TS系列篇｜泛型

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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，而在使用的时候在指定类型的一种特性

1、泛型函数

• 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: any = []
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value
  }
  return result
}
let result = createArray(3, 'x')
console.log(result) // ['x', 'x', 'x']

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: Array<T> = []
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value
  }
  return result
}
let result = createArray<string>(3, 'x')
console.log(result) // ['x', 'x', 'x']
let result2 = createArray<number>(3, 3) // T 就相当于一个参数，传什么是什么
console.log(result2) // [3, 3, 3]

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 或 number。当然，也可以不手动指定，而让类型推论自动推算出来：

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

泛型 T 作用域只限于函数内部使用

2、泛型类

泛型在类中的使用

class MyArray<T> {
  private list: T[] = []
  add(val: T) {
    this.list.push(val)
  }
  getMax(): T {
    let result: T = this.list[0]
    for (let i = 0; i < this.list.length; i++) {
      if (this.list[i] > result) {
        result = this.list[i]
      }
    }
    return result
  }
}
let arr = new MyArray<number>()
arr.add(1)
arr.add(2)
arr.add(3)
let result3 = arr.getMax()
console.log(result3) // 3

3、泛型接口

定义接口的时候也可以指定泛型

• 使用含有泛型的接口来定义对象的形状：

interface Cart<T> {
  list: T[]
}
let cart: Cart<number> = {
  list: [1, 2, 3],
}

• 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<string>; // 使用泛型接口的时候，需要定义泛型的类型。
createArray = function<T>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: T[] = [];
  for (let i = 0; i < length; i++) {
      result[i] = value;
  }
  return result;
}

let result = createArray(3, 'x'); 
console.log(result)// ['x', 'x', 'x']

4、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：

function swap<A, B>(tuple: [A, B]): [B,A]{
  return [tuple[1], tuple[0]];
}
let result = swap<string, number>(['金色小芝麻'， 18]);
console.log(result);// [18, '金色小芝麻']

上例中，我们定义了一个 swap 函数，用来交换输入的元组。

5、默认泛型类型

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 = number>(length: number, value: T): Array<T> {
  let result: Array<T> = []
  for (let i = 0; i < length; i++) {
    result[i] = value
  }
  return result
}
let result = createArray(3, 'x')
console.log(result)
let result2 = createArray(3, 3)
console.log(result2)

6、泛型约束

• 在函数中使用泛型的时候，由于预先并不知道具体的类型，所以不能访问相应类型的方法

function logger<T>(val: T): T {
    console.log(val.length); // ERROR 类型“T”上不存在属性“length”。
    return val;
}

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 LengthWith {
  length: number
}
function logger<T extends LengthWith>(val: T) {
  console.log(val.length) // 5
  return val;
}
logger('金色小芝麻')

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

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

logger(1) // ERROR 类型“1”的参数不能赋给类型“LengthWith”的参数。

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。

7、泛型类型别名

• 泛型类型别名可以表达更复杂的类型

type Cart2<T> = { list: T[] } | T[]
let c1: Cart2<string> = { list: ['1'] }
let c2: Cart2<string> = ['1']

参考文献

[1]. TypeScript 入门教程