強類型 JavaScript 的解決方案

JavaScript 是一種弱類型（或稱動態類型）語言，即變量的類型是不確定的。

x = 5; // 5
x = x + 'A'; // '5A'

上面代碼中，變量x起先是一個數值，后來是一個字符串，類型完全由當前的值決定，這就叫弱類型。

弱類型的好處是十分靈活，可以寫出非常簡潔的代碼。但是，對于大型項目來說，強類型更有利，可以降低系統的復雜度，在編譯時就發現類型錯誤，減輕程序員的負擔。

一直有人嘗試，讓 JavaScript 變成強類型語言。在官方最終支持強類型之前，本文介紹三種現在就可用的解決方案。

（題圖：攝于花蓮，臺灣，2012年6月）

一、TypeScript

TypeScript 是微軟2012年推出的一種編程語言，屬于 JavaScript 的超集，可以編譯為 JavaScript 執行。 它的最大特點就是支持強類型和 ES6 Class。

首先，安裝TypeScript。

$ npm install -g typescript

然后，為變量指定類型。

// greet.ts
function greet(person: string) {
  console.log("Hello, " + person);
}

greet([0, 1, 2]);

上面是文件 greet.ts 的代碼，后綴名 ts 表明這是 TypeScript 的代碼。函數 greet 的參數，聲明類型為字符串，但在調用時，傳入了一個數組。

使用 tsc 命令將 ts 文件編譯為 js 文件，就會拋出類型不匹配的錯誤。

$ tsc greeter.ts
greet.ts(5,9): error TS2345: Argument of type 'number[]'   
is not assignable to parameter of type 'string'.

二、Flowcheck

Flowcheck 是一個輕量級的類型斷言庫，可以在運行時（runtime）檢查變量類型是否正確。

首先，安裝Flowcheck。

$ npm install -g flowcheck

然后，編寫一個聲明了變量類型的腳本。

    function sum(a: number, b: number) {
      return a + b;
    }

    sum('hello','world')

接著，使用下面的命令，將腳本轉換為正常的 JavaScript 文件。

$ browserify -t flowcheck -t [reactify --strip-types] \
input.js -o output.js

轉換后的文件如下。

var _f = require("flowcheck/assert");

function sum(a, b) {
    _f.check(arguments, _f.arguments([_f.number, _f.number]));
  return a + b;
}

可以看到，代碼中插入一個斷言庫。每次運行函數之前，會先執行斷言，如果類型不符就報錯。

$ node output.js
// throw new TypeError(message);
            ^
TypeError: 

Expected an instance of number got "hello",   
context: arguments / [number, number] / 0

Expected an instance of number got "world",  
context: arguments / [number, number] / 1

三、Flow

Flow 是 非死book 在2014年發布的一個類型檢查工具，用來檢查 React 的源碼。

安裝命令如下。

$ npm install --global flow-bin

如果安裝不成功（我就是如此），就需要自己從源碼編譯了。

Flow 的用法很多，我只舉幾個例子。前文介紹的兩種工具，只能檢查聲明了類型的變量，而 Flow 可以推斷變量類型。

    // hello.js
    /* @flow */
    function foo(x) {
      return x*10;
    }
    foo("Hello, world!");

上面是文件 hello.js ，該文件的第一行是注釋，表明需要使用 Flow 檢查變量類型。

$ flow check
hello.js:7:5,19: string
This type is incompatible with
/hello.js:4:10,13: number

運行 flow check 命令，得到報錯信息：預期函數 foo 的參數是一個數值，但是實際為一個字符串。

Flow 也支持變量的類型聲明。

/* @flow */
function foo(x: string, y: number): string {
  return x.length * y;
}
foo("Hello", 42);

另一個有趣的功能是，Flow 可以將類型注釋（annotation），轉為類型聲明。

// annotation.js
/**
  @param {number} x
  @return {number}
 */
function square(x) {
  return x * x;
}
square(5);

運行 flow port 命令，會得到下面的結果。

$ flow port annotation.js
function square(x: number) : number {
   return x * x;
 }

Flow 的更多介紹，可以閱讀《Exploring Flow, 非死book's Type Checker for JavaScript》。

本文的原始幻燈片點擊這里（里面有更多內容）。

（完）