个点，表示基准目录就是tsconfig.json所在的目录。

（2）paths

paths字段指定非相对路径的模块与实际脚本的映射。

{
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "jquery": ["node_modules/jquery/dist/jquery"]
    }
  }
}

上面示例中，加载模块jquery时，实际加载的脚本是node_modules/jquery/dist/jquery，它的位置要根据baseUrl字段计算得到。

注意，上例的jquery属性的值是一个数组，可以指定多个路径。如果第一个脚本路径不存在，那么就加载第二个路径，以此类推。

（3）rootDirs

rootDirs字段指定模块定位时必须查找的其他目录。

{
  "compilerOptions": {
    "rootDirs": ["src/zh", "src/de", "src/#{locale}"]
  }
}

上面示例中，rootDirs指定了模块定位时，需要查找的不同的国际化目录。

tsc 的--traceResolution参数

由于模块定位的过程很复杂，tsc 命令有一个--traceResolution参数，能够在编译时在命令行显示模块定位的每一步。

$ tsc --traceResolution

上面示例中，traceResolution会输出模块定位的判断过程。

tsc 的--noResolve参数

tsc 命令的--noResolve参数，表示模块定位时，只考虑在命令行传入的模块。

举例来说，app.ts包含如下两行代码。

import * as A from "moduleA";
import * as B from "moduleB";

使用下面的命令进行编译。

$ tsc app.ts moduleA.ts --noResolve

上面命令使用--noResolve参数，因此可以定位到moduleA.ts，因为它从命令行传入了；无法定位到moduleB，因为它没有传入，因此会报错。