science-review.ru
Успешное продвижение языка TypeScript в рейтинге языков программирования обусловлено его основанностью на шаблонах: это способствует реализации принципа повторного использования и позволяет смешиваться с существующей кодовой базой в JavaScript, способствуя получению более безопасного типизированного кода.
По данным Google Trends с рисунка можно увидеть растущую популярность TypeScript. За последние 5 лет рост популярности запроса составил 80 баллов: с 12 до 92 баллов, приблизившись к максимальному пику в 100 баллов – когда запрос показывает наивысший уровень популярности.
Весомая причина перехода на TypeScript – уменьшение количества затрачиваемого времени на тестирование своего кода: объём кода уменьшается на 10–20 % при миграции с JavaScript на TypeScript.
Рис. 1. Динамика популярности Google Trend по запросу TypeScript за 2015–2020 гг. [1]
Рис. 2. Рейтинг популярности языков программирования, по версии аналитической компании RedMonk, за первый квартал 2020 года [2]
Рис. 3. Рост популярности языков программирования за 2018–2019 гг. [3]
Интерес среди пользователей сети Интернет равномерно увеличивается из года в год на протяжении более пяти лет, об этом свидетельствует рейтинг популярности языков программирования, по версии аналитической компании RedMonk, за период первого квартала 2020 года, изображенного на рис. 2.
Согласно рейтингу, TypeScript набирает популярность, занимая 9-ю строчку, что видно из рейтинга, представленного на рис. 3.
Согласно статистике с сайта github.com, TypeScript находится на 5-м месте среди языков, набирающих популярность.
Сообщество активно развивает TypeScript: на сегодняшний день существует около 7000 пакетов, поддерживающих описание типов для языка программирования TypeScript для уже существующих JavaSript-пакетов [4]. Количество пакетов, изначально написанных на самом языке TypeScript, исчисляется десятками тысяч.
Проекты на Node.js используются для организации работы с серверной частью, преимущественно с данными пользователей. Эти данные часто включают в себя персональные данные людей.
Правильный проект на Node.js должен быть грамотно структурирован: отдельно выделены модели и контроллеры. Использование TypeScript позволяет с помощью интерфейсов дополнительно описать представления, что в будущем не даст допустить ошибку в программном коде проекта, например путём передачи строки вместо числа, что является самой частой проблемой при разработке на JavaScript, которую особенно трудно обнаружить при отладке.
Дополнительным преимуществом использования TypeScript является мощнейший механизм описания типов: мы не просто описываем базовые типы, с помощью общих (Generic) типов имеем возможность описать абстрактную конструкцию, которую в дальнейшем сможем использовать вкупе с различными базовыми типами.
Например:
interface GenericIdentityFn {
<T>(arg: T): T;
}
function identity<T>(arg: T): T {
return arg;
}
let myIdentity: GenericIdentityFn = identity;
JavaScript является языком динамическим строго типизированным, в то время как TypeScript статическим слабо типизированным. Рассмотрим далее преимущество каждого из подходов [5].
Преимущества статической типизации (static typing):
– проверки типов происходят один раз на этапе компиляции, не нужно выяснять, нет ли попытки деления числа на строку (и затем выдать ошибку или осуществить преобразование);
– скорость выполнения: статически типизированные языки в большинстве случаев быстрее динамически типизированных ввиду предыдущего пункта;
– позволяет обнаруживать потенциальные ошибки уже на этапе компиляции;
– ускоряет процесс разработки (при выдаче подсказок заранее отсеиваются варианты, не подходящие по типу).
Преимущества динамической типизации (dynamic typing):
– легко создаются универсальные коллекции, содержащие в себе данные разных типов;
– удобно писать обобщённые алгоритмы (сортировка не только числового массива, а массива строк или произвольных структур данных);
– языки с динамической типизацией легки для освоения. Они очень хороши для того, чтобы начать программировать.
Преимущества сильной типизации (strong typing):
– надежность – вместо неожиданного поведения в рантайме программист получает ошибку на этапе компиляции;
– скорость – в коде нет скрытых преобразований типов, при написании кода программист может точно предположить, будет ли участок кода затрачивать много времени на выполнения;
– понимание работы программы – чётко понятно, какая структура с какой сравнивается, как преобразуются данные: не возникает ситуации «волшебного» приведения типов;
– определенность – при выполнении преобразований вручную ясно, какие данные и каким образом преобразуются из начальной формы в заданную.
Преимущества слабой типизации (weak typing):
– возможно использование смешанных выражений (например, из вещественных и
целых чисел);
– абстрагирование от типизации и сосредоточение на задаче;
– краткость записи.
Цель исследования: исследование процесса миграции проекта, написанного на фреймворке Node.js, с языка программирования JavaScript на язык TypeScript с целью ускорения разработки проекта. Выявление преимуществ и недостатков использования языка TypeScript.
Материалы и методы исследования
Миграция проекта требует использование терминала (командной строки). При выполнении команд, описанных далее, будут установлены необходимые зависимости для перехода на язык TypeScript.
1. Установить npm-пакет TypeScript:
npm install --save-dev typescript@latest
2. Установить TS-Node:
npm install --save-dev ts-node@latest
3. Сконфигурировать компилятор TypeScript минимально рекомендуемыми настройками:
{
"compilerOptions": {
"module": "commonjs",
"target": "esnext",
"sourceMap": true,
"moduleResolution": "node",
"outDir": "dist"
},
"lib": ["es2020"],
"compileOnSave": false,
"exclude": [
"node_modules"
]
}
4. Переписать код на ES6-синтаксис.
5. Автоматизировать процесс можно с помощью утилиты lebab [6].
6. Переименовать файлы с расширений .js на расширения .ts.
7. Установить типизированные пакеты для инструментов, используемых с Node.js.
В нашем случае необходимыми для установки были следующие пакеты:
npm install --save-dev @types/argon2
npm install --save-dev @types/dotenv
npm install --save-dev @types/express
npm install --save-dev @types/express-jwt
npm install --save-dev @types/jsonwebtoken
npm install --save-dev @types/mongoose
npm install --save-dev @types/node
8. Настроить nodemon для перекомпиляции проекта при изменении ts-файлов путём изменения nodemon.json
{
"watch": ["**/*.ts"],
"ignore": ["**/*.spec.ts"],
"exec": "ts-node ./index.ts"
}
9. Написать скрипт запуска проекта, добавив необходимую конфигурацию в package.json
"scripts": {
"start": "tsc && ts-node dist/app.js"
}
10. Дальнейший запуск и разработка с автоматической перекомпиляцией проекта могут вестись по следующей команде в терминале:
npm run start
Результаты исследования и их обсуждение
TypeScript активно развивается и обладает рядом преимуществ над JavaScript. В следующем разделе будут описаны положительные и отрицательные стороны миграции на TypeScript.
Преимущества:
– Строгая типизация.
– При использовании Node.js можно пользоваться последними возможностями стандартов ES7 и ES8 [7; 8], в то время как на JavaScript максимальный доступный стандарт – ES6.
– Типизированные сигнатуры методов в IDE позволяют видеть полное описание метода и принимаемых параметров.
– При разработке фронтенда с помощью TypeScript можно понимать, результаты каких типов ждать [9].
– Упрощённая автогенерация докумен- тации.
– Тестирование и отладка кода проходят легче [9].
– Понятия из мира ООП:
? Interface – позволяет описывать контракты взаимодействующих сущностей, а также методы и свойства, доступные для кода внутри и вне приложения [10].
? Enum – определяет именованные константы.
? Generics – механизм декларации классов и методов для работы со множественными типами данных.
– Async/await
– Await-функции высшего уровня:
Код
let f = async () => {
return new Promise((resolve) => {
setTimeout(() => resolve(`I'm a cool async response!`), 1000);
});
};
console.info(await f());
Выведет в консоль через 1 секунду сообщение:
I’m a cool async response!
Недостатки:
– Типизировано большинство библиотек, но не все. Могут возникнуть ситуации, когда придётся использовать нетипизированный JavaScript код [11].
– Много времени уходит на описание интерфейсов.
– Некоторые думают, что привнесение TypeScript в проект: увеличит время на изучение проекта новыми разработчиками, усложнит поддержку, увеличит время разработки, оставит проект в хипстерском состоянии (когда через 1 год язык станет неподдерживаемым и ненужным), предотвратит вход в проект JavaScript-разработчиков, сделает невозможным использование кодовой базы не на TypeScript и усложнит изменение функциональности приложения в отдалённом будущем.
Выводы
Мигрируя на TypeScript, удалось снизить количество ошибок на 15 % при разработке и сократить время написания кода на примерно 10 %: облегчилась отладка, а благодаря инструментам автоматической генерации документации отпала необходимость в ручном комментировании кода. Знакомство с проектом для новых разработчиков при этом стало на 30 % быстрее. Для опытных разработчиков этот показатель достиг 50 %.