摘要

如今的前端界已经离不开ES6，然而老旧浏览器并不支持，项目中特别是国内公司又需要兼容低版本的老旧浏览器，多亏了babel这个神奇的工具，可以让我们的ES6代码运行在旧浏览器中。

大部分前端开发人员只是配置一下babel，根据需要装个插件之类，我想肯定少有人去研究babel转换ES6代码的原理及插件原理，于是在某个日子里由于项目的需要去研究了一下babel的原理。

需要说明的是，本文不涉及babel的用法，不论是看官网文档还是其他这类文章都太多，本文会结合自己曾经写的一个babel插件来分析babel的原理。

分析

babel实际上类似一般的的语言编译器，作用就是输入输入代码，实际上跟很多人理解的不太一样，babel并不是只能用于ES6编译成ES5，只要你愿意，你完全可以把ES5编译成ES6，或者使用自己创造的某种语法（例如JSX，以及本文结合的babel插件就属于这类），你需要做的只是编写对应的插件。

babel转换代码的过程主要为三步：

解析

使用babylon这个解析器，它会根据输入的javascript代码字符串根据ESTree规范生成AST（抽象语法树）。

转换

根据一定的规则转换、修改AST。

生成

使用babel-generator将修改后的AST转换成普通代码。

这就是babel工作的整个过程，就是纯粹的字符串输入输出而已，而babel插件或者预置的stage-0,1,2,3，jsx等，都是第二步转换的“规则”。

什么是AST?

在计算机科学中，抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST），或简称语法树（Syntax tree），是源代码语法结构的一种抽象表示。它以树状的形式表现编程语言的语法结构，树上的每个节点都表示源代码中的一种结构。

如果要理解babel的原理，理解AST是必不可少的，尽管前端同学可能平时对于代码编译这类接触不多，但也应该了解AST。

我们都知道javascript代码是由一系列字符组成的，我们看一眼字符就知道它是干什么的，例如变量声明、赋值、括号、函数调用等等。但是计算机并没有眼睛可以看到，它需要某种机制去理解代码字符串，基于此考虑为了让人和计算机都能够理解代码，就有了AST这么个东西，它是源代码的一种映射，在某种规则中二者可以相互转化，语言引擎根据AST就能知道代码的作用是什么。

以下一句简单的变量声明

var a = 1;

当这句声明生成AST后，可以得到以下的树形结构

body中就是主体代码的信息，可以看到VariableDeclaration，即变量声明，在declarations数组中就是声明的详情。

具体可以在https://astexplorer.net/中查看，你可以在左侧输入任何代码，右侧会对应显示生成的AST。

编写插件

简介

本文编写的插件为babel-plugin-webpack-async-module-name，用途是在webpack中为import()异步模块命名。

具体转换是转换以下方法调用：

importName('./a.js', 'name-a');

ES6是提供了一个import()方法用于动态导入模块，然而这个方法只有一个路径参数，没有能够为动态模块命名之类的参数，好在webpack社区提供了一种在webpack中的命名方式：

import( /*webpackChunkName: 'name-a'*/'./a.js');

在使用的时候加入一行注释，根据注释中的webpackChunkName的值，结合webpack配置的output的chunkName为模块命名，具体可以查看webpack文档。

然而这样必须在每次调用的时候手动添加注释及注释中的名字，强迫症是无法忍受的，于是想了想发现babel可以实现一个自定义方法接收模块名生成带注释的import()方法，这个插件作用就是生成这个带注释的import()的方法。

编写

在babel-plugin-xxx.js中导出一个函数

module.exports = function(babel) {
  var t = babel.types
  return {
    visitor: {

    }
  }
}

babel的插件系统基于访问者模式设计，我们编写的这个函数就是为访问者模式提供一个接口。

babel.types包含里处理AST的一系列工具方法，具体可以查看文档,实际编写的时候，建议在https://astexplorer.net/中输入编译前后的代码，对比AST的区别，然后通过babel.types提供的方法修改AST即可。

编写babel插件首先需要知道要处理的哪种语法，具体到上面的这个插件中，需要处理的是函数调用，那么可以在visitor中添加CallExpression属性，代表处理的是函数调用，以下是具体代码。

visitor: {
  CallExpression: function (path) {
    const {node} = path
    if (t.isIdentifier(node.callee, {name: 'importName'})) {
      const [module, name] = node.arguments
      if (name) {
        module.leadingComments = [{
          type: "CommentBlock",
          value: `webpackChunkName: '${name.value}'`
        }]
      }
      path.replaceWith(
        t.CallExpression(
          t.identifier('import'),
          [module]
        )
      )
    }
  }
}

path是处理的AST节点的路径，接着需要判断具体调用的函数方法为importName，中间根据name加上注释，然后使用path.replaceWith替换为新的CallExpression即可。

这样经过babel插件处理后，代码中的importName('./a.js', 'name-a')的AST就会被转成正确的import()方法的AST，并加上注释。

生成

这一步就是根据babel配置中presets和plugin选项中定义的规则产生的新的AST去生成正常的代码。

总结

babel就是一个编译工具，根据输入字符串得到输出，解析 -> 转换 -> 生成就是大致原理，至于如何从正常代码解析成AST以及根据AST生成代码，我认为这是语言的编译原理相关，babel的解析器只是其中的一种实现，而babel的强大之处在于提供的丰富AST转换工具（好吧实际上是半路出家对于编译原理不甚了解就不好意思献丑了）。

最后再次提一下这个插件babel-plugin-webpack-async-module-name，目前一定规模的前端应用采用代码异步加载是必然趋势，强迫症如果不想写一堆require.ensure()...一堆东西或者想使用import()作为异步模块导入并简单地自定义模块名，可以尝试下这个插件😎。

本文来自babel原理及插件开发