各位观众老爷，早上好/下午好/晚上好！我是今天的主讲人，咱们今天聊聊一个挺有意思的话题：JavaScript 代码变形术，啊不，是代码转换，更严谨点说，是利用 Babel 插件和 AST Traversal 实现代码转换。
开场白：JavaScript 代码变形记
想象一下，你写了一段炫酷的 ESNext 代码，恨不得让整个项目都用上，但是你的用户还在用古老的 IE 8，怎么办？难道要他们升级浏览器？还是把代码回退到 ES5？ 当然都不用！ 我们有 Babel！
Babel 就像一个魔法师，能把高版本的 JavaScript 代码，转换成低版本，让你的代码在各种环境下都能运行。而 Babel 插件，就是魔法师手中的法杖，让它能施展各种各样的魔法。
今天，我们就来学习如何打造自己的法杖，掌握代码变形的奥秘。
第一章：AST (Abstract Syntax Tree) – 代码的骨架
要进行代码转换，首先要了解代码的结构。JavaScript 代码就像一棵树，这棵树就是 AST (Abstract Syntax Tree)，抽象语法树。
AST 是代码的抽象表示，它把代码分解成一个个节点，每个节点代表代码中的一个语法单元，比如变量声明、函数定义、表达式等等。
举个例子，这段代码：
const a = 1 + 2;
console.log(a);对应的 AST 结构大概是这样的 (简化版)：
{
"type": "Program",
"body": [
{
"type": "VariableDeclaration",
"declarations": [
{
"type": "VariableDeclarator",
"id": {
"type": "Identifier",
"name": "a"
},
"init": {
"type": "BinaryExpression",
"operator": "+",
"left": {
"type": "NumericLiteral",
"value": 1
},
"right": {
"type": "NumericLiteral",
"value": 2
}
}
}
],
"kind": "const"
},
{
"type": "ExpressionStatement",
"expression": {
"type": "CallExpression",
"callee": {
"type": "MemberExpression",
"object": {
"type": "Identifier",
"name": "console"
},
"property": {
"type": "Identifier",
"name": "log"
}
},
"arguments": [
{
"type": "Identifier",
"name": "a"
}
]
}
}
],
"sourceType": "module"
}是不是感觉有点复杂？没关系，我们不需要记住所有的 AST 节点类型，只需要了解一些常用的节点类型，比如：
| 节点类型 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
Program |
整个程序的根节点 | |
VariableDeclaration |
变量声明 | const a = 1; |
VariableDeclarator |
变量声明符，包含变量名和初始值 | a = 1 |
Identifier |
标识符，比如变量名、函数名 | a, console, log |
NumericLiteral |
数字字面量 | 1, 2, 3.14 |
StringLiteral |
字符串字面量 | "hello", "world" |
BinaryExpression |
二元表达式，比如加减乘除 | 1 + 2, a * b |
CallExpression |
函数调用 | console.log(a) |
FunctionDeclaration |
函数声明 | function add(a, b) { ... } |
ArrowFunctionExpression |
箭头函数 | (a, b) => { ... } |
IfStatement |
if 语句 | if (a > 0) { ... } |
ForStatement |
for 循环 | for (let i = 0; i < 10; i++) { ... } |
你可以使用 AST Explorer (https://astexplorer.net/) 这个工具，把你的 JavaScript 代码转换成 AST，方便你查看和理解 AST 的结构。
第二章：Visitor Pattern – 遍历 AST 的利器
有了 AST 这棵树，我们需要一种方法来遍历它，并对特定的节点进行修改。Visitor Pattern (访问者模式) 就是一种常用的遍历 AST 的方法。
Visitor Pattern 的核心思想是：定义一个 Visitor 对象，这个对象包含一系列的 visit 方法，每个 visit 方法对应一种 AST 节点类型。当遍历到某个节点时，就会调用对应的 visit 方法。
举个例子，我们想要把代码中的所有变量名 a 都改成 b，可以这样写：
const visitor = {
Identifier(path) {
if (path.node.name === 'a') {
path.node.name = 'b';
}
}
};这个 Visitor 对象包含一个 Identifier 方法，当遍历到 Identifier 类型的节点时，就会调用这个方法。在这个方法中，我们判断节点的 name 属性是否为 a，如果是，就把它改成 b。
第三章：Babel Plugin – 代码转换的引擎
Babel Plugin 就是基于 Visitor Pattern 实现的，它提供了一套 API，方便我们创建和使用 Visitor 对象，从而实现代码转换。
一个 Babel Plugin 的基本结构是这样的：
module.exports = function(api) {
return {
visitor: {
// 在这里定义你的 Visitor 对象
}
};
};api 对象提供了一些 Babel 的 API，比如 api.types 可以用来创建 AST 节点。
下面我们来创建一个简单的 Babel Plugin，把代码中的 console.log 替换成 console.info：
module.exports = function(api) {
return {
visitor: {
CallExpression(path) {
if (
path.node.callee.type === 'MemberExpression' &&
path.node.callee.object.type === 'Identifier' &&
path.node.callee.object.name === 'console' &&
path.node.callee.property.type === 'Identifier' &&
path.node.callee.property.name === 'log'
) {
path.node.callee.property.name = 'info';
}
}
}
};
};这个 Plugin 的 visitor 对象包含一个 CallExpression 方法，当遍历到 CallExpression 类型的节点时，就会调用这个方法。在这个方法中，我们判断这个节点是否是 console.log 的调用，如果是，就把 log 属性改成 info。
第四章：实战演练 – 实现一个自动加分号的插件
为了更好地理解 Babel Plugin 的开发，我们来做一个实战演练：实现一个自动加分号的插件。
有些同学写代码的时候，可能会忘记加分号，导致一些潜在的问题。我们可以通过 Babel Plugin，在代码中自动加上分号，提高代码的健壮性。
代码如下：
module.exports = function(api) {
const t = api.types; // 获取 types 对象，方便创建 AST 节点
return {
visitor: {
Program(path) {
path.traverse({
ExpressionStatement(path) {
if (!path.node.end || path.node.sourceType === 'script') return;
const lastToken = path.getSource().slice(-1);
if (lastToken !== ';') {
path.node.trailingComments = [{
type: "CommentLine",
value: 'Inserted semicolon'
}]
path.insertAfter(t.emptyStatement()); // 插入一个空语句，相当于加了一个分号
}
},
ReturnStatement(path) {
if (!path.node.end || path.node.sourceType === 'script') return;
if (!path.getSource().endsWith(';')) {
path.node.trailingComments = [{
type: "CommentLine",
value: 'Inserted semicolon'
}]
path.insertAfter(t.emptyStatement());
}
},
ThrowStatement(path){
if (!path.node.end || path.node.sourceType === 'script') return;
if (!path.getSource().endsWith(';')) {
path.node.trailingComments = [{
type: "CommentLine",
value: 'Inserted semicolon'
}]
path.insertAfter(t.emptyStatement());
}
}
});
}
}
};
};这个插件的实现思路是：
- 遍历整个程序的 AST。
- 找到所有的
ExpressionStatement,ReturnStatement,ThrowStatement类型的节点。 - 判断这些节点的代码是否以分号结尾。
- 如果不是，就在节点后面插入一个空语句，相当于加了一个分号。同时添加一个注释，说明这个分号是自动添加的。
第五章：Babel API – 你的魔法工具箱
Babel 提供了很多 API，方便我们操作 AST 节点。常用的 API 包括：
api.types: 用于创建 AST 节点，比如api.types.identifier('a')可以创建一个名为a的标识符节点。path.node: 获取当前节点的 AST 对象。path.parent: 获取当前节点的父节点。path.scope: 获取当前节点的作用域。path.traverse(visitor): 遍历当前节点的子节点，并应用指定的 Visitor 对象。path.replaceWith(newNode): 用新的节点替换当前节点。path.insertBefore(newNode): 在当前节点之前插入新的节点。path.insertAfter(newNode): 在当前节点之后插入新的节点。path.remove(): 移除当前节点。path.skip(): 跳过当前节点的子节点的遍历。path.stop(): 停止遍历。path.getSource(): 获取当前节点对应的源代码。
熟练掌握这些 API，你就可以像魔法师一样，随心所欲地操作 AST 节点，实现各种各样的代码转换。
第六章：调试 Babel Plugin – 找到你的魔法咒语
开发 Babel Plugin 难免会遇到问题，如何调试呢？
- 使用
console.log: 在 Visitor 方法中，使用console.log打印 AST 节点的信息，方便你了解节点的结构和属性。 - 使用 AST Explorer: 把你的代码放到 AST Explorer 中，查看 AST 的结构，并尝试修改 AST，看看效果如何。
- 使用 Babel 的
debug选项: 在 Babel 的配置文件中，设置debug: true，Babel 会打印出详细的调试信息，方便你找到问题所在。 - 使用 Source Maps: 生成 Source Maps，方便你在浏览器中调试转换后的代码。
第七章：Babel Plugin 的应用场景 – 魔法的用途
Babel Plugin 可以用于各种各样的场景，比如：
- 代码压缩: 移除代码中的空格、注释、死代码，减小代码体积。
- 代码混淆: 把代码转换成难以阅读的形式，增加代码的安全性。
- 静态分析: 分析代码的结构和依赖关系，发现潜在的问题。
- 代码风格检查: 检查代码是否符合特定的代码风格规范。
- 自动化测试: 自动生成测试用例。
- 代码生成: 根据模板生成代码。
第八章：最佳实践 – 成为魔法大师
- 保持 Plugin 的简单和专注: 一个 Plugin 应该只做一件事情，不要试图在一个 Plugin 中实现太多的功能。
- 编写单元测试: 为你的 Plugin 编写单元测试，确保 Plugin 的功能正确。
- 使用 TypeScript: 使用 TypeScript 开发 Babel Plugin，可以提高代码的可维护性和可读性。
- 阅读 Babel 的源码: 阅读 Babel 的源码，可以更深入地了解 Babel 的工作原理。
- 参与 Babel 社区: 参与 Babel 社区，分享你的经验和知识，学习别人的经验和知识。
总结：代码转换的无限可能
Babel Plugin 和 AST Traversal 是一种强大的工具，可以让我们随心所欲地操作 JavaScript 代码，实现各种各样的代码转换。
掌握了这些技术，你就可以像魔法师一样，把代码变成你想要的样子，让你的代码更加高效、健壮、安全。
希望今天的讲座对你有所帮助！
课后练习：
- 创建一个 Babel Plugin，把代码中的所有
let声明替换成var声明。 - 创建一个 Babel Plugin，移除代码中的所有
console.log语句。 - 创建一个 Babel Plugin，把代码中的所有箭头函数转换成普通函数。
祝你学习愉快！