同理，ts 模块、json 模块等也是一样的流程，那么我们只需要修改 Module._extensions[扩展名] 的方法，就能达到 hook 的目的：
require.extensions['.ts']=function(module,filename){//修改代码module._compile(修改后的代码,filename);}比如上面我们注册了 ts 的处理函数，这样当处理 ts 模块时就会调用这个方法，所以我们在这里面做编译就可以了，这就是 ts-node 能够直接执行 ts 的原理。
repl 模块
Node.js 提供了 repl 模块可以创建 Read、Evaluate、Print、Loop 的命令行交互环境，就是那种一问一答的方式。ts-node 也支持 repl 的模式，可以直接写 ts 代码然后执行，原理就是基于 repl 模块做的扩展。
repl 的 api 是这样的： 通过 start 方法来创建一个 repl 的交互，可以指定提示符 prompt，可以自己实现 eval 的处理逻辑：
constrepl=require('repl');constr=repl.start({prompt:'-.->',eval:myEval});functionmyEval(cmd,context,filename,callback){//对输入的命令做处理callback(null,处理后的内容);}repl 的执行时有一个上下文的，在这里就是 r.context，我们在这个上下文里执行代码要使用 vm 模块：
constvm=require('vm');constres=vm.runInContext(要执行的代码,r.context);这两个模块结合，就可以实现一问一答的命令行交互，而且 ts 的编译也可以放在 eval 的时候做，这样就实现了直接执行 ts 代码。
ts compiler api
ts 的编译我们主要是使用 tsc 的命令行工具，但其实它同样也提供了编译的 api，叫做 ts compiler api。我们做工具的时候就需要直接调用 compiler api 来做编译。
转换 ts 代码为 js 代码的 api 是这个：
const{outputText}=ts.transpileModule(ts代码,{compilerOptions:{strict:false,sourceMap:false,//其他编译选项}});当然，ts 也提供了类型检查的 api，因为参数比较多，我们后面一篇文章再做展开，这里只了解 transpileModule 的 api 就够了。
了解了 require hook、repl 和 vm、ts compiler api 这三方面的知识之后，ts-node 的实现原理就呼之欲出了，接下来我们就来实现一下。
实现 ts-node
直接执行的模式
我们可以使用 ts-node + 某个 ts 文件，来直接执行这个 ts 文件，它的原理就是修改了 require hook，也就是 Module._extensions['.ts'] 来实现的。
在 require hook 里面做 ts 的编译，然后后面直接执行编译后的 js，这样就能达到直接执行 ts 文件的效果。
所以我们重写 Module._extensions['.ts'] 方法，在里面读取文件内容，然后调用 ts.transpileModule 来把 ts 转成 js，之后调用 Module._compile 来处理编译后的 js。
这样，我们就可以直接执行 ts 模块了，具体的模块路径是通过命令行参数执行的，可以用 process.argv 来取。
constpath=require('path');constts=require('typescript');constfs=require('fs');constfilePath=process.argv[2];require.extensions['.ts']=function(module,filename){constfileFullPath=path.resolve(__dirname,filename);constcontent=fs.readFileSync(fileFullPath,'utf-8');const{outputText}=ts.transpileModule(content,{compilerOptions:require('./tsconfig.json')});module._compile(outputText,filename);}require(filePath);我们准备一个这样的 ts 文件 test.ts：
consta=1;constb=2;functionadd(a:number,b:number):number{returna+b;}console.log(add(a,b));然后用这个工具 hook.js 来跑：
可以看到，成功的执行了 ts，这就是 ts-node 的原理。
当然，细节的逻辑还有很多，但是最主要的原理就是 require hook + ts compiler api。
repl 模式
ts-node 支持启动一个 repl 的环境，交互式的输入 ts 代码然后执行，它的原理就是基于 Node.js 提供的 repl 模块做的扩展，在自定义的 eval 函数里面做了 ts 的编译，然后使用 vm.runInContext 的 api 在 repl 的上下文中执行 js 代码。
我们也启动一个 repl 的环境，设置提示符和自定义的 eval 实现。
constrepl=require('repl');constr=repl.start({prompt:'-.->',eval:myEval});functionmyEval(cmd,context,filename,callback){}eval 的实现就是编译 ts 代码为 js，然后用 vm.runInContext 来执行编译后的 js 代码，执行的 context 指定为 repl 的 context：
functionmyEval(cmd,context,filename,callback){const{outputText}=ts.transpileModule(cmd,{compilerOptions:{strict:false,sourceMap:false}});constres=vm.runInContext(outputText,r.context);callback(null,res);}同时，我们还可以对 repl 的 context 做一些扩展，比如注入一个 who 的环境变量：
Object.defineProperty(r.context,'who',{configurable:false,enumerable:true,value:'神说要有光'});我们来测试下效果：
可以看到，执行后启动了一个 repl 环境，提示符修改成了 -.- >，可以直接执行 ts 代码，还可以访问全局变量 who。
这就是 ts-node 的 repl 模式的大概原理： repl + vm + ts compiler api。
全部代码如下：
constrepl=require('repl');constts=require('typescript');constvm=require('vm');constr=repl.start({prompt:'-.->',eval:myEval});Object.defineProperty(r.context,'who',{configurable:false,enumerable:true,value:'神说要有光'});functionmyEval(cmd,context,filename,callback){const{outputText}=ts.transpileModule(cmd,{compilerOptions:{strict:false,sourceMap:false}});constres=vm.runInContext(outputText,r.context);callback(null,res);}总结
ts-node 可以直接执行 ts 代码，不需要手动编译，为了深入理解它，我们我们实现了一个简易 ts-node，支持了直接执行和 repl 模式。
直接执行的原理是通过 require hook，也就是 Module._extensions[ext] 里通过 ts compiler api 对代码做转换，之后再执行，这样的效果就是可以直接执行 ts 代码。
repl 的原理是基于 Node.js 的 repl 模块做的扩展，可以定制提示符、上下文、eval 逻辑等，我们在 eval 里用 ts compiler api 做了编译，然后通过 vm.runInContext 在 repl 的 context 中执行编译后的 js。这样的效果就是可以在 repl 里直接执行 ts 代码。
当然，完整的 ts-node 还有很多细节，但是大概的原理我们已经懂了，而且还学到了 require hook、repl 和 vm 模块、 ts compiler api 等知识。
题外话
其实 ts-node 的原理是应一个同学的要求写的，大家有想读的 nodejs 工具的源码也可以告诉我呀(可以加我微信)，无偿提供源码带读 + 简易实现的服务，不过会做一些筛选。