JS `SWC` `Macros` (Rust) / `Babel Macros` (JS):编译时代码转换

各位观众老爷,晚上好!我是你们的老朋友,今天咱们聊聊JS编译时代码转换的那些事儿,重点聚焦在SWC Macros(Rust)和 Babel Macros(JS)上。这俩玩意儿啊,就像代码界的变形金刚,能在编译阶段把你的代码“咔嚓”一下,变成你想要的样子。

开场白:编译时代码转换是个啥?

简单来说,编译时代码转换就是在代码还没运行之前,先把它“动动手脚”,改改模样。这么做的好处可多了:

  • 性能优化: 有些计算能在编译时就算好,运行时直接拿结果,速度嗖嗖的。
  • 代码生成: 根据你的指令,自动生成重复的代码,告别Ctrl+C/V。
  • 语法扩展: 创造一些JS原生没有的语法特性,让代码更简洁、更易读。
  • 静态检查: 提前发现代码里的潜在问题,防患于未然。

第一部分:SWC Macros(Rust)

SWC,也就是 Speedy Web Compiler,是用Rust写的JS/TS编译器。它的速度非常快,而且支持Macros功能。SWC Macros本质上是Rust过程宏,可以用来转换JS/TS代码。

  • Rust过程宏: 简单理解,就是一段Rust代码,它接收一段代码作为输入(通常是抽象语法树AST),然后对AST进行修改,最后输出修改后的代码。

SWC Macros的优势:

  • 性能: Rust的性能优势不用多说,编译速度杠杠的。
  • 生态: SWC背后有强大的Rust生态支持,可以利用Rust的各种库和工具。
  • 类型安全: Rust的类型系统可以帮助你在编写Macros时避免很多错误。

一个简单的SWC Macro例子:console_log

假设我们想写一个Macro,叫做console_log,它可以自动打印变量名和变量值。例如:

console_log!(x); // 输出: "x = 123" (假设 x = 123)

要实现这个Macro,我们需要:

  1. 定义一个Rust过程宏:
use swc_core::ecma::ast::*;
use swc_core::ecma::visit::{as_folder, Fold};
use swc_core::plugin::{plugin_transform, proxies::TransformVisitor};
use swc_core::ecma::transforms::testing::test;

struct ConsoleLogTransformer;

impl TransformVisitor for ConsoleLogTransformer {
    fn visit_mut_expr(&mut self, expr: &mut Expr) {
        if let Expr::Call(CallExpr { callee: Callee::Expr(box Expr::Ident(ident)), args, .. }) = expr {
            if ident.sym.to_string() == "console_log" {
                if args.len() == 1 {
                    if let Expr::Ident(arg_ident) = &*args[0].expr {
                        let var_name = arg_ident.sym.to_string();
                        let log_string = format!("{} = ", var_name);

                        // 构建 console.log(log_string, arg_ident); 的 AST
                        *expr = Expr::Call(CallExpr {
                            callee: Callee::Expr(Box::new(Expr::Member(MemberExpr {
                                obj: Box::new(Expr::Ident(Ident::new(JsWord::from("console"), arg_ident.span.clone()))),
                                prop: MemberProp::Ident(Ident::new(JsWord::from("log"), arg_ident.span.clone())),
                                span: arg_ident.span.clone(),
                            }))),
                            args: vec![
                                ExprOrSpread {
                                    spread: None,
                                    expr: Box::new(Expr::Lit(Lit::Str(Str {
                                        span: arg_ident.span.clone(),
                                        value: JsWord::from(log_string),
                                        raw: None,
                                    }))),
                                },
                                ExprOrSpread {
                                    spread: None,
                                    expr: Box::new(Expr::Ident(arg_ident.clone())),
                                },
                            ],
                            span: arg_ident.span.clone(),
                            type_args: None,
                        });
                    }
                }
            }
        }
    }
}

#[plugin_transform]
pub fn process_transform(program: Program, _metadata: swc_core::plugin::metadata::TransformPluginProgramMetadata) -> Program {
    program.fold_with(&mut as_folder(ConsoleLogTransformer))
}

test!(
    Default::default(),
    |_| as_folder(ConsoleLogTransformer),
    console_log,
    r#"console_log!(x);"#,
    r#"console.log("x = ", x);"#
);
  1. 将Rust过程宏编译成动态链接库:

这一步涉及到Rust的编译配置,这里就不展开了。假设我们编译出来的动态链接库叫做console_log.wasm

  1. 在SWC配置中启用该Macro:

在你的.swcrc文件中,添加如下配置:

{
  "jsc": {
    "parser": {
      "syntax": "ecmascript",
      "jsx": true
    },
    "transform": {
      "react": {
        "runtime": "automatic"
      }
    },
    "experimental": {
      "plugins": [
        ["./console_log.wasm", {}]
      ]
    }
  }
}

现在,当你使用console_log!(x)时,SWC会在编译时将其转换为console.log("x = ", x)

SWC Macros的进阶用法:

  • 处理更复杂的AST结构: SWC提供了丰富的AST API,可以让你对代码进行更精细的控制。
  • 生成更复杂的代码: 可以根据你的需求,生成各种各样的代码,例如自动生成类型定义、自动绑定事件等等。
  • 与其他SWC插件配合使用: 可以将Macros与其他SWC插件结合起来,实现更强大的功能。

SWC Macros的缺点:

  • 学习曲线: 需要学习Rust和SWC的AST API,有一定的学习成本。
  • 调试难度: 编译时错误调试起来比较麻烦。

第二部分:Babel Macros(JS)

Babel Macros是Babel插件的一种扩展机制,允许你在代码中使用Macro,然后在编译时将Macro展开成普通的代码。

  • Babel插件: Babel插件是用来转换JS代码的工具,可以将新的JS语法转换为旧的语法,或者进行代码优化等等。

Babel Macros的优势:

  • 简单易用: 使用JS编写,学习成本低。
  • 社区活跃: Babel社区非常活跃,有很多现成的Macros可以使用。
  • 调试方便: 可以使用Babel提供的调试工具来调试Macros。

一个简单的Babel Macro例子:string-replace.macro

假设我们想写一个Macro,叫做string-replace.macro,它可以替换字符串中的某个子串。例如:

import replace from './string-replace.macro';

const result = replace('hello world', 'world', 'universe'); // result = 'hello universe'

要实现这个Macro,我们需要:

  1. 创建一个Macro文件:string-replace.macro.js
module.exports = function(babel) {
  const { types: t } = babel;

  return {
    name: "string-replace-macro",
    visitor: {
      CallExpression(path, state) {
        if (path.node.callee.name === 'replace') {
          const args = path.node.arguments;
          if (args.length === 3 && t.isStringLiteral(args[0]) && t.isStringLiteral(args[1]) && t.isStringLiteral(args[2])) {
            const str = args[0].value;
            const search = args[1].value;
            const replacement = args[2].value;
            const newStr = str.replace(search, replacement);
            path.replaceWith(t.stringLiteral(newStr));
          }
        }
      }
    }
  };
};
  1. 在Babel配置中启用babel-plugin-macros

在你的.babelrc文件中,添加如下配置:

{
  "plugins": ["babel-plugin-macros"]
}

现在,当你使用replace('hello world', 'world', 'universe')时,Babel会在编译时将其替换为'hello universe'

Babel Macros的进阶用法:

  • 使用createMacro函数: babel-plugin-macros提供了一个createMacro函数,可以让你更方便地创建Macros。
  • 处理更复杂的AST结构: Babel提供了丰富的AST API,可以让你对代码进行更精细的控制。
  • 生成更复杂的代码: 可以根据你的需求,生成各种各样的代码,例如自动生成函数、自动创建对象等等。
  • 与其他Babel插件配合使用: 可以将Macros与其他Babel插件结合起来,实现更强大的功能。

Babel Macros的缺点:

  • 性能: JS的性能不如Rust,编译速度相对较慢。
  • 类型安全: JS是动态类型语言,容易出现类型错误。

第三部分:SWC Macros vs. Babel Macros

特性 SWC Macros (Rust) Babel Macros (JS)
语言 Rust JavaScript
性能 较低
类型安全
学习曲线 陡峭 平缓
社区 较小 较大
调试难度 较高 较低
适用场景 对性能要求高的场景 对开发效率要求高的场景

总结:如何选择?

选择SWC Macros还是Babel Macros,取决于你的具体需求:

  • 如果你对性能要求非常高,并且愿意学习Rust,那么SWC Macros是更好的选择。
  • 如果你更注重开发效率,并且熟悉JS,那么Babel Macros是更好的选择。

一些额外的思考:

  • 编译时代码转换的未来: 随着前端工程化的发展,编译时代码转换将会越来越重要。它可以帮助我们提高代码的性能、可维护性和可扩展性。
  • 如何更好地利用编译时代码转换: 我们需要深入理解编译时代码转换的原理和应用场景,才能更好地利用它来解决实际问题。

尾声:

好了,今天的讲座就到这里。希望大家通过今天的学习,对SWC Macros和Babel Macros有了更深入的了解。记住,代码的世界是充满乐趣的,让我们一起探索,一起进步!谢谢大家!

友情提示:

  • 本文只是一个入门级的介绍,更深入的知识还需要大家自己去学习和实践。
  • 在实际项目中,要根据具体情况选择合适的编译时代码转换方案。
  • 多看官方文档,多查资料,多动手实践,才能真正掌握这些技术。

祝大家编程愉快!

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