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JavaScript内核与高级编程之：`JavaScript` 的 `Type Annotations` 提案：如何在 `JS` 中直接添加类型声明。

各位靓仔靓女，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊一个可能会颠覆你对 JavaScript 认知的玩意儿：Type Annotations。

先别急着喊“Type什么玩意儿？”，我知道，JavaScript 嘛，以灵活著称，自由奔放，类型什么的，那都是小弟（TypeScript）该干的活儿。

但！世界在变，JavaScript 也在进化。提案嘛，就是一群聪明人聚在一起，琢磨着怎么让 JavaScript 更好用，更强大，更…嗯，更像 TypeScript 一点（小声）。

What is Type Annotations？

简单来说，Type Annotations 提案，就是想让咱们可以在 JavaScript 代码里直接写类型声明，就像这样：

// Example 1: 变量声明
let name: string = "张三";
let age: number = 30;
let isStudent: boolean = false;

// Example 2: 函数参数和返回值
function greet(name: string): string {
  return `你好，${name}！`;
}

// Example 3: 对象类型
let person: { name: string; age: number } = {
  name: "李四",
  age: 25,
};

看到了吗？: string、: number、: boolean，这些就是类型注解。它们告诉 JavaScript 引擎（或者说，告诉那些支持这个提案的工具），变量 name 应该是个字符串，函数 greet 接受一个字符串参数并返回一个字符串，等等。

为什么要搞 Type Annotations？

你可能会问：TypeScript 已经很香了，为啥还要在 JavaScript 里搞这一套？

原因嘛，有很多，我总结了几个比较重要的：

  1. 更早发现错误： 类型注解可以帮助我们在开发阶段就发现类型错误，而不是等到运行时才报错。这就像给代码加了一层静态检查，可以避免很多潜在的 bug。

  2. 更好的代码提示： 有了类型信息，IDE 可以提供更准确、更智能的代码提示。比如，当你输入 person. 的时候，IDE 就能自动提示 name 和 age 这两个属性，而不是让你自己瞎猜。

  3. 更清晰的代码结构： 类型注解可以清晰地表达代码的意图，让代码更容易理解和维护。想想看，如果没有类型注解，你可能需要花很多时间才能搞清楚一个变量到底是字符串还是数字，一个函数到底接受哪些参数。

  4. 逐步采用类型： 对于那些已经习惯 JavaScript 的开发者来说，Type Annotations 提供了一种更平滑的过渡到类型化的方式。你可以逐步地给代码添加类型注解，而不是一下子全部迁移到 TypeScript。

  5. 无需编译步骤： 与 TypeScript 不同，Type Annotations 本身就是 JavaScript 的一部分。这意味着你不需要额外的编译步骤就可以使用它。你的代码可以直接在浏览器或 Node.js 中运行。当然，前提是你的环境支持这个提案。

Type Annotations 的语法

Type Annotations 的语法其实很简单，主要就是在变量、函数参数、函数返回值等地方加上类型注解。

我们来看一些常见的例子：

  • 基本类型：

    let age: number = 30;
let name: string = "王五";
let isMarried: boolean = true;
let nothing: null = null;
let undef: undefined = undefined;
let bigInt: bigint = 12345678901234567890n;
let symbol: symbol = Symbol("foo");

  • 数组类型：

    let numbers: number[] = [1, 2, 3];
let names: string[] = ["Alice", "Bob", "Charlie"];
let matrix: number[][] = [[1, 2], [3, 4]]; // 二维数组

  • 对象类型：

    let point: { x: number; y: number } = {
  x: 10,
  y: 20,
};

  • 函数类型：

    // 函数签名：(参数类型) => 返回值类型
let add: (a: number, b: number) => number = (a, b) => a + b;

// 可选参数
function logMessage(message: string, level?: 'info' | 'warn' | 'error'): void {
  console.log(`[${level || 'info'}] ${message}`);
}

// 默认参数
function greet(name: string = "Guest"): string {
  return `Hello, ${name}!`;
}

  • 联合类型：

    let result: string | number = "Success"; // result 可以是字符串或数字
result = 123;

  • 字面量类型：

    let direction: "north" | "south" | "east" | "west" = "north"; // direction 只能是这四个字符串之一

let diceRoll: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 = 6; //diceRoll 只能是1到6的数字

  • 元组类型：

    let person: [string, number] = ["Tom", 35]; // person 必须是一个包含一个字符串和一个数字的数组

  • any 类型（慎用）：

    let anything: any = "随便什么都行";
anything = 123;
anything = { name: "Jack" };

    any 类型表示可以接受任何类型的值。虽然它很灵活，但是也会失去类型检查的优势，所以尽量少用。

  • unknown 类型：

    let unknownValue: unknown = "也行";
unknownValue = 456;

// 使用 unknown 类型的值之前，需要进行类型检查或类型断言
if (typeof unknownValue === 'number') {
    console.log(unknownValue + 1); // 在这里，unknownValue 被认为是 number 类型
}

    unknown 类型类似于 any，但是更安全。它表示我们不知道变量的类型，但是在使用它之前，必须进行类型检查或类型断言。

  • 类型别名：

    type Point = {
  x: number;
  y: number;
};

let myPoint: Point = {
  x: 5,
  y: 10,
};

type StringOrNumber = string | number;

let mixedValue: StringOrNumber = "Hello";
mixedValue = 789;

    类型别名可以让我们给一个类型起一个更易读的名字。

  • 接口（Interfaces）：

    interface Animal {
    name: string;
    age: number;
    makeSound(): string;
}

let myPet: Animal = {
    name: "Buddy",
    age: 5,
    makeSound: () => "Woof!"
};

    接口用来定义对象的结构。 与类型别名类似，但通常用于定义对象的形状。

  • 泛型（Generics）:

    function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myNumber: number = identity<number>(42);
let myString: string = identity<string>("Hello");

    泛型允许你在定义函数、接口或类时使用类型参数，从而增加代码的灵活性和重用性。

Type Annotations 的未来

Type Annotations 提案目前还处于 Stage 1 阶段，这意味着它还处于早期探索阶段，可能会发生很大的变化。

但是，我们可以看到，TC39 委员会（负责 JavaScript 标准化的组织）正在认真地考虑如何将类型信息更好地融入 JavaScript 中。

如果 Type Annotations 最终被采纳，它将会给 JavaScript 带来很多好处，比如：

  • 更好的开发体验： 类型检查、代码提示、自动补全等功能可以大大提高开发效率。
  • 更健壮的代码： 类型注解可以帮助我们发现潜在的 bug，减少运行时错误。
  • 更容易维护的代码： 类型信息可以清晰地表达代码的意图，让代码更容易理解和维护。

当然，Type Annotations 也可能会带来一些挑战，比如：

  • 学习成本： 开发者需要学习新的语法和类型概念。
  • 代码冗余： 添加类型注解可能会增加代码的长度。
  • 工具链的改变： 需要更新现有的工具链来支持 Type Annotations。

与 TypeScript 的比较

既然提到了 Type Annotations，就不得不把它和 TypeScript 拿出来比较一下。

特性 Type Annotations (提案) TypeScript
类型检查 运行时类型检查 (可选) 编译时类型检查
编译步骤 无需编译 需要编译
语法 JavaScript 的一部分 JavaScript 的超集
生态系统 正在发展中 成熟
采用方式 逐步采用 全盘采用

简单来说，Type Annotations 就像是 JavaScript 的“轻量级类型系统”，而 TypeScript 则是 JavaScript 的“重量级类型系统”。

Type Annotations 的优点是简单、易用，无需编译步骤，可以逐步采用。缺点是类型检查不够严格，生态系统不够成熟。

TypeScript 的优点是类型检查严格，生态系统成熟，可以提供更强大的类型功能。缺点是需要编译步骤，学习成本较高。

总结

Type Annotations 是一个很有潜力的提案，它可能会改变我们编写 JavaScript 代码的方式。

虽然它还处于早期阶段，但是我们已经可以从中看到 JavaScript 进化的方向：更加类型化、更加健壮、更加易于维护。

如果你对类型化编程感兴趣，不妨关注一下 Type Annotations 的进展，也许它会成为你未来开发 JavaScript 的利器。

最后的碎碎念

好了，今天的讲座就到这里。希望大家听完之后，对 Type Annotations 有了一个更清晰的认识。

记住，技术是不断发展的，我们要保持学习的热情，拥抱变化。

下次有机会，咱们再聊点更有趣的玩意儿！ 拜拜！

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