Babel編譯原理

Babel是一個廣泛使用的JavaScript編譯器，可以將最新的ECMAScript語法（ES6/ES7）轉換成兼容性更好的JavaScript代碼，使得代碼可以在更多的瀏覽器上運行。Babel的編譯原理十分重要，本篇文章將從多個方面對其原理做詳細闡述。

一、核心原理

Babel編譯過程的核心就是將目標代碼通過解析器解析為 AST（抽象語法樹），然後再通過遍歷器進行遍歷，並對每一個節點進行相應的變換。

解析器使用的是Acorn，例如下面的這段代碼：

let a = 1;

通過Acorn解析後得到的 AST：

{
  "type": "Program",
  "start": 0,
  "end": 10,
  "body": [
    {
      "type": "VariableDeclaration",
      "start": 0,
      "end": 10,
      "declarations": [
        {
          "type": "VariableDeclarator",
          "start": 4,
          "end": 9,
          "id": {
            "type": "Identifier",
            "start": 4,
            "end": 5,
            "name": "a"
          },
          "init": {
            "type": "Literal",
            "start": 8,
            "end": 9,
            "value": 1,
            "raw": "1"
          }
        }
      ],
      "kind": "let"
    }
  ],
  "sourceType": "module"
}

然後通過遍歷器遍歷 AST，並使用 preset（預設） 中的 plugins（插件）對每個節點進行轉換。

例如，當遍歷到以下代碼：

const a = 1;

對應的 AST 節點如下：

{
  "type": "Program",
  "start": 0,
  "end": 14,
  "body": [
    {
      "type": "VariableDeclaration",
      "start": 0,
      "end": 14,
      "declarations": [
        {
          "type": "VariableDeclarator",
          "start": 6,
          "end": 13,
          "id": {
            "type": "Identifier",
            "start": 6,
            "end": 7,
            "name": "a"
          },
          "init": {
            "type": "Literal",
            "start": 10,
            "end": 11,
            "value": 1,
            "raw": "1"
          }
        }
      ],
      "kind": "const"
    }
  ],
  "sourceType": "module"
}

如果開啟了 @babel/plugin-transform-const-assignment 插件，那麼這段代碼就會被轉換為：

var _a = 1;
_a = 123;

這個插件可以將 const 定義的變量轉換成可重複賦值的形式。

二、預設與插件

Babel在編譯過程使用預設和插件，這些內容決定了 Babel 能夠支持哪些特性，並能夠將目標代碼轉換成什麼樣子的代碼。

Babel 有很多預設，例如 @babel/preset-env 就是一個基於每個瀏覽器覆蓋率的，不需要手動配置的preset。預設是由一系列插件組成的，這些插件用於轉換特定的語法。

例如使用以下配置：

{
  "presets": [
    "@babel/preset-env"
  ],
  "plugins": []
}

可以將下面的代碼轉換成 ES5 的代碼：

const a = 1;
const b = () => console.log(a);

轉換結果如下：

"use strict";

var a = 1;

var b = function b() {
  return console.log(a);
};

可以看到，箭頭函數和 const 變量都被轉換成了 ES5 的語法。

三、Polyfill

Babel 只負責語法轉換，而不包括 ECMAScript 語言內置對象和方法的 Polyfill，例如 Promise、Map、Set、Symbol 等全局變量和原型上的方法。

為了解決這個問題，可以使用 @babel/polyfill 或 core-js 進行 Polyfill。

例如：

import "core-js/stable";
import "regenerator-runtime/runtime";

const obj = {
  name: "Tom",
  age: 12,
};
const map = new Map();
map.set("name", "Jerry");
map.set("age", 13);

console.log(Object.values(obj));
console.log(Array.from(map));

這樣做就可以使得目標代碼在所有瀏覽器上都可以正常運行了。

四、精簡輸出

在開發環境，為了方便調試，輸出的代碼通常是未壓縮、未精簡的。

但是在生產環境中，為了減少文件大小，可以使用 @babel/cli 中的 –env-name 參數，控制編譯的模式，以便輸出精簡的代碼。

例如：

"scripts": {
  "build-dev": "babel src -d lib",
  "build-prod": "babel src -d lib --env-name prod"
}

–env-name prod 表示生產環境編譯。

五、總結

本文對 Babel 編譯原理進行了詳細的闡述，包括了編譯的核心原理、預設和插件以及 Polyfill 等內容。這些知識點將有助於開發者更深入地理解 Babel，並在實踐中更好地應用它。