Babel编译原理

Babel是一个广泛使用的JavaScript编译器，可以将最新的ECMAScript语法（ES6/ES7）转换成兼容性更好的JavaScript代码，使得代码可以在更多的浏览器上运行。Babel的编译原理十分重要，本篇文章将从多个方面对其原理做详细阐述。

一、核心原理

Babel编译过程的核心就是将目标代码通过解析器解析为 AST（抽象语法树），然后再通过遍历器进行遍历，并对每一个节点进行相应的变换。

解析器使用的是Acorn，例如下面的这段代码：

let a = 1;

通过Acorn解析后得到的 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"
}

然后通过遍历器遍历 AST，并使用 preset（预设） 中的 plugins（插件）对每个节点进行转换。

例如，当遍历到以下代码：

const a = 1;

对应的 AST 节点如下：

{
  "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"
}

如果开启了 @babel/plugin-transform-const-assignment 插件，那么这段代码就会被转换为：

var _a = 1;
_a = 123;

这个插件可以将 const 定义的变量转换成可重复赋值的形式。

二、预设与插件

Babel在编译过程使用预设和插件，这些内容决定了 Babel 能够支持哪些特性，并能够将目标代码转换成什么样子的代码。

Babel 有很多预设，例如 @babel/preset-env 就是一个基于每个浏览器覆盖率的，不需要手动配置的preset。预设是由一系列插件组成的，这些插件用于转换特定的语法。

例如使用以下配置：

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

可以将下面的代码转换成 ES5 的代码：

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

转换结果如下：

"use strict";

var a = 1;

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

可以看到，箭头函数和 const 变量都被转换成了 ES5 的语法。

三、Polyfill

Babel 只负责语法转换，而不包括 ECMAScript 语言内置对象和方法的 Polyfill，例如 Promise、Map、Set、Symbol 等全局变量和原型上的方法。

为了解决这个问题，可以使用 @babel/polyfill 或 core-js 进行 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));

这样做就可以使得目标代码在所有浏览器上都可以正常运行了。

四、精简输出

在开发环境，为了方便调试，输出的代码通常是未压缩、未精简的。

但是在生产环境中，为了减少文件大小，可以使用 @babel/cli 中的 --env-name 参数，控制编译的模式，以便输出精简的代码。

例如：

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

--env-name prod 表示生产环境编译。

五、总结

本文对 Babel 编译原理进行了详细的阐述，包括了编译的核心原理、预设和插件以及 Polyfill 等内容。这些知识点将有助于开发者更深入地理解 Babel，并在实践中更好地应用它。