바이트코드

JavaScript에서 Deepkit이 타입 정보를 어떻게 인코딩하고 읽는지 자세히 배우기 위한 장입니다. 타입이 실제로 어떻게 바이트코드로 변환되고, JavaScript로 내보내지며, 런타임에 해석되는지를 설명합니다.

Typen-Compiler

type compiler(@deepkit/type-compiler)는 TypeScript 파일에 정의된 타입을 읽고 이를 바이트코드로 컴파일하는 역할을 합니다. 이 바이트코드는 런타임에서 타입을 실행하는 데 필요한 모든 것을 포함합니다. 작성 시점 기준으로, type compiler는 소위 TypeScript transformer입니다. 이 transformer는 TypeScript compiler 자체를 위한 plugin이며, TypeScript AST(Abstract Syntax Tree)를 다른 TypeScript AST로 변환합니다. Deepkit의 type compiler는 이 과정에서 AST를 읽고, 해당하는 바이트코드를 생성한 다음 그것을 AST에 삽입합니다.

TypeScript 자체는 tsconfig.json을 통해 이 plugin(= transformer)을 구성할 수 있게 해주지 않습니다. TypeScript compiler API를 직접 사용하거나, Webpack과 ts-loader 같은 build system을 사용해야 합니다. Deepkit 사용자의 불편을 줄이기 위해, Deepkit type compiler는 @deepkit/type-compiler가 설치될 때마다 node_modules/typescript에 스스로를 자동으로 설치합니다. 이에 따라 로컬에 설치된 TypeScript(node_modules/typescript)를 사용하는 모든 build tool에서 type compiler가 자동으로 활성화됩니다. 이로써 tsc, Angular, webpack, ts-node 등 여러 도구가 Deepkit의 type compiler와 자동으로 함께 동작합니다.

만약 NPM install script의 자동 실행이 비활성화되어 로컬에 설치된 TypeScript가 수정되지 않는 경우, 원한다면 이 과정을 수동으로 실행해야 합니다. 또는 webpack과 같은 build tool에서 type compiler를 수동으로 사용할 수도 있습니다. 위의 설치 섹션을 참조하세요.

바이트코드 인코딩

바이트코드는 가상 머신을 위한 명령 시퀀스이며, JavaScript 내에서 참조와 문자열(실제 바이트코드)의 배열로 인코딩됩니다.

//TypeScript
type TypeA = string;

//생성된 JavaScript
const typeA = ['&'];

기존 명령들은 각각 1바이트 크기이며, @deepkit/type-spec의 ReflectionOp enum에서 확인할 수 있습니다. 작성 시점 기준으로 명령 집합은 81개 이상의 명령으로 구성됩니다.

enum ReflectionOp {
    never,
    any,
    unknown,
    void,
    object,

    string,
    number,

    //...그 외 다수
}

명령 시퀀스는 메모리를 절약하기 위해 문자열로 인코딩됩니다. 따라서 타입 string[]은 바이트코드 프로그램 [string, array]로 개념화되며, 바이트 [5, 37]을 갖고 다음 알고리즘으로 인코딩됩니다:

function encodeOps(ops: ReflectionOp[]): string {
    return ops.map(v => String.fromCharCode(v + 33)).join('');
}

이에 따라 5는 문자 '&'가 되고 37은 문자 'F'가 됩니다. 함께 하면 '&F'가 되며 JavaScript에서는 ['&F']로 출력됩니다.

//TypeScript
export type TypeA = string[];

//생성된 JavaScript
export const __ΩtypeA = ['&F'];

이름 충돌을 방지하기 위해 각 타입에는 '_Ω' 접두사가 부여됩니다. export되었거나 export된 타입에서 사용되는 명시적으로 정의된 각 타입에 대해 JavaScript로 바이트코드가 내보내집니다. Class와 Function 또한 속성으로 직접 바이트코드를 가집니다.

//TypeScript
function log(message: string): void {}

//생성된 JavaScript
function log(message) {}
log.__type = ['message', 'log', 'P&2!$/"'];

가상 머신

런타임에는 가상 머신(@deepkit/type의 class Processor)이 인코딩된 바이트코드를 디코딩하고 실행하는 책임을 집니다. 이는 리플렉션 API에 설명된 대로 항상 type object를 반환합니다.

더 많은 정보는 TypeScript 바이트코드 인터프리터 / 런타임 타입 #47658에서 확인할 수 있습니다.