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TypeScript 编译器 Go 重写版提速 10 倍:微软团队深度揭秘幕后工程细节

本文永久链接 – https://tonybai.com/2026/01/27/typescript-compiler-go-rewrite-10x-speed-microsoft-details

大家好,我是Tony Bai。

“JavaScript 是一门很棒的语言,但它并不是为了编写编译器而设计的。”

备受瞩目的 TypeScript 编译器 Go 重写版(代号 TypeScript 7.0)已经取得了惊人的 10 倍性能提升。在最近的 GopherCon 2025 上,来自 Microsoft TypeScript 团队的 Jake Bailey 带来了一场干货满满的分享,深度揭秘了这场跨语言大迁徙背后的工程挑战与技术细节。

为什么最终选择了 Go?庞大的 AST 如何在 Go 中高效表达?又是如何通过并发设计打破 Node.js 的性能枷锁的?本文将带你深入编译器内部,一探究竟。

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缘起:当 JavaScript 触碰到天花板

TypeScript 自 2012 年发布以来,一直采用“自举” (Self-hosting) 的方式,即用 TypeScript 编写 TypeScript 编译器。这带来了巨大的好处:团队能第一时间吃自己的狗粮,社区贡献也极其方便。

然而,JavaScript 并不是为了编写高性能编译器而设计的。随着代码库规模的爆炸式增长(如 VS Code 的 150 万行代码),基于 Node.js 的编译器逐渐触碰到了性能天花板:

  • 单线程与内存限制:JavaScript 无法高效利用多核 CPU,且 Node.js 构建环境(如 Electron)常常面临 4GB 内存上限,导致大型项目编译时频繁 OOM。
  • 昂贵的对象模型:JavaScript 的对象模型开销巨大,而编译器需要创建数以百万计的 AST 节点,这对内存和 GC 都是沉重的负担。
  • 异步的代价:async/await 虽然方便,但带来了著名的“函数着色”问题,且 Promise 对象的分配本身就有非零的运行时开销。

尽管团队已经用尽了 JIT 优化、缓存、单态化 (monomorphization) 等高级手段,但性能提升的边际效应越来越小,OOM 问题依然挥之不去。移植到另外一种语言,成为了打破僵局的唯一选择。

明确目标:新编译器的硬性指标

既然决定要移植到新语言,那么新语言必须解决 JavaScript 的痛点,同时不能丢失现有的优势。团队列出了几条不可妥协的硬性指标:

  1. 极致速度:必须编译为原生机器码 (Native Code),摆脱解释器和 JIT 的预热开销。
  2. 共享内存并发:这是性能翻盘的关键。新语言必须对多线程共享内存有强力支持,以便充分压榨多核性能。
  3. 跨平台支持:必须能运行在所有主流操作系统上,最重要的是——必须能编译为 WebAssembly,以确保在浏览器环境(如 vscode.dev)中的体验。
  4. 无缝移植:鉴于 TypeScript 没有正式的语言规范(Spec),现有的编译器实现就是事实上的规范。因此,新语言必须能够最大程度地保留原有代码的结构和逻辑,以确保行为的一致性。

正是这几条苛刻的标准,将选型的范围迅速缩小。

选型:为什么是 Go?

在考察了 Rust、C#、Zig 等语言后,Go 脱颖而出。Jake 透露了核心的决策逻辑:

  1. 带 GC 的内存管理:编译器涉及大量复杂的、循环引用的数据结构(如 AST 节点),“手动”管理内存(如 Rust)会带来巨大的心智负担和开发成本。Go 的 GC 完美契合这一需求。
  2. 结构相似性:TypeScript 的代码风格(无类、大量函数和接口)与 Go 非常相似。这使得“移植”而非“重写”成为可能。
  3. 学习曲线平缓:团队中大部分是 TypeScript 专家而非系统编程专家。Go 的简单性让团队能迅速上手。
  4. 跨平台与性能:Go 编译为原生机器码,天生支持高并发,且能轻松跨平台(包括编译为 WASM)。

Go完美地契合了TypeScript编译器移植的需求!

早期验证:手写原型与意外惊喜

在决定全面转向 Go 之前,团队并未贸然行动,而是采取了稳健的“原型验证”策略。

他们从编译器的最底层——扫描器 (Scanner) 和解析器 (Parser)——开始,尝试手工将 TypeScript 代码逐行“翻译”为 Go 代码。与此同时,为了确保决策万无一失,还有几位成员试探性地尝试了其他语言方案。

结果令人振奋:即使是初步的手写 Go 代码,解析速度也达到了原版的 5 倍左右!

更重要的是,团队惊喜地发现,手写的 Go 代码在结构和逻辑上与原始的 TypeScript 代码惊人地相似。这种代码形态上的高度一致性,不仅验证了 Go 是正确的选择,更为后续大规模自动化工具的开发注入了强心剂。

移植实战:从 ts-to-go 到并发革命

1. 自动化移植工具:ts-to-go

为了加速迁移,Jake 编写了一个 ts-to-go 工具,能将 TypeScript 代码“直译”为 Go 代码。

  • TS 的 interface -> Go 的 interface
  • TS 的 class -> Go 的 struct + methods
  • 复杂的位运算和逻辑判断 -> 自动转换为 Go 的等价写法

虽然不能 100% 完美转换,但这让团队在初期就能获得一个“虽然丑但能跑”的版本,极大加速了进程。

2. 数据结构的重新设计

在 JavaScript 中,对象是动态的;在 Go 中,一切皆有类型。团队不得不对 AST 的数据结构进行大刀阔斧的改革。

  • 消除 interface 滥用:最初的移植版本大量使用 interface 来模拟 TS 的多态,导致了巨大的内存开销(胖指针)和 nil 检查地狱。
  • 拥抱 struct 嵌入:最终,他们设计了一个基础 Node 结构体,并将其嵌入到所有具体的 AST 节点中。这不仅减少了内存占用,还彻底解决了 nil 接口的问题。

3. 并发:性能提升的核心引擎

这是 Go 带来的最大红利。旧的 TS 编译器是单线程的,解析、绑定、检查、生成都在一条线上排队。

而在 Go 版本中:

  • 解析 (Parsing):每个文件可以独立解析,完全并行。
  • 绑定 (Binding):每个文件的符号绑定也是独立的,完全并行。
  • 类型检查 (Type Checking):这是最难的部分,因为文件间存在复杂的依赖。团队采用了“独立检查器” (Independent Checkers) 的模式,为每组文件分配一个独立的检查器,虽然会有少量重复工作,但实现了高度的并行化。

结果是惊人的:VS Code 的编译时间从 80 秒缩短到了 7 秒,速度提升超过 10 倍!

踩坑与优化:Go 也没那么简单

当然,移植过程并非一帆风顺。Jake 分享了几个典型的“水土不服”案例:

  • 影子变量 (Shadowing):Go 允许在内层作用域遮蔽外层变量(如 err、result等),这导致了无数隐蔽的 Bug。Jake 甚至为此专门写了一个静态分析工具(https://jakebailey.dev/posts/go-shadowing)来抓这些虫子。
  • 方法值的分配:在 Go 中,将方法作为值传递(如 parser.LookAhead)会产生一次内存分配。在一个频繁调用的紧密循环中,这带来了 17% 的性能损耗。解决方案是改回显式的函数调用。
  • 字符串拼接:JavaScript 引擎对字符串拼接有深度优化(Cons-string),而 Go 的 + 操作符则是实打实的内存拷贝。这导致初期的移植版本在处理大量字符串时性能惨不忍睹。

遗憾与取舍:那些我们怀念的 TypeScript 特性

正如 Jake 在演讲中所言,这次迁移是一场巨大的工程胜利,但也是一次充满妥协的旅程。从表达力丰富的 TypeScript 转向“极简主义”的 Go,团队不得不忍痛割爱,放弃了许多令人怀念的语言特性:

  • 编译期空值安全 (Compile-time nil safety):这是团队最怀念的特性。在 Go 中,空指针异常(Panic)依然是悬在头顶的达摩克利斯之剑,而在 TypeScript 中,null/undefined 是类型系统的一部分,能被编译器严格检查。
  • 空值合并与链式调用 (??, ?.):Go 缺乏这些语法糖,使得代码中充斥着冗长的 if x != nil 检查,远不如 TypeScript 优雅。
  • 联合类型与类型收窄 (Union types, narrowing):TypeScript 强大的联合类型让数据建模极其灵活,而在 Go 中,这不得不退化为接口或带有大量字段的结构体。
  • 泛型方法与三元运算符:这些“现代化”特性的缺失,让从前端背景转过来的工程师们颇感不适。

然而,对于编译器团队来说,为了性能,这一切“阵痛”都是值得的。他们用语法的繁琐换取了运行时的极速,这正是工程世界中最经典的“等价交换”。

注:关于泛型方法,Go团队很大可能将在Go 1.27支持!

未来展望:TypeScript 7.0

目前,Go 版本的编译器已经能通过 10 万个测试用例,并在 Slack、Figma 等大厂的内部构建中试运行(Slack 的构建时间从 6 分钟降至 40 秒)。

Microsoft 计划在 TypeScript 6.0 中开始引入一些破坏性变更,为 Go 版本的上位做铺垫。而那个完全由 Go 驱动、极速的编译器,预计将被命名为 TypeScript 7.0

这场从 Node.js 到 Go 的大迁徙,不仅证明了 Go 在复杂编译器领域的工程能力,也为所有面临类似性能瓶颈的团队,提供了一个极具参考价值的范本。

注:微软在2025年12月初发布了TypeScript 7.0的最新进展,大家可以在 https://devblogs.microsoft.com/typescript/progress-on-typescript-7-december-2025/ 这里了解详情。

资料链接:https://www.youtube.com/watch?v=PZm_YbE3fcA


你的“重写”冲动

微软用 Go 重写 TS 编译器,是一次壮士断腕般的成功尝试。在你维护的项目中,是否有那个让你想要“推倒重来”的性能瓶颈?如果让你选,你会
用 Go 还是 Rust 来重写它?

欢迎在评论区分享你的重构经历或选型思考! 让我们一起探讨如何在性能与开发效率之间找到平衡。

如果这篇文章让你对 Go 在大型项目中的潜力有了新的认识,别忘了点个【赞】和【在看】,并转发给你的架构师朋友!


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dingo:Go 语言的 “TypeScript”时刻?—— 一场由社区驱动的语言演进实验

本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/11/27/dingo-go-typescript-moment

大家好,我是Tony Bai。

Go 语言自诞生以来,以其极简主义哲学(Simplicity)赢得了全球开发者的青睐。然而,这种极简也伴随着长期的痛点:

  • 满屏的 if err != nil。
  • 缺失的和类型(Sum Types/Enums),导致状态表达含糊。
  • nil 指针带来的运行时 panic 风险。
  • 泛型虽已到来,但函数式编程体验(如 map/filter)依然匮乏。

在每年的 Go User Survey 中,这些问题总是名列前茅。

Gopher们渴望“越狱”,但Go 核心团队对此保持审慎,这不仅是为了保持语言的纯粹,也是为了向后兼容。

一个名为dingo 的开源项目的出现,试图打破这一僵局。它自称是 “逃逸的 Go”(Go that escaped)。就像 TypeScript 之于 JavaScript,dingo 试图在不改变 Go 运行时、不引入额外依赖的前提下,通过编译时转译,为 Gopher 们提供现代化的语法糖和类型安全。

在本文中,我们就来深入剖析 dingo 的核心机制与创新语法,看看它是如何在保持 Go 零运行时开销的同时,实现那些 Gopher 们梦寐以求的现代语言特性的。

dingo 是什么?

简单来说,dingo 是一门元语言(Meta-language)。它拥有类似 Rust 或 TypeScript 的现代语法,但最终会被编译成纯粹的、符合惯例的 Go 代码

其核心价值主张包括:

  1. 零运行时开销:编译产物就是标准的 Go 代码,性能与原生 Go 完全一致。
  2. 向后兼容:可以直接引入现有的 Go 包,生成的代码也可以被其他 Go 项目引用。
  3. 类型安全增强:引入 Option 和 Result 类型,语法层面消灭空指针异常。
  4. 人体工程学升级:通过?操作符和模式匹配(Pattern matching),大幅减少样板代码。

注:为什么叫 dingo(澳洲野犬)?dingo项目的README 中有一个有趣的隐喻:Go 的吉祥物 Gopher(地鼠)是规矩的、被管理的;而 dingo(澳洲野犬)曾是家犬,后来逃入荒野,恢复了野性。dingo 语言依然保留了 Go 的基因,但它拒绝被传统的规则束缚——它代表了未经许可的自由


核心特性与代码对比

dingo 并非为了标新立异,而是为了解决实际问题。以下是它如何通过转译解决 Go 的四大痛点:

错误传播:告别 if err != nil

Go 的错误处理不仅啰嗦,而且容易打断阅读逻辑。dingo 引入了类似 Rust 的 ? 操作符。

dingo 写法:

// 看起来像 Rust,实际上是 Go 的超集
func processOrder(orderID: string) -> Result<Order, Error> {
    let order = fetchOrder(orderID)?          // 如果出错,直接返回 Err
    let validated = validateOrder(order)?     // 自动解包 Ok 的值
    let payment = processPayment(validated)?
    return Ok(payment)
}

转译后的 Go 代码(自动生成):

func processOrder(orderID string) (Order, error) {
    order, err := fetchOrder(orderID)
    if err != nil {
        return Order{}, err
    }

    validated, err := validateOrder(order)
    if err != nil {
        return Order{}, err
    }
    // ...以此类推
}

我们从上面示例代码的字面上就能看到收益:样板代码减少约 67%,业务逻辑一目了然。

Sum类型与模式匹配

这是 Go 社区呼声最高的功能之一([Proposal #19412](在本文中,我们就来深入剖析 Dingo 的核心机制与创新语法,看看它如何在保持 Go 零运行时开销的同时,实现那些 Gopher 们梦寐以求的现代语言特性。))。dingo 通过 enum 和 match 完美实现了这一点。

dingo 写法:

enum Shape {
    Circle { radius: float64 },
    Rectangle { width: float64, height: float64 },
    Point,
}

func area(s: Shape) -> float64 {
    match s {
        Circle(r) => 3.14 * r * r,
        Rectangle(w, h) => w * h,
        Point => 0.0
    }
}

dingo 将 enum 转译为 Go 的 struct + tag(标签联合体),并生成辅助方法(如 IsCircle(), NewCircle())。match 语句在编译时会进行穷尽性检查(Exhaustiveness Checking),如果你漏掉了一种情况,编译就会报错。

3. 空值安全

受 Swift 和 Kotlin 启发,dingo 引入了安全导航(Safe navigation)操作符 ?. 和空值合并操作符 ??。

dingo 写法:

// 还在写嵌套的 nil 检查吗?
let city = user?.address?.city?.name ?? "Unknown"

转译后的 Go 代码:

这会被展开为一系列的 if 检查或立即执行函数表达式,确保不会发生 panic。

4. 函数式编程工具

dingo 写法:

let numbers = []int{1, 2, 3, 4, 5}
let doubled = numbers.filter(|x| x % 2 == 0).map(|x| x * 2)

支持 TypeScript 风格的箭头函数 (=>) 或 Rust 风格的管道符 (||)。


技术架构与实现原理

dingo 的实现非常务实,它没有重写整个 Go 编译器,而是采用了两阶段转译架构

编译器架构

  • Stage 1: 预处理器 (Preprocessor)
    • 处理 dingo 特有的语法糖(如 ? 操作符、enum 定义、类型注解 : Type)。
    • 使用基于正则和文本的转换,将 dingo 代码转换为“合法的”但包含特殊标记的 Go 代码。
  • Stage 2: AST 转换 (Plugin System)
    • 利用 Go 原生的 go/parser 解析代码。
    • 通过插件系统(Plugins)对 AST(抽象语法树)进行语义层面的转换。例如,将 Result 展开为具体的 struct 定义。
  • Code Generation: 最后使用 go/printer 输出格式化好的 Go 代码。

IDE 支持的秘密武器:Source Maps

许多转译语言失败的原因是调试体验差——报错指向生成的代码,而不是源码。

dingo 实现了精确的 Source Maps (v1 格式)

  • 它建立 .dingo 文件和生成 .go 文件之间的双向映射。
  • LSP 集成:dingo 开发了一个 LSP 代理(Proxy),它包装了官方的 gopls。当你请求“跳转定义”时,代理拦截请求,利用 Source Map 将位置从 dingo 坐标转换到 Go 坐标,发送给 gopls,拿到结果后再转换回来。这样,你在 VS Code 中写 dingo,享受的是 Go 级别的智能提示和重构能力。

混合包管理策略

dingo 采用了一种聪明的混合策略来解决生态兼容性:

  • 应用开发:保留 .dingo 文件,忽略生成的 .go 文件。开发体验类似 TypeScript。
  • 库开发:在发布时,将 .dingo 转译为 .go 并提交到版本控制系统。
  • 意义:任何纯 Go 项目都可以 go get 一个用 dingo 写的库,而不需要安装 dingo。这是生态融合的关键。

哲学与争议:为什么这很重要?

dingo 的 项目说明文档中提出了一个深刻的观点:“自私地使用 dingo,顺便推动 Go 的演进。”

TypeScript 最初并非为了改变 JavaScript 标准,而是为了让开发者在大项目中活下来。但随着 TS 的普及(Async/Await, Optional Chaining),这些特性最终被吸纳进 ECMAScript 标准。

dingo的对 Go 核心团队的参考价值,和TS类似。

Go 核心团队在引入新特性时非常依赖“证据”而非“理论”。 Proposal #19412 尚未被accept,是因为缺乏 Go 语境下的具体实现范例。但 dingo 如果能拥有 5 万开发者,它就提供了一份实证数据

  • “使用了 ? 操作符的项目,代码量减少了 X%。”
  • “和类型在 Go 的 runtime 上运行良好,并没有导致性能下降。”

因此,dingo 不是 Go 的竞争者,它是 Go 未来的沙盒。


上手指南与现状

目前,截至本文编写时, dingo 还处于 v0.3.0-alpha 阶段,主要核心特性(Sum类型、模式匹配、错误传播、LSP 支持)完成度还不高,仅适合向往拥有Rust、TypeScript等表达力更强的语法的Gopher尝鲜体验之用。

快速安装

# 克隆仓库并构建编译器
git clone https://github.com/MadAppGang/dingo.git 或 git clone --depth=1 git@github.com:MadAppGang/dingo.git
cd dingo && go build -o dingo ./cmd/dingo

# 将 dingo 加入环境变量 (可选)
export PATH=$PATH:$(pwd)

验证安装结果:

# dingo version

Hello World

# 编写 hello.dingo

package main
func main() {
    let msg = "Hello from dingo"
    println(msg)
}

# 编译并运行(dingo 会自动调用 Go 编译器)
dingo run hello.dingo

运行过程中,dingo会生成转义后的hello.go代码:

package main

func main() {
        msg := "Hello from dingo"
        println(msg)
}

大家通过转义后的代码,也可以看到它的转换过程和原理。


小结

dingo 是一个大胆的实验。它证明了我们可以在不分叉 Go 语言、不分裂生态系统的前提下,拥有现代化的语言特性。

不过,目前dingo的完成度还非常低,很多项目自带的example都build/run failed,这也是本篇文章可以运行的示例较少的原因:(。根据作者的Roadmap,目前很多新增的语法特性还处于未完成阶段。

但对于 Gopher 来说,如果你厌倦了 if err != nil,将来一旦完成度上来的dingo 很值得一试。即使你坚持使用纯 Go,dingo 的存在也是一件好事——它是一只被放入沙丁鱼群的鲶鱼,或许能激活 Go 语言演进的一池春水。

正如dingo项目宣言所说:这是你的语言,你的规则。无需委员会批准。


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