타입스크립트의 동작 원리

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대다수의 프로그래밍 언어는 어떻게 동작할까?

타입스크립트 동작 방식을 정확히 이해 하려면 대다수의 프로그래밍 언어들이 어떻게 동작 하는지 그 원리를 살펴볼 필요가 있다.

먼저 대부분의 프로그래밍 언어는 사실 컴퓨터보단 인간에게 더 친화적이다. 컴퓨터는 인간과는 달리 바이트코드나 기계어, 이진수 같은 아주 단순한 형태의 언어를 기반으로 동작한다. 따라서 영어의 문법과 비슷한 프로그래밍 언어를 컴퓨터가 바로 이해하고 실행할수는 없다.

그래서 컴퓨터는 우리가 작성한 코드를 실행하기 위해서 이 코드를 자기가 해석하기 쉬운 형태로 변환 하는데 이 과정을 우리는 변환한다 라고 해서 컴파일이라고 부른다.

우리가 프로그래밍 언어로 작성한 코드를 컴파일 하면 코드가 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어 같은 형태로 변환된다. 그럼 이제 컴퓨터가 이걸 읽어서 실행하고 결과적으로 코드가 실행되는 것이다.

그리고 이렇게 코드를 컴파일하는 녀석을 특별히 컴파일러 라고 부른다.
자바나 자바스크립트같은 언어를 컴파일하면 바이트 코드라는 형식으로 변환된다. 그래서 설명 편의상 앞으로 컴파일 결과 생성되는 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태의 코드를 그냥 바이트코드라고 부르겠다.

자 그런데 컴파일러는 어떤 과정을 거쳐 코드를 컴파일 하는 걸까?

우선 컴파일러는 우리가 작성한 코드를 바로 바이트코드로 변환하는게 아니라 그 전에 AST(추상 문법 트리)라는 특별한 형태로 먼저 변환한다.

AST는 위 그림처럼 코드의 공백이나 주석 탭 등의 코드 실행에 관계없는 그런 요소들은 전부 제거하고 트리 형태의 자료구조에 코드를 쪼개서 저장 해 놓은 그런 형태를 말한다.

이렇게 코드를 AST로 변환하고 나면 이제 마지막으로 컴파일러가 AST를 바이트코드로 변환하고 컴파일이 종료된다.

우리의 코드가 실행되는 과정을 정리하면 먼저 코드를 컴파일러가 AST로 변환하고 AST를 다시 바이트코드로 변환하고 이렇게 변환된 바이트코드를 컴퓨터가 실행하게 되는 것이다.

타입스크립트의 동작 과정

타입스크립트도 다른 언어와 마찬가지로 실행 하려면 컴파일을 해야 한다.

우선 다른 언어들과 동일하게 먼저 타입스크립트 코드를 AST로 변환한다.

그런데 그 다음 AST를 바이트코드로 변환하는게 아니라 이 AST를 보고 코드 상에 타입 오류가 없는지 검사하는타입 검사가 수행된다.

만약 이때 우리가 코드를 잘못 작성해서 코드에 타입 오류가 있었다면 타입 검사가 실패하고 컴파일이 중단된다.

만약 타입 오류가 없는 정상적인 코드라면 타입 검사를 성공적으로 통과하고 그 다음에는 AST를 바이트코드가 아니라 ‘자바스크립트 코드’로 변환한다.

그리고 컴파일이 종료됩니다.

타입스크립트의 컴파일은 이렇게 진행된다.

대부분의 언어를 컴파일 하면 바이트코드가 만들어지는 것과는 다르게 타입스크립트를 컴파일하면 자바스크립트 코드가 만들어진다.

이렇게 타입스크립트의 컴파일 결과로 만들어진 자바스크립트 코드를 Node.js나 웹브라우저로 실행하면 앞서 살펴본 대다수의 언어들과 동일한 과정을 거쳐 컴파일 되어 실행된다.

여기서 중요하게 살펴봐야 할 부분은 타입스크립트 코드의 컴파일 과정에 타입 검사가 포함되어 있기 때문에 타입 스크립트 코드를 컴파일 해서 생성한 자바스크립트 코드는 타입 검사를 통과한 자바스크립트 코드라는 거죠 그러니깐 타입 오류가 발생할 가능성이 낮은 안전한 자바스크립트 코드라는 것이다.

예를 들어서위 그림처럼 타입 오류가 발생하고 있는 타입스크립트 코드는 컴파일 시 타입 검사를 통과할 수 없기 때문에 자바스크립트 코드로 변환되지 않아 실행할 수 없게 된다.

반면에 다음 그림처럼 타입 오류가 없는 타입스크립트 코드는 컴파일 시 타입 검사를 통과해서 이렇게 타입 관련 문법들은 삭제된 안전한 자바스크립트 코드로 변경된다.

여기서 알 수 있는 또 다른 사실은 타입스크립트에 작성한 타입 관련 코드들은 결국 자바스크립트로 변환될 때 사라지게 되어 프로그램 실행에 영향을 미치지는 않는다는 점이다.

정리하자면 결국 타입스크립트는 컴파일 결과 타입 검사를 거쳐 자바스크립트 코드로 변환되는데 이때 만약 코드에 오류가 있다면 컴파일 도중 실패하게 되므로 자바스크립트를 보다 더 안전하게 사용하는 미리 한번 코드를 검사하는 용도로 사용된다고 볼 수 있다.