Bun, TypeScript를 네이티브 코드로 선행 컴파일하는 AOT 컴파일러 실험 공개

Bun이 TypeScript/JavaScript를 실행 전에 네이티브 코드로 컴파일하는 AOT(Ahead-of-Time) 컴파일러의 실험 결과를 공개함

기존 bun build --compile은 JavaScript 번들과 Bun 런타임을 단일 실행 파일로 패키징하며, --bytecode는 JavaScriptCore의 바이트코드를 미리 생성하는 방식. 이번에 공개한 --compile --aot는 네이티브 코드 선행 컴파일을 지향하는 별도의 실험

TypeScript의 타입 정보를 컴파일 과정에서 활용해 정적 검증과 코드 생성에 반영하며, 컴파일 시점에 확인하기 어려운 값은 런타임에서 검증하는 방식

Bun 1.4의 기존 실행 방식과 실험적 AOT 컴파일러를 비교한 4부작 시리즈로, 각 예제의 실행 결과를 공개함

1. 타입을 활용한 컴파일과 실행 시점 검증

컴파일 시점 검증:const port: number = "8080"처럼 정적으로 확인 가능한 타입 오류는 빌드 단계에서 거부하고 실행 파일을 생성하지 않음

런타임 검증:JSON.parse()로 전달받은 객체가 선언된 인터페이스와 일치하는지 검사. number 필드에 문자열이 들어오면 TypeError 발생

타입 단언의 의미 변경: 기존 TypeScript에서 컴파일 후 제거되는 as가 실제 형변환으로 동작. (raw as number) + 1에서 raw가 "5"라면 "51" 대신 6을 반환

Non-null assertion:x! 역시 런타임 검사로 동작하며, 값이 null 또는 undefined라면 오류 발생

2. 타입 안정성을 유지하는 객체 모델

any를 거쳐 전달된 객체라도 타입이 지정된 함수에 전달되면 실제 필드 타입을 검증

이미 타입이 지정된 객체의 필드를 any로 우회해 다른 타입의 값으로 변경하려는 시도를 차단

필수 필드를 delete로 제거할 수 없으며, number[] 배열에 문자열이 포함된 경우에도 오류 발생

클래스 인스턴스에는 구조적 타이핑 대신 실제 클래스 정체성을 검사. 동일한 필드와 메서드를 가진 일반 객체를 클래스 인스턴스 대신 전달하면 거부

3. 프로토타입 변경 제한과 정적 컴파일

Object.prototype에 속성을 주입하거나 Array.prototype.map 같은 내장 메서드를 교체하는 행위를 차단

사용자 정의 클래스의 프로토타입 메서드도 교체할 수 없도록 제한

이러한 제약은 컴파일러가 객체 구조나 메서드 호출 대상을 안정적으로 가정할 수 있는 조건을 제공하며, AOT 최적화에 활용할 수 있음

다만 모든 객체를 불변으로 만드는 것은 아니며, 일반 객체에 동적 속성을 추가하거나 Math.tau 같은 새 속성을 정의하는 JavaScript 동작은 여전히 지원

4. 네이티브 코드 생성과 JavaScript 호환성

AOT로 컴파일된 함수에 toString()을 호출하면 기존 JavaScript 소스 대신 [native code]가 표시됨

기존 JavaScript의 Object.keys(), 동적 속성 추가, 올바른 타입의 JSON 파싱 등은 동일하게 동작

타입 정보를 컴파일에 활용하는 과정에서 기존 TypeScript/JavaScript의 일부 실행 의미가 변경되므로 완전한 하위 호환성을 제공하는 방식은 아님