使用Typescript来写javascript

前几天尝试使用haxejs来写javascript，以获得静态类型带来的益处。虽然成功了，但很快发现将它与angularjs一起使用，有一些不太顺畅的地方，导致开发效率没有提升，反而下降了。虽然我认为使用haxejs来写普通的js（或者与jquery相关的js）没有问题，但不适合与angularjs这样与HTML侵入较大的js框架配合。

昨天偶然发现idea居然支持typescript了，于是打算尝试一下typescript，目前的感觉还不错，相比haxejs，它与angularjs之间的配合要流畅得多。

与coffeescript的比较

Typescript与Coffeescript都是对javascript的改进，但两者走的是不同路线。Coffeescript是从语法的角度，通过提供类似于python/ruby的语法，让代码写起来更加简洁，可读性更好。并且它提供的一些控制结构，可以避开Javascript中的问题，比如for ... in ...，使用coffeescript可以让多层嵌套看起来不那么痛苦：

self.validate json, (err, json) ->
  if err then cb(err)
  else self.mapFiles json, (err, json) ->
    if err then cb(err)
    else self.addFields json, (err, json) ->
      if err then cb(err)
      else self.store.create json, cb

回调的参数放在右边，看起来就像是把前面函数的返回值放在了右边供调用，读起来比较轻松。习惯于python/ruby的开发者可能会比较喜欢coffeescript，我也觉得它在这方面很好。

而Typescript走的是另一条路，通过增加静态类型，提高程序的可靠性，并没有从语法层面进行大的改进。

我觉得它们两者是互补的，如果能把两者结合起来，既提供静态类型，又增强语法就太好了，不过这可能在很久以后才有可能出现。

编辑器支持

Idea并没有声明已经支持typescript，没有看到相关插件，在建项目时也没有任何提示，只有在创建一个以.ts结尾的文件时，它可以识别出来，说明这还是一个实验性的功能，没有完全完成。不过经过我的试用，基本功能都有了：

1. 代码高亮、格式化
2. 代码提示
3. 错误检查

其中编译为js文件的功能似乎有点问题，另外module()函数的检验有时候也不太对，不过这并不影响我们的使用。尽管还是一个开发中的功能，但已经跟idea对haxe的支持不相上下了。

另外，你还可以使用VS2012+typescript插件，这是官方推荐的。另外喜欢用sublime text2的同学，可到这里下载：https://github.com/raph-amiard/sublime-typescript。另外vim/emacs也有相关的插件也有，eclipse这里似乎还没有动静。

据说typescript提供了一些服务性质的api，可以让IDE实现功能（如代码提示等）更加容易。

下载地址

官方地址：http://www.typescriptlang.org

先到nodejs网站下载并安装nodejs，然后运行以下命令：

npm install -g typescript

其中npm是由nodejs提供的包管理工具，安装nodejs后就直接可用了。

相关资料

Typescript相关的资料不多，目前官网上仅有一些示例和简单的文档，我收集的有以下这些链接

1. 官网：http://www.typescriptlang.org/[示例][在线尝试][官方例子源代码]
2. 语言规范：http://www.typescriptlang.org/Content/TypeScript%20Language%20Specification.pdf，可用来参考，很难看懂

语言特性

Typescript官方的文档很简单，只给出了一个简单的例子，没有详细的文档来讲解各功能，所以对于初学者入门还是稍有难度，我花了不少时间才基本会用，比我预想的时间多了很多。

难度不是在语言特性上，而是在代码的组织和示例上，实在太少。比如如何调用声明文件，如何按module来组织代码等，对于初次接触typescript的人还需要一些时间理解。

我对Typescript的印象，可总结为以下几点：

1. Typescript的思路还是Javascript，只是对它进行了增强
2. Typescript可以看作是Javascript的超集，所有javascript代码可以直接写在typescript中，这一点对于Javascript程序员来说很方便
3. Typescript中增加了静态系统，提供了class/interface/method的支持。类型系统可以让我们在编译期验证代码是否有笔误，也可以获得编辑器的提示
4. Typescript以module方式来组织代码，既支持commonjs的方式，又支持amd的方式
5. Typescript中的文件可分为实现文件和声明文件，有点像c++中的.cpp和.h的关系。
6. Typescript即可用来写后台代码，也可以用来写前台代码，初步感觉似乎更偏后台一些

Class/Interface/Method

Typescript中提供了class、interface关键字，可将代码以类的方式组织在一起。构造函数为constructor，静态方法前要加static。在实例方法中调用静态方法时，必须在前面加上类名。这块看起来比较普通，很好理解。

class User {
    constructor(name:string, age:number) {
    }
    hello() {
        alert("hell, " + name);
        User.test(age);
    }
    static test(n:number) {
        console.log("this is a static method, argument: " + n);
    }
}

module

这块对于非Javascript程序员来说，有点不太好理解。我之前虽然学习了一段时间的nodejs，但现在已经快忘光了，这几天拾起来的时候，还是很痛苦的，资料很少。现在只能算是有所了解，讲的可能不全对。

Javascript在语言层面没有提供模块机制，当代码多了以后，很难组织起来。比如在服务器端，将不同的功能分在不同的文件中以复用，或者在浏览器端，想把一个大文件分成多个，按需下载。但文件之间依赖关系、如何向外暴露对象供使用等，都没有规定。所以人们做了很多尝试，制定了一些规范来解决这个问题，其中比较有名的有两个名词，一个commonjs，一个是amd。

关于它们的介绍和相互关系，可以看这篇文章，说得很好：http://www.udpwork.com/item/3978.html

简单地说，commonjs是一套规范，它定义了如何将代码组织为模块，如何向外暴露对象，如果依赖。在导入模块时，又可以分为同步和异步，一般可认为commonjs代表同步，AMD代表异步。服务器端代码更需要同步，浏览器那边更需要异步，在typescript的编译器中同时支持这两种方式。但commonjs是默认的，所以我前面说感觉它更偏向后端。

当我们在代码中使用了module()函数时，Typescript可以把它们编译为commonjs或amd方式的调用。比如：

/// <reference path="./libs/underscore.d.ts"/>
import _ = module("underscore");

当我们这样编译时：

tsc test.ts

它会生成这样的js代码：

var _ = require("underscore");

当我们指定为amd时：

tsc --module amd test.ts

它会生成这样的代码：

define(["require", "exports", "underscore"], function(require, exports, _____) {
    var _ = _____;
});

在服务器端我们一般用前者，在浏览器端一般使用后者（或者完全不用module）。

不使用Module

如果我们在typescript使用了module函数，则生成的代码在浏览器端执行时，需要有一些script loader的支持。对于浏览器端代码，我们一般生成amd风格的代码，所以需要找一个支持amd的库放在前端。这样的库有很多，比如：

1. RequireJS
2. Nodules
3. JSLocalnet
4. curl.js

可根据自己的需要使用。我尝试了RequireJS，不喜欢它的网站风格，写了那么多，但总是没说重点。比如关于它的配置，我们需要面对的第一个问题，可是它就是没给一个示例出来，让我在网上到处找别人写的例子。要想用好它，可能得先好好读它的文档，再到网上找别人的代码看。

所以最后我还是按照传统的方式来组织代码，在typescript中完全不使用module函数，而用了全局声明的方式：

/// <reference path="../../libs/underscore.browser.d.ts"/>
declare var _:UnderscoreStatic;

而不是

/// <reference path="../../libs/underscore.browser.d.ts"/>
import _ = module("underscore")

当使用declare var来声明某变量时，即假设它已经在全局中可用，后面的UnderscoreStatic则是在underscore.browser.d.ts这个文件中定义的，关于underscore提供的所有方法的接口描述。

使用这种方式时，我们保证这段js在浏览器端运行时，已经导入了underscore.js。我们可以按照传统的方式来引用js文件：

<script src="http://freewind.me/blog/20130128/.../jquery.js"></script>
<script src="http://freewind.me/blog/20130128/.../underscore.js"></script>
<script src="http://freewind.me/blog/20130128/.../myapp.js"></script>

Headjs

如果你既不想用requirejs等库，又想异步下载js文件，可以考虑这个库：http://headjs.com/

headjs不支持commonjs/amd，它有自己的异步下载的api，十分简洁好用。配合我上面的declare var方式，很好用。

这里给出一个简单的例子（headjs+jquery+underscore+angularjs+本站js）：

<script src="http://freewind.me/public/javascripts/head-0.99.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
    head.js(‘/public/libs/jquery-ui-1.8.24/js/jquery-1.8.2.min.js‘,
            ‘/public/libs/jquery-ui-1.8.24/js/jquery-ui-1.8.24.custom.min.js‘,
            ‘/public/libs/underscore/1.4.3/underscore.min.js‘,
            ‘/public/libs/bootstrap-2.1.1/js/bootstrap.min.js‘,
            ‘/public/libs/angular-1.0.2/angular.min.js‘,
            ‘/public/libs/angular-ui-0.3.2/angular-ui.min.js‘,
            ‘/public/libs/marked.js‘,
            ‘/public/libs/slickswitch/js/jquery.slickswitch.js‘,
            ‘/public/libs/html5.js‘,
            ‘/public/libs/flot/0.7/jquery.flot.js‘,
            ‘/jsRoutes.js‘,
            ‘/public/libs/moment/1.7.2/moment.min.js‘,
            ‘/public/javascripts/angular-config.js‘,
            ‘/public/javascripts/app.js‘);
    head.ready(function () {
        app.value("AdminCommonData", {
            "menuTree": [],
        });
    });
</script>

在head.js()方法中，可传入多个js路径，它们并行下载，但按照声明顺序依次执行。可以把一个head.js()分开写成多个。head.ready()方法将会在所有js下载完成后执行里面的回调函数。

headjs有一个非常好用的特性，即可以把head.js()放在head.ready()的后面：

head.js(".../a.js");
head.ready(function() { console.log(‘I‘m ready‘)});
head.js(".../b.js");

其中的head.ready()函数，虽然写在"b.js"前面，但还是会等到b.js下载并执行完后，才会执行。

如果我们的模板引擎使用了继承关系，则该特性很有用。比如在play中有一个layout.html文件和内页main.html，我们可以这样组织代码。

layout.html

<html>
  <head>
    <script src="http://freewind.me/public/javascripts/head-0.99.min.js"></script>
    <script type="text/javascript">
      head.js(‘/public/libs/jquery-ui-1.8.24/js/jquery-1.8.2.min.js‘
              // 所有全局通用的js放在这里);
    </script>
  </head>
  <body>
    #{doLayout /}
  </body>
</html>
<script>
head.ready(function() {
  // 最后执行的启动代码放在最后
});
</script>

main.html

#{extends "layout.html" /}
<script>
head.js(".../main.js",
   // 仅在本页中使用的js文件)
</script>
<div>
...
</div>
<script>
head.ready(function() {
  // 可以在这里为layout.html最后的函数调用准备数据
});
</script>

在这里要补充一句，如果你使用angularjs+headjs的话，不能在<html>上声明ng-app="xxx"，而应该在layout.html中最后的函数中调用：

<script type="text/javascript">
    head.ready(function () {
        angular.bootstrap(document, ["MyModule", "MyAnother"]);
    });
</script>

注意一定要把<html>上的ng-app去掉。我之前尝试把它们两个结合使用总是失败，这次终于找到原因。

声明文件

如果你仔细看了前面的例子，会发现有一些以三个斜杠开头的代码，如：

/// <reference path="../../libs/underscore.browser.d.ts"/>

它是一种注释，告诉typescript编译器，当前文件使用了哪些声明文件，以帮助编辑器提示信息，及编译器检查类型。这种注释很重要，如果后面的路径不对，则编译会失败。

引用的文件以.d.ts结尾，它们是一种声明文件，就像是c语言中的header文件，只包含了类或函数的签名，而没有实际内容，用于编辑器提示和编译器验证。它们的内容形如：

declare interface UnderscoreVoidListIterator {
    (element : any, index : number, list : any[]) : void;
}
declare interface UnderscoreMemoListIterator {
    (memo : any, element : any, index : number, list : any[]) : any;
}
declare interface UnderscoreListIterator {
    (element : any, index : number, list : any[]) : any;
}

这种文件很重要，因为我们要想使用第三方的js库，一般都需要手动做出这样的声明文件，才能在typesafe的环境中使用它们。只需要以注释的方式写上即可，不需要在实际代码中声明或引用什么。

现在在idea中，这些引用还得手动去写，不太方便，我想tsc或者编辑器应该会对它进行增强。

下载第三方js库的声明文件

现在有很多优秀的第三方js库，我们要在typescript中使用它们，难道要一一手动创建这些文件吗？这个工作量可不小。

好在已经有人这么做并把成果开源出来了，我们可以直接下载它们，放在自己的项目中，再加上引用注释即可。

包含几乎全部的：https://github.com/borisyankov/DefinitelyTyped，你应该把它clone到本地。

使用方法：把它们clone到本地，放在某个地方（比如工具目录中），然后在我们自己的typescript中添加以一个引用即可：

/// <reference path="../../libs/AngularTS.module.d.ts"/>
/// <reference path="../../libs/underscore.browser.d.ts"/>

创建自己的声明文件

如果我们用typescript写了一些模块，想让别人调用，除了把整个代码复制给他以外，还可以生成一个声明文件(.d.ts)，让他使用该声明文件即可。tsc提供了选项让我们生成.d.ts:

tsc --declaration my.ts

如果一切正常，将会在当前目录下产生一个my.d.ts文件，里面包含了my.ts中定义的代码的接口声明。

类型

Typescript在javascript的基础上提供了类型系统，但它同时也支持动态类型。如果我们把一个变量或者返回值声明为any，则它表示“动态类型”，编译器不会检查它的类型信息，但我们也得不到编辑器的提示信息。

any

function(obj: any) {
   obj.non_exist_method();
}

如代码中所示，obj被声明为any，虽然内部调用了一个不存在的方法，编译器也不会提示有误，只有在运行期才知道。

推断

虽然typescript支持静态类型，但我们并不需要像java那样，在每个地方都要声明类型，因为typescript可以推断：

var name = "Freewind";

则name会被认为是string类型.

function myname(name:string) {
   return name;
}

则myname函数的返回值被认为是string类型。

但我们在声明的地方，最好还是加上类型，以后看起来会比较清楚。

常用类型

语法糖

this.filter((todo: Todo) => todo.get(‘done‘));

使用grunt自动编译typescript

如果你使用的编辑器还不支持自动编译typescript，可以使用grunt来编译，还可以进行更多的任务，如对产生的js进和合并、压缩等工作，十分方便。

具体可参看这篇文章：在Java项目中拥抱Nodejs — 使用gruntjs编译typescript，并将生成的js合并、压缩

Typescript待实现的特性

仅以目前的typescript来说，虽然在类型方面做的不错，但是语言本身还有很多可以改进的地方。比如简化语法，提供更好用的控制结构，对异步进行更好的支持等。如果可以在语言层面改进javascript那些容易出错、不方便的地方，我想会有更多人采用typescript。

从这里的issue列表中，可以看到呼声较高的特性有：

1. 支持泛型
2. 实现await关键字：可以让异步调用变得简单
3. for … of：js内置的for(x in y)对于数组来说，容易产生问题，但我们又需要经常遍历数组，所以提供for of代替
4. 内置压缩js的功能
5. protected关键字
6. 生成xml格式的文档
7. extension methods：可以让我们的函数调用更加流畅，比如underscore的那些方法 ，就可以写成 array.filter(function(item) {return ..})
8. allow module.exports
9. string interpolatio and block strings
10. support for abstract classes
11. macros：利用macro，可以扩展语言本身

其中我对2,3,6,10,11这几项很感兴趣，如果它们实现了，则typescript的吸引力会大大增强。

TypeScript展望

对于Typescript的未来，我还是比较看好的，因为对于服务器端的编程，类型系统是很重要的，可以让我们的代码质量变得更高，让不同版本之间的库的兼容性也更好。

我之前使用nodejs感觉很郁闷的一点是，某一个库升级了（如改变了api接口），则相关的库都出错了，而想要找出问题很难，只能通过单元测试找到问题，再查看文档解决。而这样的问题在java中出现的就比较少，因为有类型系统的保证，如果接口改变了，直接编译都会出错。

使用typescript后，让nodejs代码也具有的这样的能力，对于社区的前进是很有帮助的。而且对于java/c#程序员来说，这是很有吸引力的。

随着以后typescript相关编辑器、工具的成熟，可以预见它将和coffeescript一样，成为javascript开发人员的标准备选，也许会有一些库和工具直接支持typescript，那样的话就会有更多人来使用typescript了。

如果你对typescript也感兴趣，欢迎加入QQ群：Typescript热情交流群（250299804）

相关工具还不够成熟

经过几天的试用，发现现在使用它也还是不够方便。主要有几下几点：

1. Idea的编辑器支持typescript的高亮、格式化及代码提示，但还不能像java那样，实时显示错误，所以只能借助第三方工具（比如gruntjs）来编译并显示错误。这种方式对于一个静态类型的语言来说，不是很方便，因为类型方面的错误很容易犯，如果分成两步走，来回切换工具会让定位很麻烦。
2. 我使用的是gruntjs，它基于nodejs，有typescript插件可以编译typescript文件。但是由于nodejs在windows平台上的有一个bug导致无法全面取得错误信息，当ts文件有错误时，只能取到第一行（错误行号），而拿不到具体信息。有时候怎么看那一行都不知道错在哪儿，只好又另开一个cmd，调用tsc命令去编译，很麻烦。
3. 更麻烦的事情来了。在gruntjs中编译提示有误，但我手动调用tsc编译又没错，调试很久都不找不到原因。gruntjs就没法用了。
4. Typescript不支持将多个ts文件合并生成一个js并压缩，所以我只能借助gruntjs工具实现，但gruntjs又有点问题。
5. Typescript语言本身还存在一些问题。比如array明明有length属性，但不能被识别，导致明明与它匹配的接口会编译出错。另外，一个any[]类型的数组，应该可以包含各种对象，但放入一个string和一个函数后，提示有误，必须在string前加一个<any>（可能是因为Typescript目前还不支持泛型，导致推断有误）

综上所述，目前使用typescript进行前端开发，问题还比较多，各种小问题都会影响开发效率。所以看样子，只能老老实实地使用javascript（或者coffeescript?），等到typescript成熟一些后再用它。