ภาษา JavaScript เป็นภาษาที่ใครหลาย ๆ คน รวมถึงผู้เขียนชื่นชอบเพราะว่าเขียนง่ายสนุกดี แถมรันได้เร็วด้วย แต่บางครั้งผู้เขียนรู้สึกเบื่อ ไม่ชอบมัน เพราะด้วยความง่าย ทำให้เรามองไม่เห็นปัญหาหลายอย่างจนต้องตามแก้อยู่นาน

ต่อมา ผู้เขียนก็ได้เรียนรู้ภาษาหนึ่ง ที่ทำให้กลับมารักโลก JavaScript อีกครั้งหนึ่งซึ่งก็คือ TypeScript ที่จะพูดถึงในบทความนี้นั่นแหละ

ปัญหาของการใช้ JavaScript

ภาษา Javascript เป็นภาษาที่มีการกำหนด Type แบบ Dynamic Type ดังนั้น เวลาเราสร้างตัวแปรตัวหนึ่ง เราไม่ต้องใส่ Type ให้มัน เราจะใส่ค่าให้มันยังไงก็ได้ จะเป็นตัวอักษร ตัวเลข อาร์เรย์ Object หรือแม้แต่ เป็นฟังก์ชัน ก็ได้หมด ในเวลาไหนก็ได้ด้วย

let variable
variable = 'Hello'
variable = 1
variable = []
variable = {
  name: 'John'
}
variable = function () {
  return 'Hello'
}

ข้อดีของมัน คือ เขียนโค้ดง่าย มีอิสระ ความยืดหยุ่นสูง ทำให้สร้างโปรแกรมได้รวดเร็ว เพราะไม่ต้องวุ่นวายเรื่องการกำหนด Type ให้เสียเวลา แต่ความง่ายของมัน ก็ทำให้เกิดปัญหาและความยุ่งยากได้ง่ายเช่นกัน

การที่ไม่มี Type กำกับตัวแปร ก็ทำให้เราต้องทำความเข้าใจ Structure และการใช้ตัวแปรต่าง ๆ ผ่านโค้ด ซึ่งทำให้เสียเวลามาก ยิ่งโปรแกรมใหญ่ ๆ ที่มีโค้ดซับซ้อน ก็ยิ่งใช้เวลาอ่านทำความเข้าใจมากด้วย อีกทั้งก็ยิ่งทำให้เกิดการเขียนโค้ดผิดพลาดจนทำให้เกิด Bug เยอะขึ้น

ด้วยความที่ Javascript เป็นภาษาประเภท Interpreted Language ไม่ใช่ Compiled Language เราจะไม่มีทางรู้ว่า โปรแกรมที่เราเขียนมีปัญหาอะไรหรือเปล่า จนกระทั่งเราสั่งรันโปรแกรม

ขอยกตัวอย่างปัญหาที่เจอบ่อย ๆ

ฟังก์ชันบวกเลขง่าย ๆ

function add(a, b) {
  return a + b
}

เราดันเรียกใช้ตัวหนึ่งเป็น string

add(1, '2')

เมื่อรันโปรแกรม ก็ได้ผลลัพธ์คือ ‘12’ เป็น string กรณีนี้ถือว่าเป็น Logical Error ซึ่งเราไม่อยากให้เกิด

อีกกรณีหนึ่ง คือ เผลอใช้ข้อมูลใน Object ที่ตัว Object ถูกเปลี่ยนค่าไปแล้ว อย่างโค้ดนี้

let a = {
  name: 'John'
}

a = null

console.log(a.name)

พอรันโปรแกรม เมื่อทำงานถึงบรรทัดที่มี console.log(a.name) มันก็ฟ้อง Error อย่างตัวอย่างโค้ดด้านบนเมื่อรันจะเกิด Error ว่า TypeError: Cannot read property 'name' of null

จะเห็นได้ว่า JavaScript มันจะรันโปรแกรมโดยไม่ตรวจค่าให้ มันจะอ่านคำสั่งและประมวลผลไปเรื่อย ๆ ถ้ามี Error ค่อยแสดงขึ้นมาให้เห็น ดังนั้นจะมีโอกาสหลุดขึ้นไป Production ถ้าเราไม่ตรวจสอบให้ดี ๆ

Error ทั้งสองข้อนี้ ถ้าเกิดกับโปรเจคเล็ก ๆ เราจะหาต้นตอได้ไม่ยาก แต่ถ้าเกิดกับโปรเจคใหญ่ ๆ การหาต้นตออาจจะใช้เวลานาน เพราะไม่มีตัวชี้ตำแหน่งชัดเจน บางทีก็ต้องใช้ Debugger ช่วย

Typescript คืออะไร? ใช้ Typescript แล้วดียังไง?

TypeScript ได้ถูกสร้างและพัฒนาโดย Microsoft เพื่อแก้ปัญหาของ JavaScript ซึ่งเหมาะที่จะใช้ในโปรเจคขนาดใหญ่

TypeScript เป็นภาษา Superset ของ JavaScript หมายความว่า โค้ดในภาษา JavaScript ทุกอย่างจะใช้ได้ใน TypeScript เพียงแต่ช่วยเพิ่ม Type system เข้าไปทำให้การเขียนโปรแกรมของเราดีขึ้น

แล้วดีขึ้นยังไง?

1. ข้อนี้แน่นอนที่สุด คือ ช่วยลดการเกิด Error พวก TypeError ตอนโปรแกรมทำงาน

เมื่อเราสั่งรันโปรแกรม เราจะต้องใช้ Compiler ของ TypeScript เราจะเห็น Error ตั้งแต่แรกเมื่อเราเขียนผิด ยิ่งถ้าใช้ Editor อย่างเช่น VSCode ก็จะขึ้นให้เราเห็นโดยที่เราไม่ต้องทำอะไรเลย

2. โค้ดมีคุณภาพขึ้น

การมี Type กำกับตัวแปร จะทำให้เราเข้าใจได้ทันทีว่าตัวแปรนั้นใช้เก็บค่าอะไร ส่งผลให้เข้าใจการทำงานในส่วนที่เกี่ยวข้องภายในเวลารวดเร็ว

3. มี Auto Complete

Code Editor อย่าง VSCode ก็มี Auto Complete ที่เมื่อเราพิมพ์จุด (.) หลังตัวแปร แล้วมีรายการ Property และ Function ที่ตรงกับ Type ของตัวแปรขึ้นมาให้ นี่เป็นผลมาจากการทำงานของ TypeScript ที่ฝังอยู่ใน VSCode ถ้าโปรแกรมเราใช้ TypeScript ตัว Editor ก็จะประมวลผล Auto Complete ให้เราใช้เร็วและบ่อยกว่า JavaScript

4. ไม่ Strict เท่า Strict Type Language

แม้ TypeScript จะทำให้เราต้องกำหนด Type และ Strict เรื่องใช้ตัวแปรมากขึ้น แต่ก็ไม่ได้ Strict ถึงขนาดต้องใส่ Type ให้กับทุกตัวที่เราใช้ในโปรแกรม เหมือนอย่างภาษาที่ Strict หนัก ๆ อย่างเช่น ภาษา Java ตัว TypeScript เองก็เปิดให้เราเลือกได้ว่าจะใส่ Type หรือไม่ใส่ Type อย่างไรบ้าง เช่น

// ตัวแปร ต้องใส่ type นะ
cost a: number = 10;

// ฟังก์ชัน ไม่ต้องใส่ return type ก็ได้
function add(a: number, b: number) {
  return a + b;
}

อยากใช้บ้างต้องทำไง?

TypeScript ใช้ได้ในโปรเจคที่ใช้ Environment เป็น Node.js หรือ Deno ถ้าเป็น Frontend ก็เป็นพวก Framework ที่นิยมใช้กัน อย่างเช่น React.js, Vue.js ในที่นี้จะขอพูดถึงการเพิ่ม TypeScript ใน Node.js ธรรมดาอย่างเดียวก่อน

เราสามารถติดตั้งผ่าน npm

npm install typescript --save-dev // local
npm install typescript -g // global

จากนั้นให้เราสร้างไฟล์ tsconfig.json ในโปรเจคซึ่งมีเนื้อหาประมาณนี้

{
  "compilerOptions": {
    "target": "ES2015",
    "module": "commonjs",
    "strict": true,
    "esModuleInterop": true,
    "skipLibCheck": true,
    "forceConsistentCasingInFileNames": true
  }
}

มันเป็นไฟล์ Config ของ TypeScript ซึ่งมีผลต่อการแปลภาษา เราสามารถปรับได้ตามความต้องการเรา สามารถเริ่มต้นจาก tsconfig-base ได้ รายละเอียดของ Config ก็สามารถดูได้ที่ tsconfig.json Refrence

เวลาเขียนโค้ด TypeScript เราจะเขียนในไฟล์ที่มีนามสกุลเป็น .ts แทน .js (ถ้าเขียนเป็น JSX เราจะเขียนในไฟล์ .tsx)

การสร้างตัวแปร ใน Typescript จะมีประกาศ type เพิ่มเข้าไป

const a: type = something

เสร็จแล้วเมื่อจะทดสอบ ให้รัน TypeScript compiler ด้วยคำสั่งนี้

npx tsc

ตัวอย่าง

let a: { name: string } = {
  name: 'John'
}

a = null

console.log(a.name)

ถ้ามีอะไรผิดปกติ มันจะแจ้งใน Terminal หรือ Command line ของเราแบบนี้

example.ts:5:1 - error TS2322: Type 'null' is not assignable to type '{ name: string; }'.

เมื่อแก้เสร็จแล้ว เมื่อจะรันโปรแกรมจริง ๆ จะต้องแปลงกลับมาเป็น Javascript ซึ่งทำได้โดยใช้ TypeScript compiler ด้วยคำสั่งเดียวกัน แต่เพิ่ม --outDir แบบนี้

npx tsc --outDir ./build

หรือจะเพิ่ม outDir ใน tsconfig.json

{
  "compilerOptions": {
    ...
    "outDir": "./build"
    ...
  },
}

แล้วรันคำสั่งเหลือแค่

npx tsc

ผลลัพธ์ที่ได้จากคำสั่งนี้ จะเป็นไฟล์ JavaScript อยู่โฟลเดอร์ตามที่กำหนดใน outDir ในที่นี้จะเป็น ./build

Type ใน TypeScript

Primitive Type

Primitive Type คือ ชนิดของข้อมูลทั่วไปที่มีอยู่ใน JavaScript มีชื่อเดียวกับที่เราเห็นเมื่อใช้ Operator typeof มี 3 ตัวคือ

• boolean
• number
• string

const a: boolean = true
const b: number = 10
const c: string = 'Hello'

Object

การใส่ Type ให้กับ Object เราต้องใส่เป็นรายการ Property ของ Object ลงไปแบบนี้

const obj: {
  name: string
  age: number
  gender: string
} = {
  name: 'John',
  age: 20,
  ender: 'Male'
};

เราสามารถใช้ ; หรือ , คั่นได้ในกรณีเราเขียน type ของ Object บรรทัดเดียว

const obj: { name: string, age: number, gender: string } = {
  name: 'John',
  age: 20,
  gender: 'Male'
}

Property ทุกตัวใน type นี้จะบังคับใส่ค่าหมด ถ้าใส่ไม่หมดจะมี Error ขึ้น

ถ้ามี Property ที่ไม่อยากบังคับให้ใส่ค่าจริง ๆ เราสามารถใส่เครื่องหมาย ? กำกับได้

const obj: { name: string, age?: boolean, gender: string } = {
  name: 'John',
  gender: 'Male'
}

if (typeof a.age === 'undefined') {
  // true
  console.log('a.age is undefined')
}

เราสามารถเพิ่ม [key: string]: type เพื่อให้ใส่ Unknown property ได้ด้วย

let a: { [x: string]: string | number } = {
  name: 'John',
};
a['age'] = 20;
a['gender'] = 'Male';

let b: {
  name: string
  age: number
  [x: string]: string | number
} = {
  name: 'John',
  age: 20
}
b.gender = 'Male'

การเขียน และการใช้มีหลายแบบ

แบบที่ 1

let a: { [x: string]: string | number } = {}

การใช้ type แบบนี้ Object จะรับ Property อะไรก็ได้ เวลาสร้างตัวแปร ต้องใส่ค่าของ Object เสมอ แต่แบบนี้จะใส่ เป็นค่า {} (Object ว่าง) ได้

เวลา Assign หรือใช้ค่า Property ใน Object นั้น จะต้องใช้แบบ obj[string index]

a['age'] = 20
a['gender'] = 'Male'

แบบที่ 2

let b: {
  name: string
  age: number
  [x: string]: string | number
} = {
  name: 'John',
  age: 20
}

การประกาศแบบนี้ Object จะต้องมี name และ age เพราะฉะนั้นการสร้าง Object จะต้องใส่ค่า object ที่มี Property ให้ครบ ไม่สามารถใส่เป็น {} ได้ แต่จะใส่เพิ่มได้เช่นเดียวกัน เพราะใน type มี [x: string]: string | number

และเวลา Assign หรือใช้ค่า Property ใน Object นั้น เราใช้แบบ obj[string index] ไม่ได้ เราจะต้องใช้แบบ obj.name

b.gender = 'Male'

แต่เงื่อนไขของการใช้ [key: string]: type คือ เราต้องใส่ type ให้ครบตามจำนวน type ที่ใช้ทั้งหมดดังที่แสดงในตัวอย่างด้านบน ถ้ามี type หลายชนิด เราสามารถใช้เครื่องหมาย | คั่นระหว่าง type ได้ ซึ่งเครื่องหมายนี้เรียกว่า Union Type Operator ซึ่งจะอธิบายในหัวข้อต่อไป

ถ้าเกิดเราไม่ได้ใส่ type ให้กับ Object ใน TypeScript จะตีความว่า Object นั้นมี type any

Array

การใส่ type ให้กับ Array ต้องใส่เป็น type[] เช่น string[] การเขียนแบบนี้สามารถใช้กับ type ทุกตัวที่กล่าวมา หากไม่อยากเขียนแบบนี้ เราสามารถเขียนอีกแบบก็ได้เหมือนกัน คือ Array<type>

const arr: string[] = ['a', 'b', 'c']
const arr2: Array<string> = ['a', 'b', 'c']

null

Type ทั้งหมดที่กล่าวมาเป็น Non-nullable คือ ข้อมูลจะมีค่าเป็น null ไม่ได้ ถ้าเราต้องการให้ข้อมูลนั้นมีค่า null เราต้องใช้ type นี้ด้วย

null และ undefined ไม่เหมือนกันนะ

• null คือ ข้อมูลที่ถูกสร้างขึ้นมาแล้ว แต่ไม่มีค่า
• undefined คือ ข้อมูลที่ไม่ได้ถูกสร้างขึ้น

let a: null // เก็บค่า null อย่างเดียว
let b: string | null // เก็บค่า string หรือ null

any

any คือ Type ชนิดพิเศษที่สามารถใช้กับตัวแปรอะไรก็ได้ เมื่อใช้แล้ว TypeScript จะข้ามไม่ตรวจการใช้ตัวแปรนั้น

const a: any = { x: 1, y: 2 }
a.foo()
a()
a.bar = 100
a = 'hello'

ตาม Best Practices any ถือว่าเป็น type ที่ควรหลีกเลี่ยง เพราะมันจะปิดการตรวจหมด และขณะที่โปรแกรมทำงานอาจจะเกิด Error ไม่ต่างจากการใช้ JavaScript เพียว ๆ เลย

unknown

unknown เป็น type ที่ทำงานเหมือน any ก็คือ เป็น type ที่รองรับได้ทุกข้อมูล แต่จะพิเศษกว่า any คือ เราจะใช้ตัวแปรที่เป็น unknown ไม่ได้เลย ถ้าไม่เช็ค type ด้วย operation typeof หรือ instanceof ก่อน หมายความว่า unknown ปลอดภัยกว่า any เราสามารถใช้ได้โดยไม่ผิดหลักอะไร

ส่วนมากจะใช้ unknown กันเมื่อไม่รู้ type ของตัวแปร หรือมีได้หลาย type และต้องเช็คด้วย typeof หรือ instanceof เช่น ตัวแปรที่เป็น Object ของ Class ต่าง ๆ

คัวอย่าง:

class A {
  foo() {
    return 'foo'
  }
}

class B {
  bar() {
    return 'bar'
  }
}

let a: unknown = new A() // ถ้าไม่ใส่ type เป็น unknown ตัวตรวจของ TypeScript จะตีความว่า `a มี type เป็น A` ทำให้ไม่สามารถ assign ค่าเป็น object ของ B ได้

// ก่อนที่จะใช้ตัวแปร ต้องเช็คด้วย `instanceof` ก่อน
if (a instanceof A) {
  console.log(a.foo())
}

a = new B()

if (a instanceof B) {
  console.log(a.bar())
}

Union Type

ในบางครั้ง เราอยากให้ตัวแปรสามารถเก็บค่าได้หลายชนิด เราสามารถใส่ type ที่ต้องการคั่นด้วยเครื่องหมาย | เช่น

let a: number | string
a = 1
a = 'hello'

เราใช้ค่าและฟังก์ชันต่าง ๆ ในตัวแปรที่เป็น Union ได้ถ้าค่าและฟังก์ชันต่าง ๆ ที่เราเรียกใช้มีใน Type ที่เราจับมา Union ทั้งหมด

function getFirstThree(x: number[] | string) {
  return x.slice(0, 3) // เรียกได้ไม่มี error เพราะฟังก์ชัน slice มีอยู่ในอาร์เรย์และ string
}

แต่ถ้าจะเรียกค่าและฟังก์ชันที่ไม่ได้มีอยู่ทุก Type เราจะเรียกไม่ได้

function printId(id: number | string) {
  console.log(id.toUpperCase()) // เกิด error
}

จากข้างบน เมื่อรันตัวแปลภาษาของ TypeScript มันจะแจ้งว่า

Property 'toUpperCase' does not exist on type 'string | number'.
Property 'toUpperCase' does not exist on type 'number'.

เป็นที่แน่ชัดว่ามันเกิดจาก เราไปเรียกฟังก์ชัน toUpperCase ที่มีใน string แต่ไม่มีใน number

วิธีแก้ไขเมื่อเกิดเหตุการณ์แบบนี้ คือ ให้เราเช็ค type ของตัวแปรด้วย typeof หรือ instanceof ก่อนใช้ตัวแปร

function printId(id: number | string) {
  if (typeof id === 'string') {
    console.log(id.toUpperCase())
  } else {
    console.log(id)
  }
}

printId('one') // ONE
printId(1) // 1

ถ้าเป็นอาร์เรย์ สามารถใช้ Array.isArray() ได้

const a: number[] | string = [1, 2, 3]
if (Array.isArray(a)) {
  console.log(`Array joined: ${a.join(', ')}`)
}

Intersaction type

เป็นการรวม type เป็นหนึ่งเดียว ทำให้เราสามารถใช้ค่าและฟังก์ชันทุกตัวของ type ที่รวมกัน

const a: { name: string } & { age: number } = { name: 'John', age: 30 }

console.log(a.name) // John
console.log(a.age) // 30

การสร้าง Type

Type Alias

ถ้า type ที่ใช้มันยาวมาก และใช้บ่อย ๆ เราสามารถตั้งชื่อให้ type นั้นได้ และใช้ชื่อนั้นแทน

type numberOrString = number | string

const a: numberOrString = 1

type Person = {
  name: string,
  age: number
}

const a: Person = {
  name: 'John',
  age: 30
}

Interface

Interface เป็นการประกาศลักษณะของ Object

interface Person {
  name: string;
  age: number;
}

const a: Person = {
  name: 'John',
  age: 30
}

Interface และ Type Alias จะเหมือนกันทุกอย่าง แต่ที่แตกต่าง คือ การประกาศ และอีกอย่างหนึ่ง Interface จะสามารถเพิ่ม Property ขึ้นมาทีหลังได้ ในขณะที่ Type Alias ทำไม่ได้

// การประกาศ
// Type Alias
type Point = {
  x: number,
  y: number
}

// Interface
interface Point {
  x: number;
}

// Interface สามารถประกาศซ้ำเพื่อเพิ่ม Property ได้
interface Point {
  y: number;
}

const coordinate: Point = { x: 12, y: 12 }

ประกาศ Type ใน Function

ในฟังก์ชัน ใส่ type ได้ที่ Parameter และ Return value

function add(a: number, b: number): string {
  return (a + b).toString()
}

const add = (a: number, b: number): string => (a + b).toString()

TypeScript ยังมี Type และรายละเอียดอื่น ๆ อีกมากมาย จนไม่สามารถเขียนได้หมด ถ้าอยากจะศึกษาเพิ่ม ก็สามารถเข้าไปที่ลิงก์ด้านล่างเพื่อศึกษาต่อได้เลยค่ะ

References & Read More

• Typescript (Wikipedia)
• What is a tsconfig.json (Official Typescript Handbook)
• Everyday Types (Official Typescript Handbook)
• TypeScript Deep Dive
• Learn TypeScript