esModuleInterop 是如何影响 tsc 的

背景：从一个意外的问题说起

tsconfig有个配置项esModuleInterop: boolean，它会影响 typescript 在编译时如何处理模块加载。该配置修改后(false -> true) 导致图片上传代码报错，报错部分代码摘要如下：

import * as TPS from '@ali/tps-node';
const tps = new TPS({
  accesstoken: config.accessToken,
});

报错信息如下：

TypeError: TPS is not a constructor

修复方案很简单，常见的 2 种：

1. 把esModuleInterop改回false，同时修改新增代码的模块导入方式。
2. 调整已有代码，变更如下：
   

- import * as TPS from '@ali/tps-node';
+ import TPS from '@ali/tps-node';

问题很快被修复。但是细想下，自己没有深究过这个特性背后的细节，例如还有没有其他修复方案？本文尝试从 CommonJS 和 ES Module 两者规范的差异，详细说明该配置是如何影响 tsc 编译结果的。

CommonJS和ES MOdule 简介

▐  ES Module 语法简介

假设一个 ES Modulefoo.ts定义如下：

export const foo = 'foo';
class Foo {};
export default Foo;

import Foo from './foo'表示导入 foo 模块的默认导出，即Foo Class

import * as foo from './foo'表示导入 foo 模块的所有导出，即：{ foo: 'foo', default: Foo }。

▐  CommonJS 语法简介

CommonJS 比较简单，类似前面示例 1，转为 CommonJS 写法如下：

exports.foo = 'foo',
class Foo {};
exports.default = Foo;

tsc 如何将 ES Module 转为 CommonJS 的

Typescript 采用的 ES Module 规范，但是 Node.js 环境下，tsc 需要将 ES Module 编译为符合 CommonJS  规范的代码，才能在 Node.js 中执行。二者差异众多，其中和 esModuleInterop 属性关联较大的一点是：ES Module 有默认导入/导出的概念，CommonJS 没有这个概念。

当我们在 ts 代码中导入一个模块时，为了抹平这一层差异有两种策略：

1. 默认不做特殊处理，即：esModuleInterop=false，使用import * as XX from 'XX'语法导入一个 CommonJS 模块
2. 兼容模式，即：esModuleInterop=true ，将 CommonJS 的所有导出合并作为一个 default export，使用import XX from 'XX'语法导入 CommonJS 模块。

注：不论 esModuleInterop 值为false或true对导入 ES Module 模块无影响。

▐  esModuleInterop = false 时如何编译

其默认编译行为如下：

1. import * as foo from 'abc'会被编译为：const foo = require('abc')。
   
2. import foo, { bar } from 'abc'会被编译为：const foo_1 = require('abc')，同时调用该模块的代码会被 tsc 一同修改：
   

- foo.xxx();
- bar();
+ foo_1.default.xxx();
+ foo_1.bar();

此时，当我们导入一个 CommonJS 模块时，主要注意：

1. 该 CommonJS 模块导出的是否为一个普通对象，如果是的话，也可以用import { XX } from 'abc'导入该模块的部分属性。
   
2. 该 CommonJS 模块是否导出default属性（一般情况下是没有的）。没有则不能使用import XX from 'abc'的语法。
   

▐  esModuleInterop = true 时如何编译

Interop：可以理解为系统间不需要特殊配置就可以配合工作。

配置开启后，tsc 会对 CommonJS 打补丁，将其转为一个符合 ES Module 规范的模块：tsc 会引入两个助手方法：__importDefault、__importStar，来抹平 CommonJS 和 ES module 模块导出的差异。

__importDefault 说明

当使用默认导入语法时：import XX from 'abc'，其会被编译为：const XX_1 = __importDefault(require('abc'))。

一般情况下 CommonJS 模块是没有导出 default 属性的，所以无法使用默认导入语法。__importDefault就是将 CommonJS 导出的内容，合并为一个默认导出：

{ 
  "default": require('一个CommonJS模块')
}

这么一来，类似fs模块，就可以直接用import fs from 'fs'导入了：

import fs from 'fs'
fs.readFileSync();
// 编译后伪代码如下所示：
const fs = __importDefault(require('fs')); 
// 此时 fs = { default: { readFileSync, writeFileSync} };
fs.default.readFileSync();

__importStar 说明

当使用导入所有语法import * as XX from 'abc'时，其会被编译为：const XX = __importStar(require('abc')

importStar是importDefault的升级版：除了设置default属性为被导出模块，还会将被导入模块的所有可枚举属性（不含原型链继承），都代理过去。示例如下：

import * as fs from 'fs'
fs.readFileSync();
// 编译后伪代码如下所示：
const fs = __importStar(require('fs')); 
// 此时 fs = { readFileSync, writeFileSync,  default: { readFileSync, writeFileSync} };
fs.readFileSync();

回到开头的问题

通过前面 importStar 和 importDefault 的实现分析会发现：对于类似 fs 这样的模块（导出结果是一个普通对象），不论是使用哪种方法是导入，都是可以正确使用的。即，在开启 esModuleInterop 前，使用import * as fs 语法导入 fs 模块，开启 esModuleInterop 后，改写法仍然是兼容的，不需要修改。

而文章开头的代码之所以会在运行时报错，是因为 tps-node 模块导出的是一个 class。__importStar 会把模块可枚举属性导出，但是在 module.exports = 函数/类 这一场景下，是否无法导出函数、类的。但是我们可以用 default 属性来调用：

import * as TPS from '@ali/tps-node';
- const tps = new TPS({
+ const tps = new TPS.default({
   accesstoken: config.accessToken,
});

这就是第三种解法。这种写法看上去比较怪异，不熟悉的人会完全看不懂：default 属性哪里来的？所以，ts 中导入一个 CommonJS 模块最佳实践仍然是：

1. esModuleInterop=false，使用import * as XX语法
   
2. esModuleInterop=true，使用import XX from 'XX'语法