TypeScript 进阶之重难点梳理

[Nealyang]

THE LAST TIME

The last time, I have learned

【THE LAST TIME】 一直是我想写的一个系列，旨在厚积薄发，重温前端。

也是给自己的查缺补漏和技术分享。

笔者文章集合详见：

• GitHub 地址：Nealyang/personalBlog
• 公众号：全栈前端精选

前言

JavaScript 毋庸置疑是一门非常好的语言，但是其也有很多的弊端，其中不乏是作者设计之处留下的一些 “bug”。当然，瑕不掩瑜~

话说回来，JavaScript 毕竟是一门弱类型语言，与强类型语言相比，其最大的编程陋习就是可能会造成我们类型思维的缺失（高级词汇，我从极客时间学到的）。而思维方式决定了编程习惯，编程习惯奠定了工程质量，工程质量划定了能力边界，而学习 Typescript，最重要的就是我们类型思维的重塑。

那么其实，Typescript 在我个人理解，并不能算是一个编程语言，它只是 JavaScript 的一层壳。当然，我们完全可以将它作为一门语言去学习。网上有很多推荐 or 不推荐 Typescript 之类的文章这里我们不做任何讨论，学与不学，用或不用，利与弊。各自拿捏~

再说说 typescript（下文均用 ts 简称），其实对于 ts 相比大家已经不陌生了。更多关于 ts 入门文章和文档也是已经烂大街了。此文不去翻译或者搬运各种 api或者教程章节。只是总结罗列和解惑，笔者在学习 ts 过程中曾疑惑的地方。道不到的地方，欢迎大家评论区积极讨论。

其实 Ts 的入门非常的简单:.js to .ts; over!

但是为什么我都会写 ts 了，却看不懂别人的代码呢？ 这！就是入门与进阶之隔。也是本文的目的所在。

首先推荐下 ts 的编译环境：typescriptlang.org

再推荐笔者收藏的几个网站：

• Typescript 中文网
• 深入理解 Typescript
• TypeScript Handbook
• TypeScript 精通指南

下面，逐个难点梳理，逐个击破。

可索引类型

关于ts 的类型应该不用过多介绍了，多用多记 即可。介绍下关于 ts 的可索引类型。准确的说，这应该属于接口的一类范畴。说到接口（interface），我们都知道 ts 的核心原则之一就是对值所具有的结构进行类型检查。 它有时被称之为“鸭式辩型法”或“结构性子类型”。而接口就是其中的契约。可索引类型也是接口的一种表现形式，非常实用！

interface StringArray {
  [index: number]: string;
}

let myArray: StringArray;
myArray = ["Bob", "Fred"];

let myStr: string = myArray[0];

上面例子里，我们定义了StringArray接口，它具有索引签名。 这个索引签名表示了当用number去索引StringArray时会得到string类型的返回值。
Typescript支持两种索引签名：字符串和数字。 可以同时使用两种类型的索引，但是数字索引的返回值必须是字符串索引返回值类型的子类型。

这是因为当使用number来索引时，JavaScript会将它转换成string然后再去索引对象。 也就是说用100（一个number）去索引等同于使用"100"（一个string）去索引，因此两者需要保持一致。

class Animal {
    name: string;
}
class Dog extends Animal {
    breed: string;
}

// 错误：使用数值型的字符串索引，有时会得到完全不同的Animal!
interface NotOkay {
    [x: number]: Animal;
    [x: string]: Dog;
}

下面的例子里，name的类型与字符串索引类型不匹配，所以类型检查器给出一个错误提示：

interface NumberDictionary {
  [index: string]: number;
  length: number;    // 可以，length是number类型
  name: string       // 错误，`name`的类型与索引类型返回值的类型不匹配
}

当然，我们也可以将索引签名设置为只读，这样就可以防止给索引赋值

interface ReadonlyStringArray {
    readonly [index: number]: string;
}
let myArray: ReadonlyStringArray = ["Alice", "Bob"];
myArray[2] = "Mallory"; // error!

interface 和 type 关键字

stackoverflow 上的一个高赞回答还是非常赞的。typescript-interfaces-vs-types

interface 和 type 两个关键字的含义和功能都非常的接近。这里我们罗列下这两个主要的区别：

interface：

• 同名的 interface 自动聚合，也可以跟同名的 class 自动聚合
• 只能表示 object、class、function 类型

type:

• 不仅仅能够表示 object、class、function
• 不能重名（自然不存在同名聚合了），扩展已有的 type 需要创建新 type
• 支持复杂的类型操作

举例说明下上面罗列的几点：

Objects/Functions

都可以用来表示 Object 或者 Function ，只是语法上有些不同而已

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

interface SetPoint{
  (x:number,y:number):void;
}

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

type SetPoint = (x:number,y:number) => void;

其他数据类型

与 interface 不同，type 还可以用来标书其他的类型，比如基本数据类型、元素、并集等

type Name = string;

type PartialPointX = {x:number;};
type PartialPointY = {y:number;};

type PartialPoint = PartialPointX | PartialPointY;

type Data = [number,string,boolean];

Extend

都可以被继承，但是语法上会有些不同。另外需要注意的是，interface 和 type 彼此并不互斥。

interface extends interface

interface PartialPointX {x:number;};
interface Point extends PartialPointX {y:number;};

type extends type

type PartialPointX = {x:number;};
type Point = PartialPointX & {y:number;};

interface extends type

type PartialPointX = {x:number;};
interface Point extends PartialPointX {y:number;};

type extends interface

interface ParticalPointX = {x:number;};

type Point = ParticalPointX & {y:number};

implements

一个类，可以以完全相同的形式去实现interface 或者 type。但是，类和接口都被视为静态蓝图（static blueprints），因此，他们不能实现/继承 联合类型的 type

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

class SomePoint implements Point {
  x: 1;
  y: 2;
}

type Point2 = {
  x: number;
  y: number;
};

class SomePoint2 implements Point2 {
  x: 1;
  y: 2;
}

type PartialPoint = { x: number; } | { y: number; };

// FIXME: can not implement a union type
class SomePartialPoint implements PartialPoint {
  x: 1;
  y: 2;
}

声明合并

和 type 不同，interface 可以被重复定义，并且会被自动聚合

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

const point:Pint = {x:1,y:2};

only interface can

在实际开发中，有的时候也会遇到 interface 能够表达，但是 type 做不到的情况：给函数挂载属性

interface FuncWithAttachment {
  (param: string): boolean;
  someProperty: number;
}

const testFunc: FuncWithAttachment = function(param: string) {
  return param.indexOf("Neal") > -1;
};
const result = testFunc("Nealyang"); // 有类型提醒
testFunc.someProperty = 4;

& 和 | 操作符

这里我们需要区分，| 和 & 并非位运算符。我们可以理解为&表示必须同时满足所有的契约。|表示可以只满足一个契约。

interface IA{
  a:string;
  b:string;
}

type TB{
  b:number;
  c:number [];
}

type TC = TA | TB;// TC 的 key，包含 ab 或者 bc 即可，当然，包含 bac 也可以
type TD = TA & TB;// TD 的 可以,必须包含 abc

交叉类型

交叉类型，我们可以理解为合并。其实就是将多个类型合并为一个类型。

Man & WoMan

• 同时是 Man 和 Woman
• 同时拥有 Man 和 Woman 这两种类型的成员

interface ObjectConstructor{
  assign<T,U>(target:T,source:U):T & U;
}

以上是 ts 的源码实现，下面我们再看一个我们日常使用中的例子

interface A{
  name:string;
  age:number;
  sayName:(name:string)=>void
}

interface B{
  name:string;
  gender:string;
  sayGender:(gender:string)=>void
}

let a:A&B;

// 这是合法的
a.age
a.sayGender

注意：16446

T & never = never 

extends

extends 即为扩展、继承。在 ts 中，extends 关键字既可以来扩展已有的类型，也可以对类型进行条件限定。在扩展已有类型时，不可以进行类型冲突的覆盖操作。例如，基类型中键a为string，在扩展出的类型中无法将其改为number。

type num = {
  num:number;
}

interface IStrNum extends num {
  str:string;
}

// 与上面等价
type TStrNum = A & {
  str:string;
}

在 ts 中，我们还可以通过条件类型进行一些三目操作：T extends U ? X : Y

type IsEqualType<A , B> = A extends B ? (B extends A ? true : false) : false;

type NumberEqualsToString = IsEqualType<number,string>; // false
type NumberEqualsToNumber = IsEqualType<number,number>; // true

keyof

keyof 是索引类型操作符。用于获取一个“常量”的类型,这里的“常量”是指任何可以在编译期确定的东西，例如const、function、class等。它是从 实际运行代码 通向 类型系统 的单行道。理论上，任何运行时的符号名想要为类型系统所用，都要加上 typeof。

在使用class时，class名表示实例类型，typeof class表示 class本身类型。是的，这个关键字和 js 的 typeof 关键字重名了 。

假设 T 是一个类型，那么keyof T产生的类型就是 T 的属性名称字符串字面量类型构成的联合类型(联合类型比较简单，和交叉类型对立相似，这里就不做介绍了)。

注意！上述的 T 是数据类型，并非数据本身。

interface IQZQD{
    cnName:string;
    age:number;
    author:string;
}
type ant = keyof IQZQD;

在 vscode 上，我们可以看到 ts 推断出来的 ant：

注意，如果 T 是带有字符串索引的类型，那么keyof T是 string或者number类型。

索引签名参数类型必须为 "string" 或 "number"

interface Map<T> {
  [key: string]: T;
}

//T[U]是索引访问操作符;U是一个属性名称。
let keys: keyof Map<number>; //string | number
let value: Map<number>['antzone'];//number

泛型

泛型可能是对于前端同学来说理解起来有点困难的知识点了。通常我们说，泛型就是指定一个表示类型的变量，用它来代替某个实际的类型用于编程，而后再通过实际运行或推导的类型来对其进行替换，以达到一段使用泛型程序可以实际适应不同类型的目的。说白了，泛型就是不预先确定的数据类型，具体的类型在使用的时候再确定的一种类型约束规范。

泛型可以应用于 function、interface、type 或者 class 中。但是注意，泛型不能应用于类的静态成员

几个简单的例子，先感受下泛型

function log<T>(value: T): T {
    console.log(value);
    return value;
}

// 两种调用方式
log<string[]>(['a', ',b', 'c'])
log(['a', ',b', 'c'])
log('Nealyang')

• 泛型类型、泛型接口

type Log = <T>(value: T) => T
let myLog: Log = log

interface Log<T> {
    (value: T): T
}
let myLog: Log<number> = log // 泛型约束了整个接口，实现的时候必须指定类型。如果不指定类型，就在定义的之后指定一个默认的类型
myLog(1)

我们也可以把泛型变量理解为函数的参数，只不过是另一个维度的参数，是代表类型而不是代表值的参数。

class Log<T> { // 泛型不能应用于类的静态成员
    run(value: T) {
        console.log(value)
        return value
    }
}

let log1 = new Log<number>() //实例化的时候可以显示的传入泛型的类型
log1.run(1)
let log2 = new Log()
log2.run({ a: 1 }) //也可以不传入类型参数，当不指定的时候，value 的值就可以是任意的值

类型约束，需预定义一个接口

interface Length {
    length: number
}
function logAdvance<T extends Length>(value: T): T {
    console.log(value, value.length);
    return value;
}

// 输入的参数不管是什么类型，都必须具有 length 属性
logAdvance([1])
logAdvance('123')
logAdvance({ length: 3 })

泛型的好处：

• 函数和类可以轻松的支持多种类型，增强程序的扩展性
• 不必写多条函数重载，冗长的联合类型声明，增强代码的可读性
• 灵活控制类型之间的约束

泛型，在 ts 内部也都是非常常用的，尤其是对于容器类非常常用。而对于我们，还是要多使用，多思考的，这样才会有更加深刻的体会。同时也对塑造我们类型思维非常的有帮助。

小试牛刀

function pluck<T, K extends keyof T>(o: T, names: K[]): T[K][] {
    return names.map(n => o[n]);
}

interface Person {
    name: string;
    age: number;
}

let person: Person = {
    name: 'Jarid',
    age: 35
};
let strings: string[] = pluck(person, ['name', 'name', 'name']); //["Jarid", "Jarid", "Jarid"]

所谓的小试牛刀，就是结合上面我们说的那几个点，分析下pluck方法的意思

• <T, K extends keyof T>约束了这是一个泛型函数
  • keyof T 就是取 T 中的所有的常量 key（这个例子的调用中）,即为："name" | "age"
  • K extends keyof Person 即为 K 是 "name" or "age"
• 结合以上泛型解释，再看形参
  • K[] 即为 只能包含"name" or "age"的数组
• 再看返回值
  • T[K][] 后面的[]是数组的意思。而 T[K]就是去对象的 T 下的key: K的 value

infer

infer 关键字最早出现在 PR 里面，表示在 extends 条件语句中待推断的类型变量

是在 ts2.8 引入的，在条件判断语句中，该关键字用于替换手动获取类型。

type PramType<T> = T extends (param : infer p) => any ? p : T;

在上面的条件语句中，infer P 表示待推断的函数参数，如果T能赋值给(param : infer p) => any,则结果是(param: infer P) => any类型中的参数 P,否则为T.

interface INealyang{
  name:'Nealyang';
  age:'25';
}

type Func = (user:INealyang) => void;

type Param = ParamType<Func>; // Param = INealyang
type Test = ParamType<string>; // string

工具泛型

所谓的工具泛型，其实就是泛型的一些语法糖的实现。完全也是可以自己的写的。我们也可以在lib.d.ts中找到他们的定义

Partial

Partial的作用就是将传入的属性变为可选。

由于 keyof 关键字已经介绍了。其实就是可以用来取得一个对象接口的所有 key 值。在介绍 Partial 之前，我们再介绍下 in 操作符:

type Keys = "a" | "b"
type Obj =  {
  [p in Keys]: any
} // -> { a: any, b: any }

然后再看 Partial 的实现：

type Partial<T> = { [P in keyof T]?: T[P] };

翻译一下就是keyof T 拿到 T 所有属性名, 然后 in 进行遍历, 将值赋给 P, 最后 T[P] 取得相应属性的值,然后配合?:改为可选。

Required

Required 的作用是将传入的属性变为必选项, 源码如下

type Required<T> = { [P in keyof T]-?: T[P] };

Readonly

将传入的属性变为只读选项, 源码如下

type Readonly<T> = { readonly [P in keyof T]: T[P] };

Record

该类型可以将 K 中所有的属性的值转化为 T 类型，源码实现如下：

/**
 * Construct a type with a set of properties K of type T
 */
type Record<K extends keyof any, T> = {
    [P in K]: T;
};

可以根据 K 中的所有可能值来设置 key，以及 value 的类型，举个例子：

type T11 = Record<'a' | 'b' | 'c', Person>; // -> { a: Person; b: Person; c: Person; }

Pick

从 T 中取出 一系列 K 的属性

/**
 * From T, pick a set of properties whose keys are in the union K
 */
type Pick<T, K extends keyof T> = {
    [P in K]: T[P];
};

Exclude

Exclude 将某个类型中属于另一个的类型移除掉。

/**
 * Exclude from T those types that are assignable to U
 */
type Exclude<T, U> = T extends U ? never : T;

以上语句的意思就是 如果 T 能赋值给 U 类型的话，那么就会返回 never 类型，否则返回 T，最终结果是将 T 中的某些属于 U 的类型移除掉

举个栗子：

type T00 = Exclude<'a' | 'b' | 'c' | 'd', 'a' | 'c' | 'f'>;  // -> 'b' | 'd'

可以看到 T 是 'a' | 'b' | 'c' | 'd' ，然后 U 是 'a' | 'c' | 'f' ，返回的新类型就可以将 U 中的类型给移除掉，也就是 'b' | 'd' 了。

Extract

Extract 的作用是提取出 T 包含在 U 中的元素，换种更加贴近语义的说法就是从 T 中提取出 U，源码如下：

/**
 * Extract from T those types that are assignable to U
 */
type Extract<T, U> = T extends U ? T : never;

Demo:

type T01 = Extract<'a' | 'b' | 'c' | 'd', 'a' | 'c' | 'f'>;  // -> 'a' | 'c'

Omit

Pick 和 Exclude 进行组合, 实现忽略对象某些属性功能, 源码如下:

/**
 * Construct a type with the properties of T except for those in type K.
 */
type Omit<T, K extends keyof any> = Pick<T, Exclude<keyof T, K>>;

Demo:

// 使用
type Foo = Omit<{name: string, age: number}, 'name'> // -> { age: number }

更多工具泛型

其实常用的工具泛型大概就是我上面介绍的几种。更多的工具泛型，可以通过查看 lib.es5.d.ts里面查看。

毕竟。。。搬运几段声明着实没啥意思。

类型断言

断言这种东西还是少用。。。。不多对于初学者，估计最快熟练掌握的就是类型断言了。毕竟 any 大法好

Typescript 允许我们覆盖它的推断（毕竟代码使我们自己写的），然后根据我们自定义的类型去分析它。这种机制，我们称之为 类型断言

const nealyang = {};
nealyang.enName = 'Nealyang'; // Error: 'enName' 属性不存在于 ‘{}’
nealyang.cnName = '一凨'; // Error: 'cnName' 属性不存在于 '{}'

interface INealyang = {
  enName:string;
  cnName：string;
}

const nealyang = {} as INealyang; // const nealyang = <INealyang>{};
nealyang.enName = 'Nealyang';
nealyang.cnName = '一凨'; 

类型断言比较简单，其实就是“纠正”ts对类型的判断,当然，是不是纠正就看你自己的了。

需要注意一下两点即可：

• 推荐类型断言的预发使用 as关键字，而不是<> ,防止歧义
• 类型断言并非类型转换，类型断言发生在编译阶段。类型转换发生在运行时

函数重载

在我刚开始使用 ts 的时候，我一直困惑。。。为什么会有函数重载这么鸡肋的写法，可选参数它不香么？

函数重载的基本语法：

declare function test(a: number): number;
declare function test(a: string): string;

const resS = test('Hello World');  // resS 被推断出类型为 string；
const resN = test(1234);           // resN 被推断出类型为 number;

这里我们申明了两次？！为什么我不能判断类型或者可选参数呢？后来我遇到这么一个场景，

interface User {
  name: string;
  age: number;
}

declare function test(para: User | number, flag?: boolean): number;

在这个 test 函数里，我们的本意可能是当传入参数 para 是 User 时，不传 flag，当传入 para 是 number 时，传入 flag。TypeScript 并不知道这些，当你传入 para 为 User 时，flag 同样允许你传入：

const user = {
  name: 'Jack',
  age: 666
}

// 没有报错，但是与想法违背
const res = test(user, false);

使用函数重载能帮助我们实现：

interface User {
  name: string;
  age: number;
}

declare function test(para: User): number;
declare function test(para: number, flag: boolean): number;

const user = {
  name: 'Jack',
  age: 666
};

// bingo
// Error: 参数不匹配
const res = test(user, false);

Ts 的一些实战

我之前在公众号里面发表过两篇关于TS在实战项目中的介绍：

• 如何用 Decorator 装饰你的 Typescript？
• 一张页面引起的项目架构思考（rax+Typescript+hooks）

参考文献

• 未来可期的TypeScript
• Typescript 中文文档
• 深入理解 Typescript
• TypeScript 2.8下的终极React组件模式
• 【速查手册】TypeScript 高级类型 cheat sheet
• 高级类型
• TypeScript 在 React 中使用总结

点击阅读原文可查外链