前端进阶（5） - js 扩展：静态类型检查（facebook flow）

js 扩展：静态类型检查（facebook flow）

js 语言与 java、C 系列等语言有一点很大的不同，就是 js 语言是弱类型语言。js 语言的这个特性可能让大家觉得 js 很自由，没有强制性的约束，但是当遇到大型项目的时候，js 的这个特性就会变得比较麻烦，因为这会导致团队的代码很不可控。这个原因也是促使 TypeScript 诞生的一个很重要的原因。

但其实很多开发人员还是比较喜欢用 js 来开发项目，所以 facebook 开发出 flow 来帮助 js 语言扩展静态类型检查功能，规避上面提到的问题。

1. 代码示例

flow 规定，在需要做 'flow 静态类型检查' 文件的开头加上 // @flow 这段注释，让工具识别这个文件需要做静态类型检查，否则就会当作一般 js 文件对待，不做静态类型检查。

flow 静态类型几乎可以应用到所有的 js 对象，包括 es6 扩展的 class, module 等，也包括 jsx 语法。

以下是一些基础的静态类型举例，更详细的可以查看 Type Annotations | Flow.

1.1 基本类型

与 js 的基本数据类型类似，包括:

boolean: 对应 js 的 Boolean 类型
number: 对应 js 的 Number 类型
string: 对应 js 的 String 类型
null: 对应 js 的 null
void: 对应 js 的 undefined

正常的 js 代码

let hello = 'hello'; // 声明一个变量

hello = 2 * 2; // 重新赋值

hello = []; // 重新赋值

加上 flow 静态类型检查扩展的代码

// @flow

let hello: string = 'hello'; // 声明一个 string 类型的变量

hello = 2 * 2; // 报错

hello = []; // 报错

hello = 'hi'; // 重新赋值

1.2 函数

正常的 js 代码

function plus(a, b) {
  return a + b;
}

plus(); // NaN
plus(1); // NaN
plus(1, 2); // 3
plus('hello'); // 'helloundefined'
plus('hello', ' hi'); // 'hello hi'
plus({}, {}); // '[object Object][object Object]'

加上 flow 静态类型检查扩展的代码

// @flow

// 定义一个 '两个数字参数，返回值也是数字' 的函数
function plus(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

plus(); // 报错
plus(1); // 报错
plus('hello'); // 报错
plus('hello', ' hi'); // 报错
plus({}, {}); // 报错

plus(1, 2); // 3

1.3 可能（Maybe），可选（Optional），语义（Literal），混合（Mixed）

可能（Maybe）类型用一个 ? 在类型前面表示，包含类型本身、null、undefined

// @flow

let hello: ?string; // 声明一个数据类型可以是 string, null, undefined 的变量

hello = null; // 赋值
hello = undefined; // 重新赋值
hello = 'hello'; // 重新赋值
hello = 1; // 报错
hello = true; // 报错

可选（Optional）类型一般用于对象属性或者函数参数，在名称后面加一个 ?，包含类型本身、undefined

// @flow

const obj: {hello? : string}; // 属性 hello 可以是 string, undefined

obj = {}; // 赋值
obj = {hello: undefined}; // 重新赋值
obj = {hello: 'hello'}; // 重新赋值
obj = {hello: null}; // 报错
obj = {hello: 1}; // 报错
obj = {hello: true}; // 报错

// 属性 param 可以是 number, undefined
function method(param?: number) { /* ... */ }

method(); // 正常
method(undefined); // 正常
method(1.12); // 正常
method(null); // 报错
method('hello'); // 报错

语义（Literal）类型一般用于声明某个，某几个特定的值（多个值用 | 分隔）

// @flow

let hello: 'hello'; // 声明一个只能赋值 'hello' 的变量

hello = 'hello'; // 赋值
hello = 'hi'; // 报错
hello = 12; // 报错
hello = undefined; // 报错
hello = null; // 报错

function method(param: 1 | 'hi' | boolean): void { /* ... */ }

method(); // 报错，缺少参数
method(1); // ok
method(1.2); // 报错，类型不对
method('hi'); // ok
method('hello'); // 报错，类型不对
method(true); // ok
method(false); // ok

混合（Mixed）类型是指任意数据类型

// @flow

let hello: mixed; // 声明一个 mixed 类型的变量

hello = 'hello'; // 赋值
hello = 'hi'; // 重新赋值
hello = 12; // 重新赋值
hello = undefined; // 重新赋值
hello = null; // 重新赋值

1.4 复合类型

数组

// @flow

let arr1: Array<boolean> = [true, false, true]; // 声明一个元素是 boolean 的数组
arr1 = [true, 1]; // 报错，1 不是 boolean 值
arr1 = ['']; // 报错，'' 不是 boolean 值

let arr2: Array<string> = ["A", "B", "C"]; // 声明一个元素是 string 的数组

let arr3: Array<mixed> = [1, true, "three"] // 声明一个元素是任意类型的数组
arr1 = [true, 1]; // 重新赋值 
arr1 = ['']; // 重新赋值

map

// @flow

// 声明一个 map 类型，其有一个名为 foo，类型 boolean 的子元素
let obj1: { foo: boolean } = { foo: true };
obj1 = {}; // 报错，缺少 foo 这个属性值
obj1 = {foo: 1}; // 报错，属性值 foo 的类型必须是 boolean
obj1 = {foo: false, bar: 'hello'}; // 重新赋值

// 声明一个 map 类型，其有名为 foo, bar, baz，类型 number, boolean, string 的子元素
let obj2: {
  foo: number,
  bar: boolean,
  baz: string,
} = {
  foo: 1,
  bar: true,
  baz: 'three',
};

更静态类型可以查看 Type Annotations | Flow.

2. 使用工具

安装

# 全局安装
npm i -g flow-bin

# 本地安装
npm i -D flow-bin

使用

flow init                       # 初始化项目

flow check path/to/dir          # 检查这个目录下所有的文件
flow check path/to/js/file      # 检查指定文件

3. 配合 babel 一起使用

因为 flow 静态类型只是对 js 的扩展，并不是 js 原生支持的，也不能直接运行，所以，一般 flow 都是配合 babel 一起使用的，这样就可以在程序运行的时候进行静态类型检查，达到我们想要的效果。

3.1 babel-preset-flow

安装 babel-preset-flow，这样 babel 在转码 js 文件时就能识别 flow 的语法。

npm i -D babel-preset-flow

.babelrc

{
  "presets": ["flow"]
}

源文件（flow）

// @flow

// 定义一个 '两个数字参数，返回值也是数字' 的函数
function plus(a: number, b: number): number {
  return a + b;
}

plus(); // 报错
plus(1); // 报错
plus('hello'); // 报错
plus('hello', ' hi'); // 报错
plus({}, {}); // 报错

plus(1, 2); // 3

转码后的文件

// 定义一个 '两个数字参数，返回值也是数字' 的函数
function plus(a, b) {
  return a + b;
}

plus(); // 报错
plus(1); // 报错
plus('hello'); // 报错
plus('hello', ' hi'); // 报错
plus({}, {}); // 报错

plus(1, 2); // 3

3.2 babel-plugin-flow-runtime

一般会在开发环境下，使用 babel-plugin-flow-runtime 插件，这样就可以在开发的时候，实时检查数据类型，就像原生的运行 flow 静态类型检查一样。（一般在产品环境不会使用这个功能，因为会额外消耗 js 的性能）

npm i -D babel-plugin-flow-runtime flow-runtime