SWC (Speedy Web Compiler) 详解
SWC 是一个用 Rust 编写的、速度极快的 JavaScript/TypeScript 编译器和平台。它的主要目标是提供比 Babel 等传统 JavaScript 工具链更优越的性能,同时保持与现有生态系统的兼容性。
1. SWC 是什么?为什么需要它?
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定义: SWC (Speedy Web Compiler) 是一个基于 Rust 的超快速 TypeScript / JavaScript 编译器。它不仅仅是一个编译器,更像是一个可扩展的平台,可以用于编译、压缩、打包(实验性)、代码检查等。
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核心优势: 速度。由于 Rust 提供了接近 C/C++ 的性能和内存安全保证,SWC 在执行代码转换、压缩等任务时,通常比用 JavaScript 编写的工具(如 Babel、Terser)快得多,在某些场景下甚至能达到 10-20 倍甚至更高的性能提升。
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目标:
- 替换 Babel: 提供与 Babel 类似的代码转换功能(例如,将 ESNext 语法转换为 ES5),但速度更快。
- 替换 Terser/UglifyJS: 提供高性能的代码压缩功能。
- 实验性功能: 探索打包 (Bundling) 等其他构建工具链的功能。
- 可扩展性: 通过插件系统(主要是 Rust 插件,以及新兴的 WASM 插件支持)允许开发者自定义转换逻辑。
为什么需要 SWC?
随着前端项目规模的日益增大和复杂化,JavaScript 构建工具的性能瓶颈越来越突出。缓慢的构建和重新编译时间会严重影响开发效率和体验。SWC 的出现,正是为了解决这个痛点,通过利用 Rust 的高性能特性,大幅缩短构建时间。
2. SWC 的核心功能
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编译 (Transpilation):
- 将现代 JavaScript (ES2015, ES2016, ..., ESNext) 语法转换为向后兼容的版本 (如 ES5)。
- 支持 TypeScript 的编译,移除类型注解并转换为 JavaScript。
- 支持 JSX (React, Preact 等) 的转换。
- 支持各种 ECMAScript 提案阶段的特性。
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压缩 (Minification):
- 移除不必要的字符(空格、注释)、缩短变量名、内联函数等,以减小代码体积。SWC 的压缩器旨在与 Terser 竞争。
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打包 (Bundling - 实验性):
- SWC 也在探索打包功能 (
spack),目标是成为一个快速的模块打包器,但目前仍处于实验阶段,功能和稳定性可能不如 Webpack、Rollup、Parcel 等成熟方案。
- SWC 也在探索打包功能 (
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Source Map 生成: 支持生成 Source Map,便于调试转换后的代码。
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插件系统:
- Rust 插件: 性能最高,但需要 Rust 知识。
- WASM 插件 (WebAssembly): 允许使用其他语言(理论上包括 JavaScript/TypeScript,编译到 WASM)编写插件,这是一个重要的发展方向,旨在降低插件开发的门槛,并提供沙箱化的安全执行环境。
3. 如何使用 SWC
SWC 主要通过以下几种方式使用:
3.1. 安装
首先,你需要安装 SWC 的核心包和命令行工具:
npm install --save-dev @swc/core @swc/cli
# 或者使用 yarn
# yarn add --dev @swc/core @swc/cli
@swc/core: 提供了 SWC 的核心编译 API,供其他工具或脚本调用。@swc/cli: 提供了命令行界面,方便直接在终端中使用 SWC。
3.2. 命令行接口 (CLI) 使用
@swc/cli 提供了 swc 命令。
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编译单个文件:
npx swc ./src/input.js -o ./dist/output.js这会将
src/input.js编译并输出到dist/output.js。 -
编译整个目录:
npx swc ./src -d ./dist这会将
src目录下的所有.js,.jsx,.ts,.tsx文件编译到dist目录下,保持目录结构。 -
监听模式 (Watch Mode):
npx swc ./src -d ./dist -w当
src目录下的文件发生变化时,自动重新编译。 -
指定配置文件:
npx swc ./src -d ./dist --config-file .custom-swcrc默认情况下,SWC 会查找项目根目录下的
.swcrc文件。 -
生成 Source Maps:
npx swc ./src/input.js -o ./dist/output.js -s # 或者 --source-maps # 生成内联 source map npx swc ./src/input.js -o ./dist/output.js -s inline -
压缩代码:
npx swc ./src/input.js -o ./dist/output.min.js -C # 或者 --config minify=true # 也可以在 .swcrc 中配置
3.3. 配置文件 (.swcrc)
SWC 的行为可以通过一个 JSON 格式的配置文件 .swcrc 来控制。它通常放在项目的根目录下。
一个典型的 .swcrc 文件结构如下:
{
"$schema": "https://json.schemastore.org/swcrc", // 可选,用于编辑器智能提示
"jsc": { // JavaScript Compiler options
"parser": { // 解析器选项
"syntax": "ecmascript", // "ecmascript" 或 "typescript"
"jsx": true, // 是否支持 JSX
"dynamicImport": true, // 是否支持动态导入
"privateMethod": true, // 是否支持私有方法
"functionBind": false, // 是否支持 :: 操作符
"exportDefaultFrom": true,
"exportNamespaceFrom": true,
"decorators": true, // 是否支持装饰器 (legacy)
"decoratorsBeforeExport": true,
"topLevelAwait": true,
"importMeta": true
// ... 更多 TypeScript 相关解析选项,如 "tsx": true, "dts": false
},
"transform": { // 转换选项
"react": { // React/JSX 相关转换
"runtime": "automatic", // "automatic" (React 17+) 或 "classic"
"pragma": "React.createElement", // 经典模式下的 pragma
"pragmaFrag": "React.Fragment", // 经典模式下的 Fragment pragma
"throwIfNamespace": true,
"development": false, // 是否为开发模式 (影响辅助函数和警告)
"useBuiltins": true, // 是否使用内置的 React helper
"refresh": false // 是否启用 React Fast Refresh (通常由框架插件控制)
},
"constModules": { // 将 const 枚举转换为对象字面量
"globals": {
// " CertainesConstantes": { "FOO": "bar" }
}
},
"optimizer": { // 优化相关的转换
"globals": { // 全局变量定义,用于 DCE (Dead Code Elimination)
// "vars": { "__DEBUG__": "true" }
},
"jsonify": { // 将对象转换为 JSON 字符串
"minCost": 1024
}
},
"legacyDecorator": true, // 是否使用旧版装饰器提案
"decoratorMetadata": false, // (与 TypeScript 的 emitDecoratorMetadata 类似)
"regenerator": { // async/await 和生成器函数的转换
"importPath": "@swc/helpers/lib/regenerator.js" // 默认为内联 regenerator runtime
}
// ... 还有很多其他转换器,如 "hidden": { "jest": true } 用于 Jest hoisting
},
"target": "es2016", // 目标 JavaScript 版本 (如 "es3", "es5", "es2015", ..., "es2022")
"loose": false, // 是否启用宽松模式 (可能不完全符合规范,但代码更小/更快)
"externalHelpers": false, // 是否将帮助函数从 @swc/helpers 导入,而不是内联
"keepClassNames": false, // 是否保留类名 (用于调试或某些依赖类名的库)
"baseUrl": ".", // 用于路径解析的基URL
"paths": { // 类似于 tsconfig.json 的 paths,用于模块路径别名
// "@/components/*": ["src/components/*"]
}
},
"module": { // 模块系统配置
"type": "es6", // 输出的模块类型: "es6", "commonjs", "amd", "umd", "systemjs"
"strict": false, // 是否启用严格模式 "use strict";
"strictMode": true, // (同上)
"lazy": false, // 是否懒加载模块 (某些模块系统)
"noInterop": false, // 是否禁用 Babel 风格的 __esModule interop
"ignoreDynamic": false // 是否忽略动态导入的转换
},
"minify": false, // 是否启用代码压缩 (true/false)
// 或者更详细的压缩配置对象 (Terser 兼容的选项)
// "minify": {
// "compress": {
// "unused": true
// },
// "mangle": true // 是否混淆名称
// },
"sourceMaps": true, // "inline" 或 true/false
"inlineSourcesContent": true, // 是否将源文件内容内联到 source map 中
"isModule": "unknown", // "unknown", true, false. 指示输入是否为 ES 模块
"inputSourceMap": false, // 是否使用输入的 source map
"program": { // 高级配置,通常不需要手动设置
// ...
},
"filename": "", // 用于错误报告的文件名
"cwd": ".", // 当前工作目录
"env": { // 基于 NODE_ENV 的特定配置
"development": {
"jsc": {
"transform": {
"react": {
"development": true,
"refresh": true // 假设在开发中启用了 Fast Refresh
}
}
},
"sourceMaps": "inline"
},
"production": {
"minify": true,
"jsc": {
"transform": {
"react": {
"development": false
}
},
"keepClassNames": false
}
}
},
"plugin": undefined // WASM 插件配置 (实验性)
// "plugin": (m) => new MyPluginVisitor(m) // 对于 JS 包装的 WASM 插件
}
示例 .swcrc (简化版,用于将 ESNext+TS+JSX 编译为 ES5 CommonJS):
{
"jsc": {
"parser": {
"syntax": "typescript",
"tsx": true,
"dynamicImport": true,
"decorators": true
},
"transform": {
"react": {
"runtime": "automatic"
},
"legacyDecorator": true,
"decoratorMetadata": true // 如果使用 tsc 的 emitDecoratorMetadata
},
"target": "es5", // 目标环境
"externalHelpers": true // 推荐,减小文件体积
},
"module": {
"type": "commonjs" // 输出 CommonJS 模块
},
"sourceMaps": true,
"minify": false // 通常在生产构建的最后阶段由打包工具统一处理压缩
}
3.4. Programmatic API (@swc/core)
你可以在 Node.js 脚本中直接使用 @swc/core 的 API。
// example.js
const swc = require('@swc/core');
const fs = require('fs');
const path = require('path');
const inputFile = path.join(__dirname, 'src/app.ts');
const outputFile = path.join(__dirname, 'dist/app.js');
const code = fs.readFileSync(inputFile, 'utf-8');
async function compileCode() {
try {
// 1. 编译代码 (transform)
const result = await swc.transform(code, {
filename: inputFile, // 重要,用于错误信息和某些转换
jsc: {
parser: {
syntax: 'typescript',
tsx: true,
},
transform: {
react: {
runtime: 'automatic',
},
},
target: 'es2017',
},
module: {
type: 'commonjs',
},
sourceMaps: true,
});
console.log('--- Transformed Code ---');
console.log(result.code);
console.log('--- Source Map ---');
console.log(result.map);
if (!fs.existsSync(path.dirname(outputFile))) {
fs.mkdirSync(path.dirname(outputFile), { recursive: true });
}
fs.writeFileSync(outputFile, result.code);
if (result.map) {
fs.writeFileSync(outputFile + '.map', result.map);
}
console.log(`Successfully transformed ${inputFile} to ${outputFile}`);
// 2. 仅解析代码 (parse)
const ast = await swc.parse(code, {
syntax: 'typescript',
tsx: true,
});
console.log('\n--- AST (Abstract Syntax Tree) ---');
// console.log(JSON.stringify(ast, null, 2)); // AST 会非常大
// 3. 压缩代码 (minify)
const es5CodeForMinify = `
function longFunctionName(veryLongArgumentName) {
const anotherLongVariableName = veryLongArgumentName + 1;
if (true) { // Dead code
console.log("This should be removed");
}
return anotherLongVariableName;
}
longFunctionName(10);
`;
const minifiedResult = await swc.minify(es5CodeForMinify, {
// Terser 兼容的压缩选项
compress: {
unused: true,
dead_code: true,
// global_defs: {
// "@__DEV__": "false"
// }
},
mangle: { // 名称混淆
// topLevel: true,
},
sourceMap: true,
// module: true, // 如果输入是 ES 模块
});
console.log('\n--- Minified Code ---');
console.log(minifiedResult.code);
console.log('--- Minified Source Map ---');
console.log(minifiedResult.map);
} catch (error) {
console.error('SWC Error:', error);
}
}
compileCode();
// src/app.ts (示例输入文件)
// export const Greeter = (name: string): string => {
// const message = `Hello, ${name}!`;
// console.log(message);
// return message;
// };
//
// const element = <div>This is JSX</div>;
//
// async function testAsync() {
// await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));
// return "done";
// }
//
// testAsync().then(console.log);
运行上述脚本 (假设你创建了 src/app.ts):
node example.js
3.5. 与构建工具集成
SWC 的高性能使其成为现代构建工具的理想选择:
-
Next.js: 从版本 11 开始,Next.js 默认使用 SWC 作为其 JavaScript/TypeScript 编译器,显著提升了构建速度和开发体验。
-
Parcel: Parcel 2 也使用 SWC 进行快速的 JavaScript 和 TypeScript 转换。
-
Vite: 虽然 Vite 主要使用 esbuild 进行预构建和开发时的快速转换,但社区也提供了
vite-plugin-swc或类似插件,允许在 Vite 项目中使用 SWC 进行转换 (例如,如果需要 SWC 特有的某些转换或插件)。 -
Webpack: 可以使用
swc-loader来替代babel-loader,从而在 Webpack 构建流程中利用 SWC 的速度优势。// webpack.config.js (swc-loader 示例) module.exports = { module: { rules: [ { test: /.m?js$/, exclude: /(node_modules)/, use: { loader: 'swc-loader', // npm install --save-dev swc-loader @swc/core options: { // 这些选项会传递给 @swc/core jsc: { parser: { syntax: 'ecmascript', jsx: true, dynamicImport: true }, target: 'es2017' }, module: { type: 'es6' } // 也可以在这里直接引用 .swcrc 文件: // configFile: path.resolve(__dirname, '.swcrc'), } } }, { test: /.tsx?$/, exclude: /(node_modules)/, use: { loader: 'swc-loader', options: { jsc: { parser: { syntax: 'typescript', tsx: true, dynamicImport: true }, target: 'es2017' }, module: { type: 'es6' } } } } ] } };
4. SWC 的工作原理
SWC 的工作流程与 Babel 类似,也遵循经典的三阶段编译器模式:
-
解析 (Parsing):
- 词法分析 (Lexing): SWC 的词法分析器 (lexer) 读取源代码字符串,并将其分解为一系列的词法单元 (Tokens) 。例如,
const x = 10;会被分解成const(Keyword),x(Identifier),=(Punctuator),10(NumericLiteral),;(Punctuator)。 - 语法分析 (Parsing): 语法分析器 (parser) 根据语言的语法规则(ECMAScript, TypeScript, JSX),将词法单元流转换为抽象语法树 (Abstract Syntax Tree, AST) 。SWC 有自己的 AST 定义,虽然与 ESTree (Babel 使用的) 概念上相似,但在具体结构和节点类型上可能存在差异。
- 这一阶段完全在 Rust 中高效执行。
- 词法分析 (Lexing): SWC 的词法分析器 (lexer) 读取源代码字符串,并将其分解为一系列的词法单元 (Tokens) 。例如,
-
转换 (Transformation):
-
SWC 遍历 AST,并应用各种转换规则。这些规则可以:
- 将新的语法特性转换为旧的等效语法 (如箭头函数转为普通函数)。
- 移除 TypeScript 类型注解。
- 转换 JSX 为函数调用。
- 执行代码优化和压缩。
-
转换逻辑由 SWC 内置的转换器和插件提供。
-
内置转换器: 大部分常见的 ESNext 到 ES5/ES3 的转换、TypeScript 转换、JSX 转换以及代码优化都是内置的,并且是用 Rust 实现的,因此速度极快。
-
插件:
- Rust 插件 (
.wasm或动态链接库): 开发者可以用 Rust 编写自定义的转换逻辑,编译成动态库或 WASM 模块供 SWC 加载。这是实现复杂或特定领域转换的主要方式,性能最佳。 - JavaScript 插件 (via WASM - 实验性/发展中): SWC 正在积极发展对 WASM 插件的支持。理论上,这允许使用 JavaScript/TypeScript (或其他语言) 编写插件,然后编译到 WASM。这降低了插件开发的门槛,但相比纯 Rust 插件,可能会有一些性能开销和功能限制。目前,通过 JavaScript 编写 SWC 插件的生态还不如 Babel 成熟。
- Rust 插件 (
-
-
-
代码生成 (Code Generation):
- 转换阶段完成后,SWC 的代码生成器会遍历修改后的 AST,并将其转换回 JavaScript 代码字符串。
- 同时,如果配置了,它还会生成 Source Map,将生成代码中的位置映射回原始代码中的位置。
- 这一阶段同样在 Rust 中高效完成。
关键在于 Rust: SWC 的核心优势源于其主要组件都是用 Rust 实现的。Rust 是一种系统编程语言,注重性能、内存安全和并发性。与解释执行的 JavaScript (Babel 的主要实现语言) 相比,编译后的 Rust 代码通常能更直接地利用硬件资源,执行效率更高。
5. SWC 能否取代 Babel?SWC 与 Babel 的区别
这是一个备受关注的问题,答案是“在很多场景下可以,但并非所有场景都完美取代”。
SWC 与 Babel 的主要区别:
| 特性 | SWC (Speedy Web Compiler) | Babel |
|---|---|---|
| 主要语言 | Rust | JavaScript |
| 性能 | 极高 (通常比 Babel 快 10-70 倍,取决于具体任务) | 相对较慢 (JavaScript 解释执行的开销) |
| 核心功能 | 编译 (JS/TS/JSX), 压缩, 打包 (实验性) | 编译 (JS/JSX, TS 通过插件), Polyfill (通过 core-js) |
| 插件生态 | 发展中。主要为 Rust 插件,WASM 插件是趋势。数量和成熟度不如 Babel。 | 极其庞大和成熟。几乎所有 JS 转换需求都有现成的 JS 插件。 |
| 插件开发 | Rust 插件门槛较高;WASM 插件有望降低门槛。 | JavaScript 插件开发门槛低,社区贡献活跃。 |
| 配置 | .swcrc (JSON) | .babelrc.js, babel.config.js (JS), .babelrc (JSON) 等 |
| 成熟度 | 较新,但发展迅速,已被大型项目 (Next.js, Parcel) 采用。 | 非常成熟,久经考验,社区庞大。 |
| Polyfill | SWC 本身不直接提供 polyfill,但其转换可以与 core-js 等配合。@swc/helpers 提供辅助函数,类似 @babel/runtime。 | 通过 @babel/preset-env 和 core-js 深度集成 Polyfill 方案。 |
| 可定制性 | 内置转换覆盖广泛;复杂或特定转换依赖插件。 | 极高,几乎任何代码转换都可以通过插件实现。 |
| 社区支持 | 快速增长,但与 Babel 相比仍有差距。 | 巨大且活跃。 |
| 错误报告 | 持续改进中。 | 通常比较友好和详细。 |
| 实验性特性支持 | 积极跟进,但可能略慢于 Babel 社区插件的响应速度。 | Babel 插件通常能非常快速地支持最新的语言提案。 |
SWC 能否取代 Babel?
- 对于性能敏感的项目和追求极致构建速度的场景: SWC 是一个非常有吸引力的选择,尤其是在编译和压缩这些核心任务上。Next.js 和 Parcel 的采用证明了其在生产环境中的可行性。
- 对于需要大量特定 Babel 插件或高度自定义转换的项目: 如果你的项目严重依赖某些只有 Babel 才有的插件,或者需要非常复杂的、用 JavaScript 编写的自定义 Babel 插件,那么迁移到 SWC 可能需要更多的工作,甚至暂时不可行,直到 SWC 的 WASM 插件生态更加成熟或有对应的 Rust 插件出现。
- 新项目: 对于新项目,如果其需求能被 SWC 的核心功能和现有插件覆盖,那么选择 SWC 可以从一开始就享受性能优势。
- 逐步替换: 在某些项目中,可以考虑混合使用,例如使用 SWC 进行大部分的编译工作,而对某些特殊文件或转换仍然使用 Babel。
总结:
- SWC 的核心竞争力在于其无与伦比的速度。
- Babel 的核心竞争力在于其极其成熟和庞大的 JavaScript 插件生态以及由此带来的高度灵活性和可扩展性。
随着 SWC WASM 插件生态的发展,SWC 的可扩展性短板正在被弥补。未来,SWC 有望在更多场景下成为 Babel 的有力替代者,甚至主流选择。
6. SWC 的插件系统简述
如前所述,SWC 的插件系统是其扩展能力的关键。
-
Rust 插件:
-
直接使用 SWC 的 Rust API (
swc_core::ecma::visit::Fold或swc_core::ecma::visit::VisitMut) 来遍历和修改 AST。 -
编译为动态链接库 (
.dylib,.so,.dll) 或 WASM 模块。 -
性能最佳,可以直接操作 Rust 数据结构。
-
开发门槛相对较高,需要 Rust 编程经验。
-
示例概念 (非真实可运行插件,仅为示意):
// 这是一个非常概念化的 Rust 插件思路 // use swc_core::ecma::ast::*; // use swc_core::ecma::visit::{Fold, FoldWith}; // use swc_core::plugin::proxies::TransformPluginProgramMetadata; // use swc_core::plugin::{plugin_transform, PluginError}; // pub struct MyCustomTransformer; // impl Fold for MyCustomTransformer { // // 示例:将所有标识符 'foo' 重命名为 'bar' // fn fold_ident(&mut self, ident: Ident) -> Ident { // if ident.sym.to_string() == "foo" { // return Ident::new("bar".into(), ident.span); // } // ident // } // // 你可以重写更多 fold_xxx 方法来处理不同类型的 AST 节点 // } // #[plugin_transform] // pub fn process_transform(program: Program, _metadata: TransformPluginProgramMetadata) -> Result<Program, PluginError> { // let mut transformer = MyCustomTransformer; // Ok(program.fold_with(&mut transformer)) // }实际的 SWC Rust 插件开发会涉及更多细节,如处理
Span(源码位置信息)、与 SWC 的插件宏交互等。
-
-
WASM 插件:
-
目标是允许用更广泛的语言(包括 JS/TS)编写插件。
-
插件逻辑被编译成 WebAssembly 模块。
-
SWC 会在沙箱环境中加载和执行这些 WASM 模块。
-
相比 Rust 插件,可能存在一定的性能开_overhead_ (WASM 与宿主环境的交互、数据序列化等),但依然远快于纯 JS 插件在 JS 引擎中的执行。
-
降低了插件开发门槛,有望构建更丰富的插件生态。
-
配置方式通常是在
.swcrc中指定 WASM 文件的路径和一些元数据。// .swcrc 中 WASM 插件配置示例 (概念性) // { // "jsc": { // "experimental": { // "plugins": [ // ["/path/to/my-plugin.wasm", { /* plugin options */ }] // ] // } // // ... // } // } -
目前,围绕 SWC 的 JS-to-WASM 插件工具链和生态仍在积极建设中。
-
7. 局限性和注意事项
- 插件生态系统: 虽然在快速发展,但与 Babel 相比,SWC 的插件数量和成熟度仍有差距。许多 Babel 特有的、小众的或高度定制化的插件可能在 SWC 中找不到直接的替代品。
- 实验性功能: SWC 的某些功能(如打包器
spack、部分插件 API)可能仍处于实验阶段,API 可能会发生变化。 - 配置复杂度: 虽然 SWC 提供了丰富的配置选项,但对于初学者来说,理解所有选项并正确配置可能需要一些学习成本。
- 错误信息: 虽然在不断改进,但在某些复杂情况下,SWC 的错误提示可能不如 Babel 那样详尽或易于理解。
- 社区和文档: SWC 的社区正在壮大,文档也在不断完善,但与 Babel 悠久的历史和庞大的社区资源相比,遇到问题时可能需要更多的自行探索。
8. 总结与展望
SWC 是前端构建工具领域一个非常令人兴奋的进展。它通过利用 Rust 的强大性能,为 JavaScript/TypeScript 开发带来了显著的速度提升,解决了传统工具链在大型项目中的性能瓶颈问题。
- 对于核心编译和压缩任务,SWC 已经是一个非常成熟和高效的选择。
- 它正在被越来越多的主流框架和工具所采用。
- 其插件系统(尤其是 WASM 插件)的发展,将是决定其未来能否更广泛取代 Babel 的关键因素。
如果你追求极致的构建性能,并且项目需求主要集中在标准的语言转换和优化上,那么 SWC 非常值得尝试。对于依赖复杂 Babel 插件生态的项目,则需要评估迁移成本和可行性。
由于 SWC 仍在快速迭代,建议关注其官方 GitHub 仓库和文档以获取最新的信息和功能更新。