babel到底将代码转换成什么鸟样？

Bertha 。 2022-06-08 06:19 194阅读 0赞

## 前言 ##

将babel捧作前端一个划时代的工具一定也不为过，它的出现让许多程序员幸福地用上了es6新语法。但你就这么放心地让babel跑在外网？反正我是不放心，我就曾经过被坑过，于是萌生了研究babel代码转换的想法。本文不是分析babel源码，仅仅是看看babel转换的最终产物。

es6在babel中又称为es2015。由于es2015语法众多，本文仅挑选了较为常用的一些语法点，而且主要是分析babel-preset-2015这个插件（react开发的时候，常在webpack中用到这个preset）。

## babel-preset-2015 ##

打开babel-preset2015插件一看，一共20个插件。熟悉es2015语法的同志一看，多多少少能从字面意思知道某个插件是用于哪种语法的转换

*  babel-plugin-transform-es2015-template-literals => es2015模板
 *  babel-plugin-transform-es2015-literals
 *  babel-plugin-transform-es2015-function-name => 函数name属性
 *  babel-plugin-transform-es2015-arrow-functions => 箭头函数
 *  babel-plugin-transform-es2015-block-scoped-functions => 函数块级作用域
 *  babel-plugin-transform-es2015-classes => class类
 *  babel-plugin-transform-es2015-object-super => super提供了调用prototype的方式
 *  babel-plugin-transform-es2015-shorthand-properties => 对象属性的快捷定义，如obj = \{ x, y \}
 *  babel-plugin-transform-es2015-computed-properties => 对象中括号属性，如obj = \{\['x\]: 1\}
 *  babel-plugin-transform-es2015-for-of => 对象for of遍历
 *  babel-plugin-transform-es2015-sticky-regex
 *  babel-plugin-transform-es2015-unicode-regex
 *  babel-plugin-check-es2015-constants => const常量
 *  babel-plugin-transform-es2015-spread => 对象扩展运算符属性，如...foobar
 *  babel-plugin-transform-es2015-parameters => 函数参数默认值及扩展运算符
 *  babel-plugin-transform-es2015-destructuring => 赋值解构
 *  babel-plugin-transform-es2015-block-scoping => let和const块级作用域
 *  babel-plugin-transform-es2015-typeof-symbol => symbol特性
 *  babel-plugin-transform-es2015-modules-commonjs => commonjs模块加载
 *  babel-plugin-transform-regenerator => generator特性

## var, const and let ##

const和let现在一律转换成var。那const到底如何保证不变呢？如果你在源码中第二次修改const常量的值，babel编译会直接报错。  
转换前

var a = 1;
    let b = 2;
    const c = 3;

转换后：

var a = 1;
    var b = 2;
    var c = 3;

那let的块级作用怎么体现呢？来看看下面例子，实质就是在块级作用改变一下变量名，使之与外层不同。  
转换前：

let a1 = 1;
    let a2 = 6;
    
    {
        let a1 = 2;
        let a2 = 5;
    
        {
            let a1 = 4;
            let a2 = 5;
        }
    }
    a1 = 3;

转换后：

var a1 = 1;
    var a2 = 6;
    
    {
        var _a = 2;
        var _a2 = 5;
    
        {
            var _a3 = 4;
            var _a4 = 5;
        }
    }
    a1 = 3;

## 赋值解构 ##

写react的时候，我们使用负值解构去取对象的值，用起来非常爽，像这样：

var props = {
        name: "heyli",
        getName: function() {
    
        },
        setName: function() {
    
        }
    };
    
    let { name, getName, setName } = this.props;

我们来看看转换的结果：

至于数组呢？如果是一个匿名数组，则babel会帮你先定义一个变量存放这个数组，然后再对需要赋值的变量进行赋值。  
转换前：

var [ a1, a2 ] = [1, 2, 3];

转换后：

var _ref = [1, 2, 3];
    var a1 = _ref[0];
    var a2 = _ref[1];

看到这个，感觉转换结果跟我们想的还蛮一致。哈哈，使用的噩梦还没开始。

如果使用匿名对象直接进行赋值解构会怎样呢？如下。babel为了使接收的变量唯一，直接就将匿名对象里的属性拼在一起，组成接收这个匿名对象的变量，吓得我赶紧检查一下项目里有没有这种写法。  
转换前：

var { abc, bcd, cde, def } = { "abc": "abc", "bcd": "bcd", "cde": "cde", "def": "def", "efg": "efg", "fgh": "fgh" };

转换后：

var _abc$bcd$cde$def$efg$ = { "abc": "abc", "bcd": "bcd", "cde": "cde", "def": "def", "efg": "efg", "fgh": "fgh" };
    var abc = _abc$bcd$cde$def$efg$.abc;
    var bcd = _abc$bcd$cde$def$efg$.bcd;
    var cde = _abc$bcd$cde$def$efg$.cde;
    var def = _abc$bcd$cde$def$efg$.def;

还有一种对象深层次的解构赋值：  
转换前：

var obj = {
        p1: [
            "Hello",
            { p2: "World" }
        ]
    };
    
    var { p1: [s1, { p2 }] } = obj;

转换后：

// 为解释本人将代码美化了
    var _slicedToArray = (function() {
        function sliceIterator(arr, i) {
            var _arr = [];
            var _n = true;
            var _d = false;
            var _e = undefined;
            try {
               // 用Symbol.iterator造了一个可遍历对象，然后进去遍历。
                for (var _i = arr[Symbol.iterator](), _s; !(_n = (_s = _i.next()).done); _n = true) {
                    _arr.push(_s.value);
                    if (i && _arr.length === i) break;
                }
            } catch (err) {
                _d = true;
                _e = err;
            } finally {
                try {
                    if (!_n && _i["return"]) _i["return"]();
                } finally {
                    if (_d) throw _e;
                }
            }
            return _arr;
        }
        return function(arr, i) {
            if (Array.isArray(arr)) {
                return arr;
            } else if (Symbol.iterator in Object(arr)) {
                return sliceIterator(arr, i);
            } else {
                throw new TypeError("Invalid attempt to destructure non-iterable instance");
            }
        };
    })();
    
    var obj = {
       p1: ["Hello", { p2: "World" }]
    };
    
    var _obj$p = _slicedToArray(obj.p1, 2);
    
    var s1 = _obj$p[0];
    var p2 = _obj$p[1].p2;

babel在代码顶部生产了一个公共的代码\_slicedToArray。大概就是将对象里面的一些属性转换成数组，方便解构赋值的进行。但Symbol.iterator的兼容性并不好（如下图），还是谨慎使用为妙。  
[![symbol][]][symbol]

另外，下面这种对字符串进行赋值解构也同样使用到\_slicedToArray方法：

const [a, b, c, d, e] = 'hello';

## 函数参数默认值及扩展运算符 ##

在es5的年代，一般我们写参数的默认值都会这么写：

function func(x, y) {
        var x = x || 1;
        var y = y || 2;
    }

我们来看看babel的转换办法:

function func({x, y} = { x: 0, y: 0 }) {
      return [x, y];
    }
    
    function func1(x = 1, y = 2) {
        return [x, y];
    }

babel这里使有了arguments来做判。第一种情况涉及解构赋值，因此x和y的值还是有可能是undefined的。至于第二种情况，则会保证2个参数的默认值分别是1和2.

再来看一种。...y代表它接收了剩下的参数。也就是arguments除了第一个标号的参数之外剩余的参数。  
转换前：

function func(x, ...y) {
        console.log(x);
        console.log(y);
        return x * y.length;
    }

转换后：

function func(x) {
        console.log(x);
    
        for (var _len = arguments.length, y = Array(_len > 1 ? _len - 1 : 0), _key = 1; _key < _len; _key++) {
            y[_key - 1] = arguments[_key];
        }
    
        console.log(y);
        return x * y.length;
    }

## 箭头函数 ##

剪头函数其实主要是省了写函数的代码，同时能够直接用使外层的this而不用担心context切换的问题。以前我们一般都要在外层多写一个\_this/self直向this。babel的转换办法其实跟我们的处理无异。  
转换前：

转换后：

## 对象的能力增强 ##

### 对象属性的快捷定义 ###

转换前：

var a = 1,
        b = "2",
        c = function() {
            console.log('c');
        };
    
    var obj = {a, b, c};

转换后：

var a = 1,
        b = "2",
        c = function c() {
        console.log('c');
    };
    
    var obj = { a: a, b: b, c: c };

### 对象中括号属性 ###

es2015开始新增了在对象中用中括号解释属性的功能，这对变量、常量等当对象属性尤其有用。  
转换前：

const prop2 = "PROP2";
    var obj = {
        ['prop']: 1,
        ['func']: function() {
            console.log('func');
        },
            [prop2]: 3
    };

转换后：

var _obj;
    // 已美化
    function _defineProperty(obj, key, value) {
        if (key in obj) {
            Object.defineProperty(obj, key, {
                value: value,
                enumerable: true,
                configurable: true,
                writable: true
            });
        } else {
            obj[key] = value;
        }
        return obj;
    }
    
    var prop2 = "PROP2";
    var obj = (_obj = {}, _defineProperty(_obj, 'prop', 1), _defineProperty(_obj, 'func', function func() {
        console.log('func');
    }), _defineProperty(_obj, prop2, 3), _obj);

看似简单的属性，babel却大动干戈。新增了一个\_defineProperty函数，给新建的\_obj = \{\}进行属性定义。除此之外使用小括号包住一系列从左到右的运算使整个定义更简洁。

### 使用super去调用prototype ###

以前我们一般都用obj.prototype或者尝试用this去往上寻找prototype上面的方法。而babel则自己写了一套在prototype链上寻找方法/属性的算法。  
转换前

var obj = {
        toString() {
         // Super calls
         return "d " + super.toString();
        },
    };

转换后：

var _obj;
    // 已美化
    var _get = function get(object, property, receiver) {
       // 如果prototype为空，则往Function的prototype上寻找
        if (object === null) object = Function.prototype;
        var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(object, property);
        if (desc === undefined) {
            var parent = Object.getPrototypeOf(object);
            // 如果在本层prototype找不到，再往更深层的prototype上找
            if (parent === null) {
                return undefined;
            } else {
                return get(parent, property, receiver);
            }
        }
        // 如果是属性，则直接返回
        else if ("value" in desc) {
            return desc.value;
        }
        // 如果是方法，则用call来调用，receiver是调用的对象 
        else {
            var getter = desc.get;  // getOwnPropertyDescriptor返回的getter方法
            if (getter === undefined) {
                return undefined;
            }
            return getter.call(receiver);
        }
    };
    
    var obj = _obj = {
      toString: function toString() {
        // Super calls
        return "d " + _get(Object.getPrototypeOf(_obj), "toString", this).call(this);
      }
    };

### Object.assign 和 Object.is ###

es6新增的Object.assign极大方便了对象的克隆复制。但babel的es2015 preset并不支持，所以没对其进入转换，这会使得一些移动端机子遇到这种写法会报错。所以一般开发者都会使用object-assign这个npm的库做兼容。

Object.is用于比较对象的值与类型，es2015 preset同样不支持编译。

## es6模板 ##

### 多行字符串 ###

转换前：

console.log(`string text line 1
    string text line 2`);

转换后：

console.log("string text line 1\nstring text line 2");

### 字符中变量运算 ###

转换前：

var a = 5;
    var b = 10;
    console.log(`Fifteen is ${a + b} and not ${2 * a + b}.`);

转换后：

var a = 5;
    var b = 10;
    console.log("Fifteen is " + (a + b) + " and not " + (2 * a + b) + ".");

### 标签模板 ###

es6的这种新特性给模板处理赋予更强大的功能，一改以往对模板进行各种replace的处理办法，用一个统一的handler去处理。babel的转换主要是添加了2个属性，因此看起来也并不算比较工程浩大的编译。  
转换前：

转换后：

## 模块化与类 ##

### 类class ###

javascript实现oo一直是非常热门的话题。从最原始时代需要手动维护在构造函数里调用父类构造函数,到后来封装好函数进行extend继承，再到babel出现之后可以像其它面向对象的语言一样直接写class。es2015的类方案仍然算是过渡方案，它所支持的特性仍然没有涵盖类的所有特性。目前主要支持的有：

*  constructor
 *  static方法
 *  get 方法
 *  set 方法
 *  类继承
 *  super调用父类方法。

转换前：

class Animal {
    
        constructor(name, type) {
            this.name = name;
            this.type = type;
        }
    
        walk() {
            console.log('walk');
        }
    
        run() {
            console.log('run')
        }
    
        static getType() {
            return this.type;
        }
    
        get getName() {
            return this.name;
        }
    
        set setName(name) {
            this.name = name;
        }
    
    
    }
    
    class Dog extends Animal {
        constructor(name, type) {
            super(name, type);
        }
    
        get getName() {
            return super.getName();
        }
    }

转换后（由于代码太长，先省略辅助的方法）：

/**
    ......一堆辅助方法，后文详述
    **/
    var Animal = (function () {
        function Animal(name, type) {
                    // 此处是constructor的实现，用_classCallCheck来判定constructor正确与否
            _classCallCheck(this, Animal);
    
            this.name = name;
            this.type = type;
        }
            // _creatClass用于创建类及其对应的方法
        _createClass(Animal, [{
            key: 'walk',
            value: function walk() {
                console.log('walk');
            }
        }, {
            key: 'run',
            value: function run() {
                console.log('run');
            }
        }, {
            key: 'getName',
            get: function get() {
                return this.name;
            }
        }, {
            key: 'setName',
            set: function set(name) {
                this.name = name;
            }
        }], [{
            key: 'getType',
            value: function getType() {
                return this.type;
            }
        }]);
    
        return Animal;
    })();
    
    var Dog = (function (_Animal) {
            // 子类继承父类
        _inherits(Dog, _Animal);
    
        function Dog(name, type) {
            _classCallCheck(this, Dog);
                    // 子类实现constructor
                    // babel会强制子类在constructor中使用super，否则编译会报错
            return _possibleConstructorReturn(this, Object.getPrototypeOf(Dog).call(this, name, type));
        }
    
        _createClass(Dog, [{
            key: 'getName',
            get: function get() {
                           // 跟上文使用super调用原型链的super编译解析的方法一致，
                           // 也是自己写了一个回溯prototype原型链
                return _get(Object.getPrototypeOf(Dog.prototype), 'getName', this).call(this);
            }
        }]);
    
        return Dog;
    })(Animal);

// 检测constructor正确与否
    function _classCallCheck(instance, Constructor) {
        if (!(instance instanceof Constructor)) {
            throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
        }
    }

// 创建类
    var _createClass = (function() {
        function defineProperties(target, props) {
            for (var i = 0; i < props.length; i++) {
                var descriptor = props[i];
                // es6规范要求类方法为non-enumerable
                descriptor.enumerable = descriptor.enumerable || false;
                descriptor.configurable = true;
                // 对于setter和getter方法，writable为false
                if ("value" in descriptor) descriptor.writable = true;
                Object.defineProperty(target, descriptor.key, descriptor);
            }
        }
        return function(Constructor, protoProps, staticProps) {
            // 非静态方法定义在原型链上
            if (protoProps) defineProperties(Constructor.prototype, protoProps);
            // 静态方法直接定义在constructor函数上
            if (staticProps) defineProperties(Constructor, staticProps);
            return Constructor;
        };
    })();

// 继承类
    function _inherits(subClass, superClass) {
       // 父类一定要是function类型
        if (typeof superClass !== "function" && superClass !== null) {
            throw new TypeError("Super expression must either be null or a function, not " + typeof superClass);
        }
        // 使原型链subClass.prototype.__proto__指向父类superClass，同时保证constructor是subClass自己
        subClass.prototype = Object.create(superClass && superClass.prototype, {
            constructor: {
                value: subClass,
                enumerable: false,
                writable: true,
                configurable: true
            }
        });
        // 保证subClass.__proto__指向父类superClass
        if (superClass) 
            Object.setPrototypeOf ? 
            Object.setPrototypeOf(subClass, superClass) :    subClass.__proto__ = superClass;
    }

// 子类实现constructor
    function _possibleConstructorReturn(self, call) {
        if (!self) {
            throw new ReferenceError("this hasn't been initialised - super() hasn't been called");
        }
        // 若call是函数/对象则返回
        return call && (typeof call === "object" || typeof call === "function") ? call : self;
    }

先前在用react重构项目的时候，所有的react组件都已经摒弃了es5的写法，一律采用了es6。用类的好处写继续更加方便，但无法用mixin，需要借助更新的es7语法中的decorator才能够实现类mixin的功能(例如pureRender）。但这次分析完babel源码之后，才发现原来babel在实现class特性的时候，定义了许多方法，尽管看起来并不太优雅。

### 模块化 ###

在开发react的时候，我们往往用webpack搭配babel的es2015和react两个preset进行构建。之前看了一篇文章对babel此处的模块加载有些启发（《分析 Babel 转换 ES6 module 的原理》）。

示例：

// test.js
    import { Animal as Ani, catwalk } from "./t1";
    import * as All from "./t2";
    
    
    class Cat extends Ani {
    
        constructor() {
            super();
        }
    }
    
    class Dog extends Ani {
        constructor() {
            super();
        }
    }

// t1.js
    export class Animal {
    
        constructor() {
    
        }
    
    }
    
    export function catwal() {
        console.log('cat walk');
    };

// t2.js
    export class Person {
        constructor() {
    
        }
    
    }
    
    export class Plane {
        constructor() {
    
        }
    
    }

通过webpack与babel编译后：

// t1.js的模块
    Object.defineProperty(exports, "__esModule", {
        value: true
    });
    exports.catwal = catwal;
    
    // 省略一些类继承的方法
    
    var Animal = exports.Animal = function Animal() {
        _classCallCheck(this, Animal);
    };
    
    function catwal() {
        console.log('cat walk');
    };
    
    // t2.js的模块
    Object.defineProperty(exports, "__esModule", {
        value: true
    });
    
    // 省略一些类继承的方法
    
    var Person = exports.Person = function Person() {
        _classCallCheck(this, Person);
    };
    
    var Plane = exports.Plane = function Plane() {
        _classCallCheck(this, Plane);
    };
    
    // test.js的模块
    var _t = __webpack_require__(1);
    
    var _t2 = __webpack_require__(3); // 返回的都是exports上返回的对象属性
    
    var All = _interopRequireWildcard(_t2);
    
    function _interopRequireWildcard(obj) {
        // 发现是babel编译的， 直接返回
        if (obj && obj.__esModule) {
            return obj;
        }
       // 非babel编译， 猜测可能是第三方模块，为了不报错，让default指向它自己
        else {
            var newObj = {};
            if (obj != null) {
                for (var key in obj) {
                    if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, key)) newObj[key] = obj[key];
                }
            }
            newObj.default = obj;
            return newObj;
        }
    }
    
    // 省略一些类继承的方法
    
    var Cat = (function (_Ani) {
        _inherits(Cat, _Ani);
    
        function Cat() {
            _classCallCheck(this, Cat);
    
            return _possibleConstructorReturn(this, Object.getPrototypeOf(Cat).call(this));
        }
    
        return Cat;
    })(_t.Animal);
    
    var Dog = (function (_Ani2) {
        _inherits(Dog, _Ani2);
    
        function Dog() {
            _classCallCheck(this, Dog);
    
            return _possibleConstructorReturn(this, Object.getPrototypeOf(Dog).call(this));
        }
    
        return Dog;
    })(_t.Animal);

es6的模块加载是属于多对象多加载，而commonjs则属于单对象单加载。babel需要做一些手脚才能将es6的模块写法写成commonjs的写法。主要是通过定义\_\_esModule这个属性来判断这个模块是否经过babel的编译。然后通过\_interopRequireWildcard对各个模块的引用进行相应的处理。

另一个发现是，通过webpack打包babel编译后的代码，每一个模块里面都包含了相同的类继承帮助方法，这是开发时忽略的。由此可看，在开发react的时候用es5的语法可能会比使用es6的class能使js bundle更小。

## babel es2015 loose mode ##

开发家校群的时候，在android4.0下面报esModule错误的问题，如下：

Uncaught TypeError: Cannot assign to read only property '__esModule' of #<Object>。

经查证，发现是构建中babel-es2015 loader的模式问题，会导致Android4.0的用户有报错。只需要使用loose mode就可以解决问题。下面是相关的stackoverflow issue以及对应解决问题的npm包。

*  [stackoverflow][]
 *  [babel-preset-est2015-loose npm package][]

那么es2015和normal mode和loose mode有什么区别呢，这个出名的博客略有介绍:[Babel 6: loose mode][Babel 6_ loose mode]。

实质就是（作者总结）normal mode的转换更贴近es6的写法，许多的property都是通过Object.defineProperty进行的。而loose mode则更贴近es5的写法，性能更好一些，兼容性更好一些，但将这部份代码再转换成native es6的话会比较麻烦一些（感觉这一点并不是缺点，有源码就可以了）。

上面esModule解决的办法，实质就是将

Object.defineProperty(exports, "__esModule", {
        value: true
    });

改成  
`exports.__esModule = true;`

再举个例子，如下面的Cat类定义：

class Cat extends Ani {
    
        constructor() {
            super();
        }
    
        miao() {
            console.log('miao');
        }
    }

正常模式会编译为：

loose mode模式会编译为：

babel es2015中loose模式主要是针对下面几个plugin：

*  transform-es2015-template-literals
 *  transform-es2015-classes
 *  transform-es2015-computed-properties
 *  transform-es2015-for-of
 *  transform-es2015-spread
 *  transform-es2015-destructuring
 *  transform-es2015-modules-commonjs

每一种的转换方式在此就不再赘述了，大家可以回家自己试。

如有错误，恳请斧正！

## 参考文章： ##

#### babel try out ####

*  [https://babeljs.io/repl/][https_babeljs.io_repl]
 *

[symbol]: /images/20220608/78974a26c7054fbab8ab825900577b36.png
[stackoverflow]: http://stackoverflow.com/questions/33446318/is-there-a-way-to-use-loose-modules-when-using-es2015-preset-in-babel-6
[babel-preset-est2015-loose npm package]: https://www.npmjs.com/package/babel-preset-es2015-loose
[Babel 6_ loose mode]: http://www.2ality.com/2015/12/babel6-loose-mode.html
[https_babeljs.io_repl]: https://babeljs.io/repl/