面试题：TypeScript自定义Transformer实现类型替换的思路

Question

要求你通过自定义Transformer，将代码中所有`string`类型替换为`number`类型。描述整体实现思路，包括如何遍历AST、识别类型节点以及进行替换操作，同时指出可能遇到的难点及解决方案。

Answer 1

1. 整体实现思路
   • 遍历AST：
     • 使用现有的AST解析库（如Babel用于JavaScript）。以JavaScript为例，Babel提供了@babel/parser来将代码解析成AST。解析完成后，利用Babel的@babel/traverse模块对AST进行深度优先遍历。在遍历过程中，会访问AST的每一个节点，以便对特定类型的节点进行操作。
   • 识别类型节点：
     • 不同语言的类型节点在AST中有不同的表示。在JavaScript中，类型注释（如使用TypeScript的类型系统时）会以特定的节点类型存在。例如，TSTypeReference节点表示类型引用，当TSTypeReference.typeName.name为"string"时，就识别到了string类型节点。对于没有类型注释的JavaScript代码，如果是使用typeof操作符来检查类型，typeof表达式的结果值为"string"时，也可认为是涉及string类型的节点。
   • 替换操作：
     • 一旦识别到string类型节点，根据语言的AST操作规则进行替换。在Babel中，对于TSTypeReference节点，将typeName.name从"string"修改为"number"。如果是typeof表达式相关，根据具体的业务逻辑，可能需要修改后续基于该类型判断的代码逻辑，例如修改条件分支等。
2. 可能遇到的难点及解决方案
   • 语言特性差异：
     • 难点：不同编程语言的AST结构和类型表示差异很大。例如，Python使用ast模块解析AST，其类型表示与JavaScript有很大不同。在Python中，类型注解可能通过AnnAssign节点表示，类型信息在annotation子节点中。
     • 解决方案：针对不同语言，深入研究其AST结构和相关解析、遍历库的文档。熟悉每种语言中类型在AST中的表示方式，编写针对特定语言的类型替换逻辑。
   • 语义一致性：
     • 难点：简单替换类型可能导致语义错误。比如在强类型语言中，替换类型后可能会因为函数参数类型不匹配、返回值类型不匹配等导致编译错误。例如在Java中，方法签名中的参数类型被替换后，调用该方法的地方如果没有相应修改，就会出现编译问题。
     • 解决方案：在替换类型后，进行全面的语义分析。对于强类型语言，利用类型检查工具（如Java的编译器、TypeScript的类型检查）来检测并修复语义错误。对于弱类型语言，仔细检查涉及类型判断和类型转换的逻辑，确保代码逻辑在替换类型后仍然正确。
   • 复杂类型结构：
     • 难点：在一些复杂类型中，如联合类型（string | number在TypeScript中）、泛型类型（<T extends string>在TypeScript中），替换操作可能会影响整体类型结构。例如，在联合类型中直接替换string为number可能改变程序的预期行为。
     • 解决方案：对于联合类型，根据具体业务需求，可能需要在替换string类型后，调整联合类型的其他部分以保持语义合理。对于泛型类型，需要根据泛型约束和实际使用情况，谨慎地修改类型参数或泛型定义，确保类型替换后的代码仍然符合类型安全要求。