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Typescript 进阶知识

更新: 7/16/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

类型别名

类型别名用来给一个类型起个新名字。它使用 type 关键字定义,其主要用于定义一些复杂的类型:如联合类型、交叉类型等

ts
type Name = string;
type NameResolver = () => string;
type NameOrResolver = Name | NameResolver;
function getName(n: NameOrResolver): Name {
  if (typeof n === "string") {
    return n;
  } else {
    return n();
  }
}

上例中,我们使用 type 创建类型别名。

字面量类型

字面量类型用来约束取值只能是某几个值中的一个。

字符串字面量类型:

ts
type Name = "a" | "b" | "c";

上例中,我们使用 type 定了一个字符串字面量类型 Name,它只能取三种字符串中的一种。

除了字符串字面量类型之外,还有数字字面量类型以及布尔字面量类型。

数字字面量类型:

ts
type Age = 18 | 19 | 20;

布尔字面量类型:

ts
type IsLoggedIn = true;

使用字面量类型可以在编译时进行更严格的类型检查,避免因为传入了不正确的值导致运行时出错。同时字面量类型还可以用于定义联合类型、交叉类型等高级类型,提高代码的可读性和可维护性

注意,类型别名与字符串字面量类型都是使用 type 进行定义。

元组

数组合并了相同类型的对象,而元组(Tuple)合并了不同类型的对象。

元组起源于函数编程语言(如 F#),这些语言中会频繁使用元组。

定义一对值分别为 stringnumber 的元组:

ts
let tom: [string, number] = ["Tom", 25];

访问

当访问一个已知索引的元素时,会得到正确的类型:

ts
let tom: [string, number];

tom[0].slice(1);
tom[1].toFixed(2);

当对元组类型的数据进行越界访问时,TypeScript 将报错提示

ts
const tom: [string, number] = ["tom", 18];

console.log(tom[2]); // Error

赋值

当赋值一个已知索引的元素时,会得到正确的类型

ts
let tom: [string, number];

tom[0] = "Tom";
tom[1] = 25;

赋值一个未知索引的元素时,或赋值错误的类型值时,TypeScript 将报错提示

ts
const tom: [string, number] = ["Tom", 18];

tom[2] = "Jack"; // Error
tom[0] = 25; // Error

当对元组类型的数据赋值错误的类型值时,TypeScript 将报错提示

ts
const tom: [string, number] = ["tom", 18];

console.log(tom[2]); // Error
tom[0] = 666; // Error

定义之后赋值时,可以只赋值其中一项:

ts
let tom: [string, number];
tom[0] = "Tom";

但是当直接对元组类型的变量进行初始化或者赋值的时候,需要提供所有元组类型中指定的项。

ts
let tom: [string, number];
tom = ["Tom"];

// Property '1' is missing in type '[string]' but required in type '[string, number]'.

当添加越界的元素时,它的类型会被限制为元组中每个类型的联合类型:

ts
let tom: [string, number];
tom = ["Tom", 25];
tom.push("male");
tom.push(true);

// Argument of type 'true' is not assignable to parameter of type 'string | number'.

枚举

枚举(Enum)类型是对 JavaScript 标准数据类型的一个补充,用于取值被限定在一定范围内的场景,比如一周只能有七天,颜色限定为红绿蓝等。这个概念来源于 C#

枚举使用 enum 关键字来定义:

ts
enum Days {
  Sun,
  Mon,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat,
}

枚举成员会被赋值为从 0 开始递增的数字,同时也会对枚举值到枚举名进行反向映射:

ts
enum Days {
  Sun,
  Mon,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat,
}

console.log(Days["Sun"] === 0); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

console.log(Days[0] === "Sun"); // true
console.log(Days[1] === "Mon"); // true
console.log(Days[2] === "Tue"); // true
console.log(Days[6] === "Sat"); // true

事实上,上面的例子会被编译为:

js
var Days;
(function (Days) {
  Days[(Days["Sun"] = 0)] = "Sun";
  Days[(Days["Mon"] = 1)] = "Mon";
  Days[(Days["Tue"] = 2)] = "Tue";
  Days[(Days["Wed"] = 3)] = "Wed";
  Days[(Days["Thu"] = 4)] = "Thu";
  Days[(Days["Fri"] = 5)] = "Fri";
  Days[(Days["Sat"] = 6)] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

手动赋值

我们也可以给枚举项手动赋值:

ts
enum Days {
  Sun = 7,
  Mon = 1,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat,
}

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

上面的例子中,未手动赋值的枚举项会接着上一个枚举项递增。

如果未手动赋值的枚举项与手动赋值的重复了,TypeScript 是不会察觉到这一点的:

ts
enum Days {
  Sun = 3,
  Mon = 1,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat,
}

console.log(Days["Sun"] === 3); // true
console.log(Days["Wed"] === 3); // true
console.log(Days[3] === "Sun"); // false
console.log(Days[3] === "Wed"); // true

上面的例子中,递增到 3 的时候与前面的 Sun 的取值重复了,但是 TypeScript 并没有报错,导致 Days[3] 的值先是 "Sun",而后又被 "Wed" 覆盖了。

所以使用的时候需要注意,最好不要出现这种覆盖的情况。

手动赋值的枚举项可以不是数字,此时需要使用类型断言来让 tsc 无视类型检查 (编译出的 js 仍然是可用的):

ts
enum Days {
  Sun = 7,
  Mon,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat = <any>"S",
}
js
var Days;
(function (Days) {
  Days[(Days["Sun"] = 7)] = "Sun";
  Days[(Days["Mon"] = 8)] = "Mon";
  Days[(Days["Tue"] = 9)] = "Tue";
  Days[(Days["Wed"] = 10)] = "Wed";
  Days[(Days["Thu"] = 11)] = "Thu";
  Days[(Days["Fri"] = 12)] = "Fri";
  Days[(Days["Sat"] = "S")] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

当然,手动赋值的枚举项也可以为小数或负数,此时后续未手动赋值的项的递增步长仍为 1

ts
enum Days {
  Sun = 7,
  Mon = 1.5,
  Tue,
  Wed,
  Thu,
  Fri,
  Sat,
}

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1.5); // true
console.log(Days["Tue"] === 2.5); // true
console.log(Days["Sat"] === 6.5); // true

常数项和计算所得项

枚举项有两种类型:常数项(constant member)和计算所得项(computed member)。

前面我们所举的例子都是常数项,一个典型的计算所得项的例子:

ts
enum Color {
  Red,
  Green,
  Blue = "blue".length,
}

上面的例子中,"blue".length 就是一个计算所得项。

上面的例子不会报错,但是如果紧接在计算所得项后面的是未手动赋值的项,那么它就会因为无法获得初始值而报错

ts
enum Color {
  Red = "red".length,
  Green,
  Blue,
}

// index.ts(1,33): error TS1061: Enum member must have initializer.
// index.ts(1,40): error TS1061: Enum member must have initializer.

常数枚举

常数枚举是使用 const enum 定义的枚举类型:

ts
const enum Directions {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

常数枚举与普通枚举的区别是,它会在编译阶段被删除,并且不能包含计算成员。

上例的编译结果是:

js
var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

假如包含了计算成员,则会在编译阶段报错:

ts
const enum Color {
  Red,
  Green,
  Blue = "blue".length,
}

// index.ts(1,38): error TS2474: In 'const' enum declarations member initializer must be constant expression.

外部枚举

外部枚举(Ambient Enums)是使用 declare enum 定义的枚举类型:

ts
declare enum Directions {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

之前提到过,declare 定义的类型只会用于编译时的检查,编译结果中会被删除。

上例的编译结果是:

js
var directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

外部枚举与声明语句一样,常出现在声明文件中。

同时使用 declareconst 也是可以的:

ts
declare const enum Directions {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

编译结果:

js
var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

枚举总结

  • 都没有初始值时,默认是从 0 开始自增
  • 当第一个成员初始化赋值为 10 时,后面的成员从 10 开始增长
  • 数字类型的枚举可以映射,字符串类型的枚举不可以映射
    • 当一个枚举都为数字类型时,被赋值的变量可以取超出枚举值的数值
    • 当一个枚举都为字符串类型时,被赋值的变量只能取枚举成员
  • 如果第 n 个成员赋值为 string 类型时,则 n 只后的成员都需要初始化
  • const 声明的枚举是常量枚举,会在编译后被移除
  • 常量枚举会在编译时直接计算出结果,计算类型的枚举会在运行时计算出结果
  • 不建议数字类型和字符串枚举混用

传统方法中,JavaScript 通过构造函数实现类的概念,通过原型链实现继承,这种写法跟传统的面向对象语言(比如 C++Java)差异很大,很容易让新学习这门语言的程序员感到困惑,所以 ES6 提供了更接近传统语言的写法,引入了 Class(类)这个概念。

TypeScript 除了实现了所有 ES6 中的类的功能以外,还添加了一些新的用法。

访问修饰符

TypeScript 可以使用三种访问修饰符(Access Modifiers)用于描述类中的各种属性,分别是 publicprivateprotected

三种访问修饰符

  • public 修饰的属性或方法是公有的,可以在任何地方被访问到,默认所有的属性和方法都是 public
  • private 修饰的属性或方法是私有的,不能在声明它的类的外部访问
  • protected 修饰的属性或方法是受保护的,它和 private 类似,区别是它在子类中也是允许被访问的

下面举一些例子:

ts
class Animal {
  public name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

let a = new Animal("Jack");
console.log(a.name); // Jack
a.name = "Tom";
console.log(a.name); // Tom

上面的例子中,name 被设置为了 public,所以直接访问实例的 name 属性是允许的。

很多时候,我们希望有的属性是无法直接存取的,这时候就可以用 private 了:

ts
class Animal {
  private name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

let a = new Animal("Jack");
console.log(a.name);
a.name = "Tom";

// index.ts(9,13): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.
// index.ts(10,1): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

需要注意的是,TypeScript 编译之后的代码中,并没有限制 private 属性在外部的可访问性。

上面的例子编译后的代码是:

js
var Animal = (function () {
  function Animal(name) {
    this.name = name;
  }
  return Animal;
})();
var a = new Animal("Jack");
console.log(a.name);
a.name = "Tom";

使用 private 修饰的属性或方法,在子类中也是不允许访问的:

ts
class Animal {
  private name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

class Cat extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name);
    console.log(this.name);
  }
}

// index.ts(11,17): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

而如果是用 protected 修饰,则允许在子类中访问:

ts
class Animal {
  protected name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

class Cat extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name);
    console.log(this.name);
  }
}

当构造函数修饰为 private 时,该类不允许被继承或者实例化:

ts
class Animal {
  public name;
  private constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}
class Cat extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name);
  }
}

let a = new Animal("Jack");

// index.ts(7,19): TS2675: Cannot extend a class 'Animal'. Class constructor is marked as private.
// index.ts(13,9): TS2673: Constructor of class 'Animal' is private and only accessible within the class declaration.

当构造函数修饰为 protected 时,该类只允许被继承:

ts
class Animal {
  public name;
  protected constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}
class Cat extends Animal {
  constructor(name) {
    super(name);
  }
}

let a = new Animal("Jack");

// index.ts(13,9): TS2674: Constructor of class 'Animal' is protected and only accessible within the class declaration.

readonly

只读属性关键字,只允许出现在属性声明或索引签名或构造函数中。

ts
class Animal {
  readonly name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

let a = new Animal("Jack");
console.log(a.name); // Jack
a.name = "Tom";

// index.ts(10,3): TS2540: Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.

注意如果 readonly 和其他访问修饰符同时存在的话,需要写在其后面。

ts
class Animal {
  // public readonly name;
  public constructor(public readonly name) {
    // this.name = name;
  }
}

参数属性

修饰符和readonly还可以使用在构造函数参数中,等同于类中定义该属性同时给该属性赋值,使代码更简洁。

ts
class Animal {
  // public name: string;
  public constructor(public name) {
    // this.name = name;
  }
}

抽象类

abstract 用于定义抽象类和其中的抽象方法。

什么是抽象类?

首先,抽象类是不允许被实例化的:

ts
abstract class Animal {
  public name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  public abstract sayHi();
}

let a = new Animal("Jack");

// index.ts(9,11): error TS2511: Cannot create an instance of the abstract class 'Animal'.

上面的例子中,我们定义了一个抽象类 Animal,并且定义了一个抽象方法 sayHi。在实例化抽象类的时候报错了。

其次,抽象类中的抽象方法必须被子类实现:

ts
abstract class Animal {
  public name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  public abstract sayHi();
}

class Cat extends Animal {
  public eat() {
    console.log(`${this.name} is eating.`);
  }
}

let cat = new Cat("Tom");

// index.ts(9,7): error TS2515: Non-abstract class 'Cat' does not implement inherited abstract member 'sayHi' from class 'Animal'.

上面的例子中,我们定义了一个类 Cat 继承了抽象类 Animal,但是没有实现抽象方法 sayHi,所以编译报错了。

下面是一个正确使用抽象类的例子:

ts
abstract class Animal {
  public name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  public abstract sayHi();
}

class Cat extends Animal {
  public sayHi() {
    console.log(`Meow, My name is ${this.name}`);
  }
}

let cat = new Cat("Tom");

上面的例子中,我们实现了抽象方法 sayHi,编译通过了。

需要注意的是,即使是抽象方法,TypeScript 的编译结果中,仍然会存在这个类,上面的代码的编译结果是:

js
var __extends =
  (this && this.__extends) ||
  function (d, b) {
    for (var p in b) if (b.hasOwnProperty(p)) d[p] = b[p];
    function __() {
      this.constructor = d;
    }
    d.prototype = b === null ? Object.create(b) : ((__.prototype = b.prototype), new __());
  };
var Animal = (function () {
  function Animal(name) {
    this.name = name;
  }
  return Animal;
})();
var Cat = (function (_super) {
  __extends(Cat, _super);
  function Cat() {
    _super.apply(this, arguments);
  }
  Cat.prototype.sayHi = function () {
    console.log("Meow, My name is " + this.name);
  };
  return Cat;
})(Animal);
var cat = new Cat("Tom");

抽象类总结

  1. 抽象类不允许被实例化,只能由子类继承
  2. 抽象类中的抽象方法必须被子类实现

类的类型

给类加上 TypeScript 的类型很简单,与接口类似:

ts
class Animal {
  name: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }
  sayHi(): string {
    return `My name is ${this.name}`;
  }
}

let a: Animal = new Animal("Jack");
console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

类与接口

之前学习过,接口(Interfaces)可以用于对「对象的形状(Shape)」进行描述。

这一章主要介绍接口的另一个用途,对类的一部分行为进行抽象。

类应用接口

应用(implements)是面向对象中的一个重要概念。一般来讲,一个类只能继承自另一个类,有时候不同类之间可以有一些共有的特性,这时候就可以把特性提取成接口(interfaces),用 implements 关键字来应用。这个特性大大提高了面向对象的灵活性。

举例来说,门是一个类,防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能,我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类,车,也有报警器的功能,就可以考虑把报警器提取出来,作为一个接口,防盗门和车都去应用它:

ts
// 定义接口 Alarm 表示警报功能
interface Alarm {
  alert(): void;
}

// 门 父类
class Door {}

// 防盗门 子类
class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
  alert() {
    console.log("SecurityDoor alert");
  }
}

// 车
class Car implements Alarm {
  alert() {
    console.log("Car alert");
  }
}

一个类可以应用多个接口:

ts
interface Alarm {
  alert(): void;
}

interface Light {
  lightOn(): void;
  lightOff(): void;
}

class Car implements Alarm, Light {
  alert() {
    console.log("Car alert");
  }
  lightOn() {
    console.log("Car light on");
  }
  lightOff() {
    console.log("Car light off");
  }
}

上例中,Car 应用了 AlarmLight 接口,既能报警,也能开关车灯。

接口继承接口

接口与接口之间可以是继承关系:

ts
interface Alarm {
  alert(): void;
}

interface LightableAlarm extends Alarm {
  lightOn(): void;
  lightOff(): void;
}

这很好理解,LightableAlarm 继承了 Alarm,除了拥有 alert 方法之外,还拥有两个新方法 lightOnlightOff

接口继承类

常见的面向对象语言中,接口是不能继承类的,但是在 TypeScript 中却是可以的:

ts
class Point {
  x: number;
  y: number;
  constructor(x: number, y: number) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

interface Point3d extends Point {
  z: number;
}

let point3d: Point3d = { x: 1, y: 2, z: 3 };

为什么 TypeScript 会支持接口继承类呢?

实际上,当我们在声明 class Point 时,除了会创建一个名为 Point 的类之外,同时也创建了一个名为 Point 的类型(实例的类型)。

所以我们既可以将 Point 当做一个类来用(使用 new Point 创建它的实例):

ts
class Point {
  x: number;
  y: number;
  constructor(x: number, y: number) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

const p = new Point(1, 2);

也可以将 Point 当做一个类型来用(使用 : Point 表示参数的类型):

ts
class Point {
  x: number;
  y: number;
  constructor(x: number, y: number) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

function printPoint(p: Point) {
  console.log(p.x, p.y);
}

printPoint(new Point(1, 2));

这个例子实际上可以等价于:

ts
class Point {
  x: number;
  y: number;
  constructor(x: number, y: number) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

interface PointInstanceType {
  x: number;
  y: number;
}

function printPoint(p: PointInstanceType) {
  console.log(p.x, p.y);
}

printPoint(new Point(1, 2));

上例中我们新声明的 PointInstanceType 类型,与声明 class Point 时创建的 Point 类型是等价的。

所以回到 Point3d 的例子中,我们就能很容易的理解为什么 TypeScript 会支持接口继承类了:

ts
class Point {
  x: number;
  y: number;
  constructor(x: number, y: number) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

interface PointInstanceType {
  x: number;
  y: number;
}

// 等价于 interface Point3d extends PointInstanceType
interface Point3d extends Point {
  z: number;
}

let point3d: Point3d = { x: 1, y: 2, z: 3 };

当我们声明 interface Point3d extends Point 时,Point3d 继承的实际上是类 Point 的实例的类型。

换句话说,可以理解为定义了一个接口 Point3d 继承另一个接口 PointInstanceType

所以「接口继承类」和「接口继承接口」没有什么本质的区别。

值得注意的是,PointInstanceType 相比于 Point,缺少了 constructor 方法,这是因为声明 Point 类时创建的 Point 类型是不包含构造函数的。另外,除了构造函数是不包含的,静态属性或静态方法也是不包含的(实例的类型当然不应该包括构造函数、静态属性或静态方法)。

换句话说,声明 Point 类时创建的 Point 类型只包含其中的实例属性和实例方法:

ts
class Point {
  /** 静态属性,坐标系原点 */
  static origin = new Point(0, 0);
  /** 静态方法,计算与原点距离 */
  static distanceToOrigin(p: Point) {
    return Math.sqrt(p.x * p.x + p.y * p.y);
  }
  /** 实例属性,x 轴的值 */
  x: number;
  /** 实例属性,y 轴的值 */
  y: number;
  /** 构造函数 */
  constructor(x: number, y: number) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
  /** 实例方法,打印此点 */
  printPoint() {
    console.log(this.x, this.y);
  }
}

interface PointInstanceType {
  x: number;
  y: number;
  printPoint(): void;
}

let p1: Point;
let p2: PointInstanceType;

上例中最后的类型 Point 和类型 PointInstanceType 是等价的。

同样的,在接口继承类的时候,也只会继承它的实例属性和实例方法。

类与接口总结

  • 不同类之间共有的特性可以提取成为接口
  • 一个类可以应用一个接口,也可以应用多个接口
  • 一个接口可以通过extends关键字继承另一个接口
  • 接口可以继承类,当它继承类时,只会继承类的实例属性和实例方法

泛型

定义与使用

泛型(Generics)是指在定义函数、接口或类的时候,不预先指定具体的类型,而在使用的时候再指定类型的一种特性,即参数化类型

简单的例子

首先,我们来实现一个函数 createArray,它可以创建一个指定长度的数组,同时将每一项都填充一个默认值:

ts
function createArray(length: number, value: any): Array<any> {
  let result = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
}

createArray(3, "x"); // ['x', 'x', 'x']

上例中,我们使用了之前提到过的数组泛型来定义返回值的类型。

这段代码编译不会报错,但是一个显而易见的缺陷是,它并没有准确的定义返回值的类型:

Array<any> 允许数组的每一项都为任意类型。但是我们预期的是,数组中每一项都应该是输入的 value 的类型。

这时候,泛型就派上用场了:

ts
function createArray<T>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
}

createArray<string>(3, "x"); // ['x', 'x', 'x']

上例中,我们在函数名后添加了 <T>,其中 T 用来指代任意输入的类型,在后面的输入 value: T 和输出 Array<T> 中即可使用了。

接着在调用的时候,可以指定它具体的类型为 string。当然,也可以不手动指定,而让类型推论自动推算出来:

ts
function createArray<T>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
}

createArray(3, "x"); // ['x', 'x', 'x']

箭头函数

上述的例子也可以使用箭头函数来写:

ts
const createArray: <T>(length: number, value: T) => Array<T> = <T>(length: number, value: T) => {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
};

多个类型参数

定义泛型的时候,可以一次定义多个类型参数:

ts
function swap<T, U>(tuple: [T, U]): [U, T] {
  return [tuple[1], tuple[0]];
}

swap([7, "seven"]); // ['seven', 7]

上例中,我们定义了一个 swap 函数,用来交换输入的元组。

泛型约束

在函数内部使用泛型变量的时候,由于事先不知道它是哪种类型,所以不能随意的操作它的属性或方法:

ts
function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
  console.log(arg.length);
  return arg;
}

// index.ts(2,19): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'T'.

上例中,泛型 T 不一定包含属性 length,所以编译的时候报错了。

这时,我们可以对泛型进行约束,只允许这个函数传入那些包含 length 属性的变量。这就是泛型约束:

ts
interface Lengthwise {
  length: number;
}

function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
  console.log(arg.length);
  return arg;
}

上例中,我们使用了 extends 约束了泛型 T 必须符合接口 Lengthwise 的形状,也就是必须包含 length 属性。

此时如果调用 loggingIdentity 的时候,传入的 arg 不包含 length,那么在编译阶段就会报错了:

ts
interface Lengthwise {
  length: number;
}

function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
  console.log(arg.length);
  return arg;
}

loggingIdentity(7);

// index.ts(10,17): error TS2345: Argument of type '7' is not assignable to parameter of type 'Lengthwise'.

多个类型参数之间也可以互相约束:

ts
function copyFields<T extends U, U>(target: T, source: U): T {
  for (let id in source) {
    target[id] = (<T>source)[id];
  }
  return target;
}

let x = { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 };

copyFields(x, { b: 10, d: 20 });

上例中,我们使用了两个类型参数,其中要求 T 继承 U,这样就保证了 U 上不会出现 T 中不存在的字段。

泛型接口

之前学习过接口中函数的定义,可以使用接口的方式来定义一个函数需要符合的形状:

ts
interface SearchFunc {
  (source: string, subString: string): boolean;
}

let mySearch: SearchFunc;
mySearch = function (source: string, subString: string) {
  return source.search(subString) !== -1;
};

当然也可以使用含有泛型的接口来定义函数的形状:

ts
interface CreateArrayFunc {
  <T>(length: number, value: T): Array<T>;
}

let createArray: CreateArrayFunc;
createArray = function <T>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
};

createArray(3, "x"); // ['x', 'x', 'x']

进一步,我们可以把泛型参数提前到接口名上:

ts
interface CreateArrayFunc<T> {
  (length: number, value: T): Array<T>;
}

let createArray: CreateArrayFunc<any>;
createArray = function <T>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
};

createArray(3, "x"); // ['x', 'x', 'x']

注意,此时在使用泛型接口的时候,需要定义泛型的类型。

泛型类

与泛型接口类似,泛型也可以用于类的类型定义中:

ts
class GenericNumber<T> {
  zeroValue: T;
  add: (x: T, y: T) => T;
}

let myGenericNumber = new GenericNumber<number>();
myGenericNumber.zeroValue = 0;
myGenericNumber.add = function (x, y) {
  return x + y;
};

泛型参数的默认类型

在 TypeScript 2.3 以后,我们可以为泛型中的类型参数指定默认类型。当使用泛型时没有在代码中直接指定类型参数,从实际值参数中也无法推测出时,这个默认类型就会起作用。

ts
function createArray<T = string>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value;
  }
  return result;
}

泛型总结

  • 泛型(Generics)是指在定义函数、接口或类的时候,不预先指定具体的类型,而在使用的时候再指定类型的一种特性,即参数化类型
  • 泛型也可以应用到箭头函数上
  • 定义泛型的时候,可以一次定义多个类型参数,也可以对泛型变量进行约束
  • 泛型可以应用到接口上,也可以应用到类上

声明合并

如果定义了两个相同名字的函数、接口或类,那么它们会合并成一个类型:

函数的合并

之前学习过重载,我们可以使用重载定义多个函数类型:

ts
function reverse(x: number): number;
function reverse(x: string): string;
function reverse(x: number | string): number | string {
  if (typeof x === "number") {
    return Number(x.toString().split("").reverse().join(""));
  } else if (typeof x === "string") {
    return x.split("").reverse().join("");
  }
}

接口的合并

接口中的属性在合并时会简单的合并到一个接口中:

ts
interface Alarm {
  price: number;
}
interface Alarm {
  weight: number;
}

相当于:

ts
interface Alarm {
  price: number;
  weight: number;
}

注意,合并的属性的类型必须是唯一的

ts
interface Alarm {
  price: number;
}
interface Alarm {
  price: number; // 虽然重复了,但是类型都是 `number`,所以不会报错
  weight: number;
}
ts
interface Alarm {
  price: number;
}
interface Alarm {
  price: string; // 类型不一致,会报错
  weight: number;
}

// index.ts(5,3): error TS2403: Subsequent variable declarations must have the same type.  Variable 'price' must be of type 'number', but here has type 'string'.

接口中方法的合并,与函数的合并一样:

ts
interface Alarm {
  price: number;
  alert(s: string): string;
}
interface Alarm {
  weight: number;
  alert(s: string, n: number): string;
}

相当于:

ts
interface Alarm {
  price: number;
  weight: number;
  alert(s: string): string;
  alert(s: string, n: number): string;
}

类的合并

类的合并与接口的合并规则一致。

类型运算符

extends

extends 关键词一般有两种用法:条件类型类型约束

条件类型

条件类型类似于 JavaScript 中的三元表达式,可以根据当前类型是否符合某种条件,返回不同的类型

ts
T extends U ? X : Y

上面式子中的extends用来判断,类型T是否可以赋值给类型U,即T是否为U的子类型,这里的TU可以是任意类型。

举个例子:

ts
type IsBoolean<T> = T extends boolean ? true : false
type IsArray<T> = T extends { length: number } ? true : false

type Res1 = IsBoolean<string>   // false
type Res2 = IsBoolean<true>     // true
type Res3 = IsBoolean<true>     // false
type Res4 = IsArray<[1, 2]>     // true

分布式条件类型

在条件类型中有一个特别需要注意的东西就是:分布式条件类型(对联合类型应用 extends 时,会遍历联合类型成员并一一应用该条件类型)

ts
// 内置工具:交集
type Extract<T, U> = T extends U ? T : never;
type type1 = "name" | "age";
type type2 = "name" | "address" | "sex";

type test = Extract<type1, type2>;
// 结果为 'name'

代码详解

  • T extends U ? T : never:因为 T 是一个联合类型,所以这里适用于分布式条件类型的概念。根据其概念,在实际的过程中会把 T 类型中的每一个子类型进行迭代
ts
// 初始状态
'name' | 'age' extends 'name' | 'address' | 'sex' ? T : never

// 第一次迭代使用'name',得到 'name'
'name' extends 'name' | 'address' | 'sex' ? 'name' : never
// 第二次迭代使用`age`,得到 never
'age' extends 'name' | 'address' | 'sex' : never
  • 在迭代完成之后,会把每次迭代的结果组合成一个新的联合类型(根据 never 类型的特点,最后的结果会剔除掉 never
ts
type result = "name" | never;
// 实际为 type result = 'name'

infer

infer 关键词的作用是延时推导,它会在类型未推导时进行占位,等到真正推导成功后再返回正确的类型,详细可参考精读《Typescript infer 关键字

ReturnType<T> 为例来获取函数返回类型

ts
type ReturnType<T> = T extends (...args: any) => infer R ? R : any;

const add = (a: number, b: number): number => a + b;

type Result = ReturnType<typeof add>;
// Result: number
  • 声明泛型变量 T 表示一个函数类型
  • 声明占位变量 R,此时并不确定函数具体返回类型
  • T 类型为函数类型,则根据函数类型上下文推导出 R 具体类型并返回,否则则返回 any 类型
  • 在上述例子中,add 即为返回 number 类型的函数,由此推断出 Rnumber

::: tps 相关资料

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