TS进阶

Frank
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本文不包含所有TypeScript高级特性

Generics泛型

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。

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:

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:

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:

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']

多个类型参

定义泛型的时候,可以一次定义多个类型参数:

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:

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:

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:

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:

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

可以使用接口的方式来定义一个函数需要符合的形状:

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:

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:

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:

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。

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
}

类型别名

类型别名用来给一个类型起个新名字。

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

类型别名常用于联合类型

类型别名与接口的区别

最佳实践

用 interface 描述数据结构,用 type 描述类型

相同点

都可以描述一个对象或者函数:

interface

interface User {
  name: string
  age: number
}

interface SetUser {
  (name: string, age: number): void
}

type

type User = {
  name: string
  age: number
}

type SetUser = (name: string, age: number) => void

都允许拓展(extends):

terface 和 type 都可以拓展,并且两者并不是相互独立的,也就是说 interface 可以 extends type, type 也可以 extends interface 。 虽然效果差不多,但是两者语法不同

interface extends interface

interface Name {
  name: string
}
interface User extends Name {
  age: number
}

type extends type

type Name = {
  name: string
}
type User = Name & { age: number }

interface extends type

type Name = {
  name: string
}
interface User extends Name {
  age: number
}

type extends interface

interface Name {
  name: string
}
type User = Name & {
  age: number
}

不同点

type 可以而 interface 不行:

  • type 可以声明基本类型别名,联合类型,元组等类型
// 基本类型别名
type Name = string

// 联合类型
interface Dog {
  wong()
}
interface Cat {
  miao()
}

type Pet = Dog | Cat

// 具体定义数组每个位置的类型
type PetList = [Dog, Pet]
  • type 语句中还可以使用 typeof 获取实例的 类型进行赋值
// 当你想获取一个变量的类型时,使用 typeof
let div = document.createElement('div')
type B = typeof div

interface 可以而 type 不行:

interface 能够声明合并

interface User {
  name: string
  age: number
}

interface User {
  sex: string
}

/*
User 接口为 {
  name: string
  age: number
  sex: string 
}
*/

类型保护

typescript-typeguardopen in new window

重载

重载是定义相同的方法名,参数不同;重写是子类重写父类的方法

函数重载

重载允许一个函数接受不同数量或类型的参数时,作出不同的处理。

比如,我们需要实现一个函数 reverse,输入数字 123 的时候,输出反转的数字 321,输入字符串 'hello' 的时候,输出反转的字符串 'olleh'

利用联合类型,我们可以这么实现:

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

然而这样有一个缺点,就是不能够精确的表达,输入为数字的时候,输出也应该为数字,输入为字符串的时候,输出也应该为字符串。

这时,我们可以使用重载定义多个 reverse 的函数类型:

function reverse(x: number): number // 重载签名
function reverse(x: string): string // 重载签名
function reverse(x: number | string): number | string | void {
  // 实现签名
  if (typeof x === 'number') {
    return Number(x.toString().split('').reverse().join(''))
  } else if (typeof x === 'string') {
    return x.split('').reverse().join('')
  }
}

上例中,我们重复定义了多次函数 reverse,前几次都是函数定义,最后一次是函数实现

方法重载

下面来实现一个方法重载 以 ArrayList 为例,可以查看数据,可以删除数据,删除可以通过 id 或者对象删除可以获取数据

class ArrayList {
  constructor(public element: object[]) {}
  /**
   * 获取某一个值
   * @param index
   * @returns
   */
  get(index: number) {
    return this.element[index]
  }
  // 显示值
  show() {
    this.element.forEach(i => console.log(i))
  }

  remove(val: number): number
  remove(val: Object): Object // 实现删除方法重载

  remove(val: number | Object) {
    this.element = this.element.filter((e, index) => {
      if (typeof val === 'number') {
        return val !== index
      } else {
        return val !== e
      }
    })
    return val
  }
}
let a = { name: 'zixia', age: 12 },
  b = { name: 'selfsummer', age: 88 },
  c = { name: '自夏', age: 18 }

let newAr = new ArrayList([a, b, c])

newAr.remove(1)
newAr.remove(c)
console.log(newAr)

构造器重载

// 类型别名
type TypeWowen = {
  name: string
  age: number
}

class Wowen {
  name: string
  age: number
  constructor(age: number, name?: string)
  constructor(paramObj: TypeWowen)
  constructor(paramObj: any, name = '未知') {
    if (typeof paramObj === 'object') {
      const { name, age } = paramObj
      this.name = name
      this.age = age
    } else {
      this.age = paramObj
      this.name = name
    }
  }
}
const w1 = new Wowen({ name: 'frank', age: 123 })
const w2 = new Wowen(123, 'frank')
// const w3 = new Wowen({ name: 'frank', age: 123 }, 123)

console.log(w1)
console.log(w2)
console.log(w3)
 type GreetFunction = (a: string) => void
function greeter(fn: GreetFunction) {
  // ...
}

在 JavaScript 中,函数除了可以被调用,自己也是可以有属性值的。然而函数类型表达式并不能支持声明属性,如果我们想描述一个带有属性的函数,我们可以在一个对象类型中写一个调用签名(call signature)

type DescribableFunction = {
  description: string
  (someArg: number): boolean
}
const fn: DescribableFunction = someArg => {
  return someArg > 0
}

fn.description = '是否大于0'

function doSomething(fn: DescribableFunction) {
  console.log(`${fn.description},returned:${fn(6)}`)
}

doSomething(fn)

注意这个语法跟函数类型表达式稍有不同,在参数列表和返回的类型之间用的是 : 而不是 =>

构造签名

JavaScript 函数也可以使用 new 操作符调用,当被调用的时候,TypeScript 会认为这是一个构造函数( constructors (构造函数) ),因为他们会产生一个新对象。你可以写一个构造签名,方法是在调用签名前面加一个 new 关键词:

type SomeConstructor = {
  new (s: string): SomeObject
}
function fn(ctor: SomeConstructor) {
  return new ctor('hello')
}

索引签名

索引:对象或数组的对应位置的名字

数组的索引就是 number 类型的 0,1,2,3...

对象的索引就是 string 类型的属性名

有的时候,你不能提前知道一个类型里的所有属性的名字,但是你知道这些值的特征

这种情况,你就可以用一个索引签名index signature 来描述可能的值的类型

一个索引签名的属性类型必须是 string 或者是 number

数字索引签名:通过定义接口用来约束数组

type numberIndex{
    [index:number]:string
}
const testArray:numberIndex = ["1","2",3]// 不能将类型“number”分配给类型“string”。ts(2322) 所需类型来自此索引签名

提示

索引签名的名称如[index:number]:string里的index除了可读性外,并无任何意义.但有利于下一个开发者理解你的代码

字符串索引签名:用于约束对象

type objectType{
    [propName:string]:number
}
const testObj:objectType = {
    "name":100,
    "age":"200" // 不能将类型“string”分配给类型“number”。ts(2322) 所需类型来自此索引签名。
}

注意事项

  • 一旦定义了索引签名,那么确定属性和可选属性的类型都必须是它的类型的子集
type attentionType{
    name: string; // Ok
    age?: number; // 类型“number | undefined”的属性“age”不能赋给“string”索引类型“string”。ts(2411)
    sex?: undefined; // OK
    [propName: string]: string | undefined;
}
  • 虽然 TypeScript 可以同时支持 stringnumber 类型,但数字索引的返回类型一定要是字符索引返回类型的子类型。这是因为当使用一个数字进行索引的时候,JavaScript 实际上把它转成了一个字符串。这就意味着使用数字 100 进行索引跟使用字符串 100 索引,是一样的。
interface Animal {
  name: string;
}
interface Dog extends Animal {
  breed: string;
}

interface NotOkay {
  [x: string]: Dog;
  [x: number]: Animal; // Error
}

interface Okay {
  [x: string]: Animal;
  [x: number]: Dog; // OK
}

常量断言

常量断言,可以用于断言任何一个类型:

const frank = {
  age: 22,
  hobby: 'js',
} as const

interface Isetting {
  align: 'center' | 'left' | 'right'
  padding: number
}

function layout(setting: Isetting) {
  console.log('Layout', setting)
}

const paramer = {
  align: 'left' as const,
  padding: 0,
}
layout(paramer)

keyof 操作符

对一个对象类型使用 keyof 操作符,会返回该对象属性名组成的一个字符串或者数字字面量的联合。这个例子中的类型 P 就等同于 "x" | "y":

type Point = { x: number; y: number }
type P = keyof Point

类型映射

有的时候,一个类型需要基于另外一个类型,但是你又不想拷贝一份,这个时候可以考虑使用映射类型。

type Point2D = {
  x: number
  y: number
}

type Point3D = {
  [key in keyof Point2D]: number
} & {
  z: number
}

let p2: Point3D = { x: 1, y: 2, z: 3 }

映射修饰符

在使用类型映射时,有两个额外的修饰符可能会用到,一个是 readonly,用于设置属性只读,一个是 ? ,用于设置属性可选。

你可以通过前缀 - 或者 + 删除或者添加这些修饰符,如果没有写前缀,相当于使用了 + 前缀。

// 删除属性中的只读属性
type CreateMutable<Type> = {
  -readonly [Property in keyof Type]: Type[Property]
}

type LockedAccount = {
  readonly id: string
  readonly name: string
}

type UnlockedAccount = CreateMutable<LockedAccount>

// type UnlockedAccount = {
//    id: string;
//    name: string;
// }
// 删除属性中的可选属性
type Concrete<Type> = {
  [Property in keyof Type]-?: Type[Property]
}

type MaybeUser = {
  id: string
  name?: string
  age?: number
}

type User = Concrete<MaybeUser>
// type User = {
//    id: string;
//    name: string;
//    age: number;
// }
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