# TypeScript 模块

## 简介

任何包含 import 或 export 语句的文件，就是一个模块（module）。相应地，如果文件不包含 export 语句，就是一个全局的脚本文件。

模块本身就是一个作用域，不属于全局作用域。模块内部的变量、函数、类只在内部可见，对于模块外部是不可见的。暴露给外部的接口，必须用 export 命令声明；如果其他文件要使用模块的接口，必须用 import 命令来输入。

如果一个文件不包含 export 语句，但是希望把它当作一个模块（即内部变量对外不可见），可以在脚本头部添加一行语句。

```typescript
export {};
```

上面这行语句不产生任何实际作用，但会让当前文件被当作模块处理，所有它的代码都变成了内部代码。

ES 模块的详细介绍，请参考 ES6 教程，这里就不重复了。本章主要介绍 TypeScript 的模块处理。

TypeScript 模块除了支持所有 ES 模块的语法，特别之处在于允许输出和输入类型。

```typescript
export type Bool = true | false;
```

上面示例中，当前脚本输出一个类型别名`Bool`。这行语句把类型定义和接口输出写在一行，也可以写成两行。

```typescript
type Bool = true | false;

export { Bool };
```

假定上面的模块文件为`a.ts`，另一个文件`b.ts`就可以使用 import 语句，输入这个类型。

```typescript
import { Bool } from './a';

let foo:Bool = true;
```

上面示例中，import 语句加载的是一个类型。注意，加载文件写成`./a`，没有写脚本文件的后缀名。TypeScript 允许加载模块时，省略模块文件的后缀名，它会自动定位，将`./a`定位到`./a.ts`。

编译时，可以两个脚本同时编译。

```bash
$ tsc a.ts b.ts
```

上面命令会将`a.ts`和`b.ts`分别编译成`a.js`和`b.js`。

也可以只编译`b.ts`，因为它是入口脚本，tsc 会自动编译它依赖的所有脚本。

```bash
$ tsc b.ts
```

上面命令发现`b.ts`依赖`a.ts`，就会自动寻找`a.ts`，也将其同时编译，因此编译产物还是`a.js`和`b.js`两个文件。

## import type 语句

import 在一条语句中，可以同时输入类型和正常接口。

```typescript
// a.ts
export interface A {
  foo: string;
}

export let a = 123;

// b.ts
import { A, a } from './a';
```

上面示例中，文件`a.ts`的 export 语句输出了一个类型`A`和一个正常接口`a`，另一个文件`b.ts`则在同一条语句中输入了类型和正常接口。

这样很不利于区分类型和正常接口，容易造成混淆。为了解决这个问题，TypeScript 引入了两个解决方法。

第一个方法是在 import 语句输入的类型前面加上`type`关键字。

```typescript
import { type A, a } from './a';
```

上面示例中，import 语句输入的类型`A`前面有`type`关键字，表示这是一个类型。

第二个方法是使用 import type 语句，这个语句只用来输入类型，不用来输入正常接口。

```typescript
// 正确
import type { A } from './a';
let b:A = 'hello';

// 报错
import type { a } from './a';
let b = a;
```

上面示例中，import type 输入类型`A`是正确的，可以把`A`当作类型使用。但是，输入正常接口`a`，并把`a`当作一个值使用，就会报错。这就是说，看到`import type`，你就知道它输入的肯定是类型。

import type 语句也可以输入默认类型。

```typescript
import type DefaultType from 'moduleA';
```

import type 在一个名称空间下，输入所有类型的写法如下。

```typescript
import type * as TypeNS from 'moduleA';
```

同样的，export 语句也有两种方法，表示输出的是类型。

```typescript
type A = 'a';
type B = 'b';

// 方法一
export {type A, type B};

// 方法二
export type {A, B};
```

上面示例中，方法一是使用`type`关键字作为前缀，表示输出的是类型；方法二是使用 export type 语句，表示整行输出的都是类型。

下面是 export type 将一个类作为类型输出的例子。

```typescript
class Point {
  x: number;
  y: number;
}

export type { Point };
```

上面示例中，由于使用了 export type 语句，输出的并不是 Point 这个类，而是 Point 代表的实例类型。输入时，只能作为类型输入。

```typescript
import type { Point } from './module';

const p:Point = { x: 0, y: 0 };
```

上面示例中，`Point`只能作为类型输入，不能当作正常接口使用。

## importsNotUsedAsValues 编译设置

TypeScript 特有的输入类型（type）的 import 语句，编译成 JavaScript 时怎么处理呢？

TypeScript 提供了`importsNotUsedAsValues`编译设置项，有三个可能的值。

（1）`remove`：这是默认值，自动删除输入类型的 import 语句。

（2）`preserve`：保留输入类型的 import 语句。

（3）`error`：保留输入类型的 import 语句（与`preserve`相同），但是必须写成`import type`的形式，否则报错。

请看示例，下面是一个输入类型的 import 语句。

```typescript
import { TypeA } from './a';
```

上面示例中，`TypeA`是一个类型。

`remove`的编译结果会将该语句删掉。

`preserve`的编译结果会保留该语句，但会删掉其中涉及类型的部分。

```typescript
import './a';
```

上面就是`preserve`的编译结果，可以看到编译后的`import`语句不从`a.js`输入任何接口（包括类型），但是会引发`a.js`的执行，因此会保留`a.js`里面的副作用。

`error`的编译结果与`preserve`相同，但在编译过程中会报错，因为它要求输入类型的`import`语句必须写成`import type` 的形式。原始语句改成下面的形式，就不会报错。

```typescript
import type { TypeA } from './a';
```

## CommonJS 模块

CommonJS 是 Node.js 的专用模块格式，与 ES 模块格式不兼容。

### import = 语句

TypeScript 使用`import =`语句输入 CommonJS 模块。

```typescript
import fs = require('fs');
const code = fs.readFileSync('hello.ts', 'utf8');
```

上面示例中，使用`import =`语句和`require()`命令输入了一个 CommonJS 模块。模块本身的用法跟 Node.js 是一样的。

除了使用`import =`语句，TypeScript 还允许使用`import * as [接口名] from "模块文件"`输入 CommonJS 模块。

```typescript
import * as fs from 'fs';
// 等同于
import fs = require('fs');
```

### export = 语句

TypeScript 使用`export =`语句，输出 CommonJS 模块的对象，等同于 CommonJS 的`module.exports`对象。

```typescript
let obj = { foo: 123 };

export = obj;
```

`export =`语句输出的对象，只能使用`import =`语句加载。

```typescript
import obj = require('./a');

console.log(obj.foo); // 123
```

## 模块定位

模块定位（module resolution）指的是一种算法，用来确定 import 语句和 export 语句里面的模块文件位置。

```typescript
// 相对模块
import { TypeA } from './a';

// 非相对模块
import * as $ from "jquery";
```

上面示例中，TypeScript 怎么确定`./a`或`jquery`到底是指哪一个模块，具体位置在哪里，用到的算法就叫做“模块定位”。

编译参数`moduleResolution`，用来指定具体使用哪一种定位算法。常用的算法有两种：`Classic`和`Node`。

如果没有指定`moduleResolution`，它的默认值与编译参数`module`有关。`module`设为`commonjs`时（项目脚本采用 CommonJS 模块格式），`moduleResolution`的默认值为`Node`，即采用 Node.js 的模块定位算法。其他情况下（`module`设为 es2015、 esnext、amd, system, umd 等等），就采用`Classic`定位算法。

### 相对模块，非相对模块

加载模块时，目标模块分为相对模块（relative import）和非相对模块两种（non-relative import）。

相对模块指的是路径以`/`、`./`、`../`开头的模块。下面 import 语句加载的模块，都是相对模块。

- `import Entry from "./components/Entry";`
- `import { DefaultHeaders } from "../constants/http";`
- `import "/mod";`

相对模块的定位，是根据当前脚本的位置进行计算的，一般用于保存在当前项目目录结构中的模块脚本。

非相对模块指的是不带有路径信息的模块。下面 import 语句加载的模块，都是非相对模块。

- `import * as $ from "jquery";`
- `import { Component } from "@angular/core";`

非相对模块的定位，是由`baseUrl`属性或模块映射而确定的，通常用于加载外部模块。

### Classic 方法

Classic 方法以当前脚本的路径作为“基准路径”，计算相对模块的位置。比如，脚本`a.ts`里面有一行代码`import { b } from "./b"`，那么 TypeScript 就会在`a.ts`所在的目录，查找`b.ts`和`b.d.ts`。

至于非相对模块，也是以当前脚本的路径作为起点，一层层查找上级目录。比如，脚本`a.ts`里面有一行代码`import { b } from "b"`，那么就会依次在每一级上层目录里面，查找`b.ts`和`b.d.ts`。

### Node 方法

Node 方法就是模拟 Node.js 的模块加载方法，也就是`require()`的实现方法。

相对模块依然是以当前脚本的路径作为“基准路径”。比如，脚本文件`a.ts`里面有一行代码`let x = require("./b");`，TypeScript 按照以下顺序查找。

1. 当前目录是否包含`b.ts`、`b.tsx`、`b.d.ts`。如果不存在就执行下一步。
1. 当前目录是否存在子目录`b`，该子目录里面的`package.json`文件是否有`types`字段指定了模块入口文件。如果不存在就执行下一步。
1. 当前目录的子目录`b`是否包含`index.ts`、`index.tsx`、`index.d.ts`。如果不存在就报错。

非相对模块则是以当前脚本的路径作为起点，逐级向上层目录查找是否存在子目录`node_modules`。比如，脚本文件`a.js`有一行`let x = require("b");`，TypeScript 按照以下顺序进行查找。

1. 当前目录的子目录`node_modules`是否包含`b.ts`、`b.tsx`、`b.d.ts`。
2. 当前目录的子目录`node_modules`，是否存在文件`package.json`，该文件的`types`字段是否指定了入口文件，如果是的就加载该文件。
3. 当前目录的子目录`node_modules`里面，是否包含子目录`@types`，在该目录中查找文件`b.d.ts`。
4. 当前目录的子目录`node_modules`里面，是否包含子目录`b`，在该目录中查找`index.ts`、`index.tsx`、`index.d.ts`。
5. 进入上一层目录，重复上面4步，直到找到为止。

### 路径映射

TypeScript 允许开发者在`tsconfig.json`文件里面，手动指定脚本模块的路径。

（1）baseUrl

`baseUrl`字段可以手动指定脚本模块的基准目录。

```typescript
{
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": "."
  }
}
```

上面示例中，`baseUrl`是一个点，表示基准目录就是`tsconfig.json`所在的目录。

（2）paths

`paths`字段指定非相对路径的模块与实际脚本的映射。

```typescript
{
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "jquery": ["node_modules/jquery/dist/jquery"]
    }
  }
}
```

上面示例中，加载模块`jquery`时，实际加载的脚本是`node_modules/jquery/dist/jquery`，它的位置要根据`baseUrl`字段计算得到。

注意，上例的`jquery`属性的值是一个数组，可以指定多个路径。如果第一个脚本路径不存在，那么就加载第二个路径，以此类推。

（3）rootDirs

`rootDirs`字段指定模块定位时必须查找的其他目录。

```typescript
{
  "compilerOptions": {
    "rootDirs": ["src/zh", "src/de", "src/#{locale}"]
  }
}
```

上面示例中，`rootDirs`指定了模块定位时，需要查找的不同的国际化目录。

### tsc 的`--traceResolution`参数

由于模块定位的过程很复杂，tsc 命令有一个`--traceResolution`参数，能够在编译时在命令行显示模块定位的每一步。

```bash
$ tsc --traceResolution
```

上面示例中，`traceResolution`会输出模块定位的判断过程。

### tsc 的`--noResolve`参数

tsc 命令的`--noResolve`参数，表示模块定位时，只考虑在命令行传入的模块。

举例来说，`app.ts`包含如下两行代码。

```typescript
import * as A from "moduleA";
import * as B from "moduleB";
```

使用下面的命令进行编译。

```bash
$ tsc app.ts moduleA.ts --noResolve
```

上面命令使用`--noResolve`参数，因此可以定位到`moduleA.ts`，因为它从命令行传入了；无法定位到`moduleB`，因为它没有传入，因此会报错。

## 参考链接

- [tsconfig 之 importsNotUsedAsValues 属性](https://blog.51cto.com/u_13028258/5754309)