TypeScript 高级类型及用法
本文详细介绍了 TypeScript 高级类型的使用场景,对日常 TypeScript 的使用可以提供一些帮助。
前言
本文已收录在 Github
: github.com/beichensky/… 中,走过路过点个 Star 呗
一、高级类型
交叉类型(&)
交叉类型是将多个类型合并为一个类型。 这让我们可以把现有的多种类型叠加到一起成为一种类型,它包含了所需的所有类型的特性。
-
语法:
T & U
其返回类型既要符合
T
类型也要符合U
类型 -
用法:假设有两个接口:一个是
Ant
蚂蚁接口,一个是Fly
飞翔接口,现在有一只会飞的蚂蚁:
interface Ant {
name: string;
weight: number;
}
interface Fly {
flyHeight: number;
speed: number;
}
// 少了任何一个属性都会报错
const flyAnt: Ant & Fly = {
name: '蚂蚁呀嘿',
weight: 0.2,
flyHeight: 20,
speed: 1,
};
联合类型(|)
联合类型与交叉类型很有关联,但是使用上却完全不同。
-
语法:
T | U
其返回类型为连接的多个类型中的任意一个
-
用法:假设声明一个数据,既可以是
string
类型,也可以是number
类型
let stringOrNumber: string | number = 0
stringOrNumber = ''
再看下面这个例子,start
函数的参数类型既是 Bird | Fish
,那么在 start
函数中,想要直接调用的话,只能调用 Bird
和 Fish
都具备的方法,否则编译会报错
class Bird {
fly() {
console.log('Bird flying');
}
layEggs() {
console.log('Bird layEggs');
}
}
class Fish {
swim() {
console.log('Fish swimming');
}
layEggs() {
console.log('Fish layEggs');
}
}
const bird = new Bird();
const fish = new Fish();
function start(pet: Bird | Fish) {
// 调用 layEggs 没问题,因为 Bird 或者 Fish 都有 layEggs 方法
pet.layEggs();
// 会报错:Property 'fly' does not exist on type 'Bird | Fish'
// pet.fly();
// 会报错:Property 'swim' does not exist on type 'Bird | Fish'
// pet.swim();
}
start(bird);
start(fish);
二、关键字
类型约束(extends)
语法:T extends K
这里的 extends 不是类、接口的继承,而是对于类型的判断和约束,意思是判断 T 能否赋值给 K
可以在泛型中对传入的类型进行约束
const copy = (value: string | number): string | number => value
// 只能传入 string 或者 number
copy(10)
// 会报错:Argument of type 'boolean' is not assignable to parameter of type 'string | number'
// copy(false)
也可以判断 T 是否可以赋值给 U,可以的话返回 T,否则返回 never
type Exclude<T, U> = T extends U ? T : never;
类型映射(in)
会遍历指定接口的 key 或者是遍历联合类型
interface Person {
name: string
age: number
gender: number
}
// 将 T 的所有属性转换为只读类型
type ReadOnlyType<T> = {
readonly [P in keyof T]: T
}
// type ReadOnlyPerson = {
// readonly name: Person;
// readonly age: Person;
// readonly gender: Person;
// }
type ReadOnlyPerson = ReadOnlyType<Person>
类型谓词(is)
-
语法:
parameterName is Type
parameterName
必须是来自于当前函数签名里的一个参数名,判断 parameterName 是否是 Type 类型。
具体的应用场景可以跟着下面的代码思路进行使用:
看完联合类型的例子后,可能会考虑:如果想要在 start
函数中,根据情况去调用 Bird
的 fly
方法和 Fish
的 swim
方法,该如何操作呢?
首先想到的可能是直接检查成员是否存在,然后进行调用:
function start(pet: Bird | Fish) {
// 调用 layEggs 没问题,因为 Bird 或者 Fish 都有 layEggs 方法
pet.layEggs();
if ((pet as Bird).fly) {
(pet as Bird).fly();
} else if ((pet as Fish).swim) {
(pet as Fish).swim();
}
}
但是这样做,判断以及调用的时候都要进行类型转换,未免有些麻烦,可能会想到写个工具函数判断下:
function isBird(bird: Bird | Fish): boolean {
return !!(bird as Bird).fly;
}
function isFish(fish: Bird | Fish): boolean {
return !!(fish as Fish).swim;
}
function start(pet: Bird | Fish) {
// 调用 layEggs 没问题,因为 Bird 或者 Fish 都有 layEggs 方法
pet.layEggs();
if (isBird(pet)) {
(pet as Bird).fly();
} else if (isFish(pet)) {
(pet as Fish).swim();
}
}
看起来简洁了一点,但是调用方法的时候,还是要进行类型转换才可以,否则还是会报错,那有什么好的办法,能让我们判断完类型之后,就可以直接调用方法,不用再进行类型转换呢?
OK,肯定是有的,类型谓词 is
就派上用场了
- 用法:
function isBird(bird: Bird | Fish): bird is Bird {
return !!(bird as Bird).fly
}
function start(pet: Bird | Fish) {
// 调用 layEggs 没问题,因为 Bird 或者 Fish 都有 layEggs 方法
pet.layEggs();
if (isBird(pet)) {
pet.fly();
} else {
pet.swim();
}
};
每当使用一些变量调用 isFish
时,TypeScript
会将变量缩减为那个具体的类型,只要这个类型与变量的原始类型是兼容的。
TypeScript 不仅知道在 if 分支里 pet 是 Fish 类型; 它还清楚在 else 分支里,一定不是 Fish 类型,一定是 Bird 类型
待推断类型(infer)
可以用 infer P
来标记一个泛型,表示这个泛型是一个待推断的类型,并且可以直接使用
比如下面这个获取函数参数类型的例子:
type ParamType<T> = T extends (param: infer P) => any ? P : T;
type FunctionType = (value: number) => boolean
type Param = ParamType<FunctionType>; // type Param = number
type OtherParam = ParamType<symbol>; // type Param = symbol
判断 T 是否能赋值给 (param: infer P) => any
,并且将参数推断为泛型 P,如果可以赋值,则返回参数类型 P,否则返回传入的类型
再来一个获取函数返回类型的例子:
type ReturnValueType<T> = T extends (param: any) => infer U ? U : T;
type FunctionType = (value: number) => boolean
type Return = ReturnValueType<FunctionType>; // type Return = boolean
type OtherReturn = ReturnValueType<number>; // type OtherReturn = number
判断 T 是否能赋值给 (param: any) => infer U
,并且将返回值类型推断为泛型 U,如果可以赋值,则返回返回值类型 P,否则返回传入的类型
原始类型保护(typeof)
- 语法:
typeof v === "typename"
或typeof v !== "typename"
用来判断数据的类型是否是某个原始类型(
number
、string
、boolean
、symbol
)并进行类型保护
"typename"必须是 "number", "string", "boolean"或 "symbol"。 但是 TypeScript 并不会阻止你与其它字符串比较,语言不会把那些表达式识别为类型保护。
看下面这个例子, print
函数会根据参数类型打印不同的结果,那如何判断参数是 string
还是 number
呢?
function print(value: number | string) {
// 如果是 string 类型
// console.log(value.split('').join(', '))
// 如果是 number 类型
// console.log(value.toFixed(2))
}
有两种常用的判断方式:
-
根据是否包含
split
属性判断是string
类型,是否包含toFixed
方法判断是number
类型弊端:不论是判断还是调用都要进行类型转换
-
使用类型谓词
is
弊端:每次都要去写一个工具函数,太麻烦了
- 用法:这就到了
typeof
一展身手的时候了
function print(value: number | string) {
if (typeof value === 'string') {
console.log(value.split('').join(', '))
} else {
console.log(value.toFixed(2))
}
}
使用 typeof 进行类型判断后,TypeScript 会将变量缩减为那个具体的类型,只要这个类型与变量的原始类型是兼容的。
类型保护(instanceof)
与 typeof
类似,不过作用方式不同,instanceof
类型保护是通过构造函数来细化类型的一种方式。
instanceof
的右侧要求是一个构造函数,TypeScript
将细化为:
- 此构造函数的
prototype
属性的类型,如果它的类型不为any
的话 - 构造签名所返回的类型的联合
还是以 类型谓词 is 示例中的代码做演示:
最初代码:
function start(pet: Bird | Fish) {
// 调用 layEggs 没问题,因为 Bird 或者 Fish 都有 layEggs 方法
pet.layEggs();
if ((pet as Bird).fly) {
(pet as Bird).fly();
} else if ((pet as Fish).swim) {
(pet as Fish).swim();
}
}
使用 instanceof
后的代码:
function start(pet: Bird | Fish) {
// 调用 layEggs 没问题,因为 Bird 或者 Fish 都有 layEggs 方法
pet.layEggs();
if (pet instanceof Bird) {
pet.fly();
} else {
pet.swim();
}
}
可以达到相同的效果
索引类型查询操作符(keyof)
- 语法:
keyof T
对于任何类型
T
,keyof T
的结果为T
上已知的 公共属性名 的 联合
interface Person {
name: string;
age: number;
}
type PersonProps = keyof Person; // 'name' | 'age'
这里,keyof Person
返回的类型和 'name' | 'age' 联合类型是一样,完全可以互相替换
- 用法:
keyof
只能返回类型上已知的 公共属性名
class Animal {
type: string;
weight: number;
private speed: number;
}
type AnimalProps = keyof Animal; // "type" | "weight"
例如我们经常会获取对象的某个属性值,但是不确定是哪个属性,这个时候可以使用 extends
配合 typeof
对属性名进行限制,限制传入的参数只能是对象的属性名
const person = {
name: 'Jack',
age: 20
}
function getPersonValue<T extends keyof typeof person>(fieldName: keyof typeof person) {
return person[fieldName]
}
const nameValue = getPersonValue('name')
const ageValue = getPersonValue('age')
// 会报错:Argument of type '"gender"' is not assignable to parameter of type '"name" | "age"'
// getPersonValue('gender')
索引访问操作符(T[K])
- 语法:
T[K]
类似于
js
中使用对象索引的方式,只不过js
中是返回对象属性的值,而在ts
中返回的是T
对应属性 P 的类型
- 用法:
interface Person {
name: string
age: number
weight: number | string
gender: 'man' | 'women'
}
type NameType = Person['name'] // string
type WeightType = Person['weight'] // string | number
type GenderType = Person['gender'] // "man" | "women"
三、映射类型
只读类型(Readonly<T>
)
- 定义:
type Readonly<T> = {
readonly [P in keyof T]: T[P];
}
用于将
T
类型的所有属性设置为只读状态。
- 用法:
interface Person {
name: string
age: number
}
const person: Readonly<Person> = {
name: 'Lucy',
age: 22
}
// 会报错:Cannot assign to 'name' because it is a read-only property
person.name = 'Lily'
readonly
只读, 被readonly
标记的属性只能在声明时或类的构造函数中赋值,之后将不可改(即只读属性)
只读数组(ReadonlyArray<T>
)
- 定义:
interface ReadonlyArray<T> {
/** Iterator of values in the array. */
[Symbol.iterator](): IterableIterator<T>;
/**
* Returns an iterable of key, value pairs for every entry in the array
*/
entries(): IterableIterator<[number, T]>;
/**
* Returns an iterable of keys in the array
*/
keys(): IterableIterator<number>;
/**
* Returns an iterable of values in the array
*/
values(): IterableIterator<T>;
}
只能在数组初始化时为变量赋值,之后数组无法修改
- 使用:
interface Person {
name: string
}
const personList: ReadonlyArray<Person> = [{ name: 'Jack' }, { name: 'Rose' }]
// 会报错:Property 'push' does not exist on type 'readonly Person[]'
// personList.push({ name: 'Lucy' })
// 但是内部元素如果是引用类型,元素自身是可以进行修改的
personList[0].name = 'Lily'
可选类型(Partial<T>
)
用于将 T
类型的所有属性设置为可选状态,首先通过 keyof T
,取出类型 T
的所有属性,
然后通过 in
操作符进行遍历,最后在属性后加上 ?
,将属性变为可选属性。
- 定义:
type Partial<T> = {
[P in keyof T]?: T[P];
}
- 用法:
interface Person {
name: string
age: number
}
// 会报错:Type '{}' is missing the following properties from type 'Person': name, age
// let person: Person = {}
// 使用 Partial 映射后返回的新类型,name 和 age 都变成了可选属性
let person: Partial<Person> = {}
person = { name: 'pengzu', age: 800 }
person = { name: 'z' }
person = { age: 18 }
必选类型(Required<T>
)
和 Partial
的作用相反
用于将 T
类型的所有属性设置为必选状态,首先通过 keyof T
,取出类型 T
的所有属性,
然后通过 in
操作符进行遍历,最后在属性后的 ?
前加上 -
,将属性变为必选属性。
- 定义:
type Required<T> = {
[P in keyof T]-?: T[P];
}
- 使用:
interface Person {
name?: string
age?: number
}
// 使用 Required 映射后返回的新类型,name 和 age 都变成了必选属性
// 会报错:Type '{}' is missing the following properties from type 'Required<Person>': name, age
let person: Required<Person> = {}
提取属性(Pick<T>
)
- 定义:
type Pick<T, K extends keyof T> = {
[P in K]: T[P];
}
从
T
类型中提取部分属性,作为新的返回类型。
- 使用:比如我们在发送网络请求时,只需要传递类型中的部分属性,就可以通过
Pick
来实现。
interface Goods {
type: string
goodsName: string
price: number
}
// 作为网络请求参数,只需要 goodsName 和 price 就可以
type RequestGoodsParams = Pick<Goods, 'goodsName' | 'price'>
// 返回类型:
// type RequestGoodsParams = {
// goodsName: string;
// price: number;
// }
const params: RequestGoodsParams = {
goodsName: '',
price: 10
}
排除属性(Omit<T>
)
-
定义:
type Omit<T, K extends keyof T> = Pick<T, Exclude<keyof T, K>>
和
Pick
作用相反,用于从T
类型中,排除部分属性 -
用法:比如长方体有长宽高,而正方体长宽高相等,所以只需要长就可以,那么此时就可以用
Omit
来生成正方体的类型
interface Rectangular {
length: number
height: number
width: number
}
type Square = Omit<Rectangular, 'height' | 'width'>
// 返回类型:
// type Square = {
// length: number;
// }
const temp: Square = { length: 5 }
摘取类型(Extract<T, U>
)
-
语法:
Extract<T, U>
提取
T
中可以 赋值 给U
的类型 -
定义:
type Extract<T, U> = T extends U ? T : never;
-
用法:
type T01 = Extract<"a" | "b" | "c" | "d", "a" | "c" | "f">; // "a" | "c"
type T02 = Extract<string | number | (() => void), Function>; // () => void
排除类型(Exclude<T, U>
)
-
语法:
Exclude<T, U>
与
Extract
用法相反,从T
中剔除可以赋值给U
的类型 -
定义:
type Exclude<T, U> = T extends U ? never : T
-
用法:
type T00 = Exclude<"a" | "b" | "c" | "d", "a" | "c" | "f">; // "b" | "d"
type T01 = Exclude<string | number | (() => void), Function>; // string | number
属性映射(Record<K, T>
)
- 定义:
type Record<K extends string | number | symbol, T> = {
[P in K]: T;
}
接收两个泛型,
K
必须可以是可以赋值给string | number | symbol
的类型,通过in
操作符对K
进行遍历,每一个属性的类型都必须是T
类型
- 用法:比如我们想要将
Person
类型的数组转化成对象映射,可以使用Record
来指定映射对象的类型
interface Person {
name: string
age: number
}
const personList = [
{ name: 'Jack', age: 26 },
{ name: 'Lucy', age: 22 },
{ name: 'Rose', age: 18 },
]
const personMap: Record<string, Person> = {}
personList.forEach((person) => {
personMap[person.name] = person
})
比如在传递参数时,希望参数是一个对象,但是不确定具体的类型,就可以使用 Record
作为参数类型
function doSomething(obj: Record<string, any>) {
}
不可为空类型(NonNullable<T>
)
- 定义:
type NonNullable<T> = T extends null | undefined ? never : T
从 T 中剔除
null
、undefined
、never
类型,不会剔除void
、unknow
类型
type T01 = NonNullable<string | number | undefined>; // string | number
type T02 = NonNullable<(() => string) | string[] | null | undefined>; // (() => string) | string[]
type T03 = NonNullable<{name?: string, age: number} | string[] | null | undefined>; // {name?: string, age: number} | string[]
构造函数参数类型(ConstructorParameters<typeof T>
)
返回 class 中构造函数参数类型组成的 元组类型
- 定义:
/**
* Obtain the parameters of a constructor function type in a tuple
*/
type ConstructorParameters<T extends new (...args: any) => any> = T extends new (...args: infer P) => any ? P : never;
- 使用:
class Person {
name: string
age: number
weight: number
gender: 'man' | 'women'
constructor(name: string, age: number, gender: 'man' | 'women') {
this.name = name
this.age = age;
this.gender = gender
}
}
type ConstructorType = ConstructorParameters<typeof Person> // [name: string, age: number, gender: "man" | "women"]
const params: ConstructorType = ['Jack', 20, 'man']
实例类型(InstanceType<T>
)
获取 class 构造函数的返回类型
- 定义:
/**
* Obtain the return type of a constructor function type
*/
type InstanceType<T extends new (...args: any) => any> = T extends new (...args: any) => infer R ? R : any;
- 使用:
class Person {
name: string
age: number
weight: number
gender: 'man' | 'women'
constructor(name: string, age: number, gender: 'man' | 'women') {
this.name = name
this.age = age;
this.gender = gender
}
}
type Instance = InstanceType<typeof Person> // Person
const params: Instance = {
name: 'Jack',
age: 20,
weight: 120,
gender: 'man'
}
函数参数类型(Parameters<T>
)
获取函数的参数类型组成的 元组
- 定义:
/**
* Obtain the parameters of a function type in a tuple
*/
type Parameters<T extends (...args: any) => any> = T extends (...args: infer P) => any ? P : never;
- 用法:
type FunctionType = (name: string, age: number) => boolean
type FunctionParamsType = Parameters<FunctionType> // [name: string, age: number]
const params: FunctionParamsType = ['Jack', 20]
函数返回值类型(ReturnType<T>
)
获取函数的返回值类型
- 定义:
/**
* Obtain the return type of a function type
*/
type ReturnType<T extends (...args: any) => any> = T extends (...args: any) => infer R ? R : any;
- 使用:
type FunctionType = (name: string, age: number) => boolean | string
type FunctionReturnType = ReturnType<FunctionType> // boolean | string
四、总结
-
高级类型
用法 描述 & 交叉类型,将多个类型合并为一个类型,交集 \ 联合类型,将多个类型组合成一个类型,可以是多个类型的任意一个,并集 -
关键字
用法 描述 T extends U 类型约束,判断 T 是否可以赋值给 U P in T 类型映射,遍历 T 的所有类型 parameterName is Type 类型谓词,判断函数参数 parameterName 是否是 Type 类型 infer P 待推断类型,使用 infer 标记类型 P,就可以使用待推断的类型 P typeof v === "typename" 原始类型保护,判断数据的类型是否是某个原始类型( number
、string
、boolean
、symbol
)instanceof v 类型保护,判断数据的类型是否是构造函数的 prototype
属性类型keyof 索引类型查询操作符,返回类型上已知的 公共属性名 T[K] 索引访问操作符,返回 T
对应属性 P 的类型 -
映射类型
用法 描述 Readonly 将 T 中所有属性都变为只读 ReadonlyArray 返回一个 T 类型的只读数组 ReadonlyMap<T, U> 返回一个 T 和 U 类型组成的只读 Map Partial 将 T 中所有的属性都变成可选类型 Required 将 T 中所有的属性都变成必选类型 Pick<T, K extends keyof T> 从 T 中摘取部分属性 Omit<T, K extends keyof T> 从 T 中排除部分属性 Exclude<T, U> 从 T 中剔除可以赋值给 U 的类型 Extract<T, U> 提取 T 中可以赋值给 U 的类型 Record<K, T> 返回属性名为 K,属性值为 T 的类型 NonNullable 从 T 中剔除 null 和 undefined ConstructorParameters 获取 T 的构造函数参数类型组成的元组 InstanceType 获取 T 的实例类型 Parameters 获取函数参数类型组成的元组 ReturnType 获取函数返回值类型
写在后面
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