우아한 타입스크립트 스터디 6장 - 타입스크립트 컴파일
우아한 타입스크립트 with 리액트 6장 - 타입스크립트 컴파일
개요
6장은 타입스크립트 컴파일러의 동작 원리와 컴파일 과정을 상세히 다룹니다. 타입스크립트가 어떻게 자바스크립트로 변환되는지, 언제 타입 검사가 이루어지는지, 그리고 컴파일러의 내부 구조를 이해할 수 있는 내용으로 구성되어 있습니다.
6.1 자바스크립트의 런타임과 타입스크립트 컴파일
6.1.1 런타임과 컴파일 타임
언어 분류
- 고수준 언어: 사람이 이해하기 쉬운 형식 (JavaScript, TypeScript)
- 저수준 언어: 컴퓨터가 이해하기 쉬운 형식 (기계어, 바이트코드)
컴파일 과정
개발자 소스코드 작성 → 컴파일러에 의해 기계어 코드로 변환 → 실행 가능한 프로그램
- 컴파일 타임: 소스코드가 컴파일 과정을 통해 기계어 코드로 변환되어 실행할 수 있는 프로그램이 되는 과정
- 런타임: 컴파일이 완료된 프로그램이 메모리에 적재되어 실행되는 시간
6.1.2 자바스크립트의 런타임
자바스크립트 런타임 특징
- 자바스크립트 실행 환경을 의미 (브라우저, Node.js)
- 대표적인 인터프리터 언어이지만 내부적으로 컴파일 단계 존재
- V8 엔진은 성능 최적화를 위해 컴파일 단계를 거쳐 코드를 캐싱
런타임 에러
- 자바스크립트는 실행 도중 에러가 발생할 수 있음
- 런타임에서만 타입 오류를 발견할 수 있음
6.2 타입스크립트 컴파일 과정
6.2.1 컴파일과 트랜스파일
타입스크립트 컴파일의 특징
- 고수준 언어(TS)에서 고수준 언어(JS)로 변환
- 일반적인 컴파일과 구분하여 **트랜스파일(Transpile)**이라고도 함
- 하지만 넓은 의미에서 컴파일이라고 통용됨
6.2.2 타입스크립트 컴파일러 동작 과정
전체 컴파일 과정
컴파일 타임 (tsc)
- TypeScript 소스코드 → TypeScript AST 변환
- 타입 검사기가 AST를 확인하여 타입 검사
- TypeScript AST → JavaScript 소스 변환
런타임 4. JavaScript 소스 → JavaScript AST 변환 5. AST → 바이트 코드 변환 6. 런타임에서 바이트 코드 실행
6.2.3 타입 정보의 생명주기
중요한 특징
- 타입스크립트 소스코드의 타입은 1~2단계에서만 사용됨
- 타입 정보는 타입 검사에만 사용되고 최종 프로그램에는 영향 없음
- 컴파일 후에는 타입이 제거되어 순수한 JavaScript만 남음
런타임에서의 타입 제한
interface Square {
width: number
}
interface Rectangle extends Square {
height: number
}
type Shape = Square | Rectangle
function calculateArea(shape: Shape) {
// ❌ 에러: 'Rectangle'은 타입이므로 값으로 사용 불가
if (shape instanceof Rectangle) {
return shape.width * shape.height
} else {
return shape.width * shape.width
}
}
6.3 타입스크립트 컴파일러의 구조
6.3.1 컴파일러의 주요 역할
2가지 핵심 기능
- 정적 분석을 통해 코드의 타입 오류 검사
- 최신 버전의 TS/JS 코드를 구버전 JavaScript로 트랜스파일
6.3.2 컴파일러 5단계
1. 스캐너(Scanner)
- 타입스크립트 소스 파일을 어휘적으로 분석(lexical analysis)
- 소스코드를 의미 있는 토큰(token) 단위로 분리
- 예:
let,name,=,"John"등으로 분리
2. 파서(Parser)
- 토큰 정보를 이용하여 AST(Abstract Syntax Tree) 생성
- 구문적 분석(syntax analysis) 수행
- 실질적인 구조를 노드 단위의 트리 형태로 표현
3. 바인더(Binder)
- 타입 검사를 위한 기반 마련
- 심볼(Symbol) 데이터 구조 생성
- AST의 각 노드에 대응하는 선언된 타입의 노드 정보 저장
export interface Symbol {
flags: SymbolFlags // Symbol flags
escapedName: string // Name of symbol
declarations?: Declaration[] // Declarations associated with this symbol
// ...
}
4. 체커(Checker)
- AST 노드를 탐색하면서 심볼 정보를 활용
- 주어진 소스 파일에 대해 타입 검사 진행
- 타입 오류 발견 및 보고
5. 이미터(Emitter)
- 타입스크립트 소스 파일을 **JavaScript 소스 파일(.js)**과 **타입 선언 파일(.d.ts)**로 변환
- 개발자가 설정한
tsconfig.json읽어와 설정 적용 emitFiles함수를 사용하여 소스 변환 수행
6.3.3 컴파일 과정 요약
1. tsc 명령어 실행 → 프로그램 객체가 컴파일 과정 시작
2. 스캐너 → 소스 파일을 토큰 단위로 분리
3. 파서 → 토큰을 이용하여 AST 생성
4. 바인더 → AST의 각 노드에 대응하는 심볼 생성
5. 체커 → AST를 탐색하면서 심볼 정보를 활용하여 타입 검사
6. 이미터 → 타입 검사 결과 에러가 없다면 JavaScript 소스로 변환
6.4 AST(Abstract Syntax Tree)
6.4.1 AST의 개념
AST란?
- 컴파일러가 소스코드를 해석하는 과정에서 생성된 데이터 구조
- 어휘적 분석과 구문 분석을 통해 소스코드를 노드 단위의 트리 구조로 구성
- 각 노드는 코드상의 위치, 구문 종류, 코드 내용 등의 정보를 포함
6.4.2 심볼(Symbol) 시스템
심볼의 역할
- AST의 각 노드에 대응하는 선언된 타입의 노드 정보 저장
- 타입 검사를 위한 기반 데이터 제공
SymbolFlags 예시
export const enum SymbolFlags {
None = 0,
FunctionScopedVariable = 1 << 0,
BlockScopedVariable = 1 << 1,
Property = 1 << 2,
EnumMember = 1 << 3,
Function = 1 << 4,
Class = 1 << 5,
Interface = 1 << 6,
// ...
}
6.5 타입 검사와 코드 변환의 독립성
6.5.1 독립적인 두 과정
중요한 특징
- 타입 검사와 코드 변환은 독립적으로 동작
- 타입 오류가 있어도 컴파일은 진행됨
- 이는 개발 과정에서 점진적 마이그레이션을 가능하게 함
6.5.2 정적 타입 검사기
타입스크립트의 특성
- 컴파일 타임에 타입 검사 수행
- 에러 발생 시 프로그램 실행 방지
- 정적 타입 검사기(static type checker) 역할
6.6 실무 활용 팁
개발 도구 활용
- TypeScript Playground: 스캐너, 파서 플러그인으로 컴파일 과정 시각화
- TypeScript AST Viewer: AST 구조 확인
- Symbol 확인 플러그인: 심볼 정보 탐색
컴파일 설정 최적화
tsconfig.json에서 적절한target옵션 설정- 타입 검사와 빌드 성능 균형 맞추기
- 점진적 마이그레이션 전략 수립
핵심 포인트
- 타입스크립트는 컴파일 타임에만 타입 정보 활용
- 런타임에서는 타입 정보 접근 불가
- 컴파일러는 5단계(스캐너→파서→바인더→체커→이미터)로 동작
- 타입 검사와 코드 변환은 독립적 과정
- AST와 심볼을 통한 정적 분석 수행