TypeScript类型标注相关概念一览

背景

用TypeScript重构了一遍业务后台，TS很大一部分在处理类型标注，基础的类型很容易上手，但到泛型一块，抽象程度一下子就高了起来，提供的许多工具也复杂了起来。重构的时候一直想整理一份方便查询的笔记一直没空，现在总算抽出时间整理了一份，将于类型有关的部分整理了出来，其他部分还需要自行翻阅相关文档。
笔记类似大纲，知道什么情况下有什么可以用，有一个范围概念，具体细节通过笔记提供的关键字再搜索相关文档仔细了解。

基础类型

TS是JS的超集，所以JS基础的类型都包含在内：
boolean、number、string、symbol、array([])、object({})、null、undefined

TS还提供了其他更加详细的类型标识：

any：任意类型，TS将不对其进行类型检测
unknown：未知类型，在早期对于未知类型我们一般标注any，但标注any将不会对类型进行检测，unknown则在对变量第一次赋值后，除了any类型，其他类型禁止再赋值给此变量，同时在使用其类型所对应的方法时也需要先收缩类型，才能正常的使用
void：无返回，当一个函数没有返回值的时候此类型标识
never：当函数永远没有返回值的时候用此类型标识。如始终抛出异常的函数，其返回值就是never
tuple：元组，数组的更精确的标识方法，可以限定数组的数量与每个位的类型
enum：枚举，可以给每一个预定值的数值或是字符串提供简明的名称，方便编写时区分
... | ...：类型字面量，如'Red' | 'Green' | 'Blue'，此时这变量就只能赋值这三种字符串，如果赋值其他字符串时将会报错，也可以是数字字面量 1 | 2 | 3

其他

默认情况下null和undefined是所有类型的子类型，可以将这两个值赋值给任意类型。
never类型也是任何类型的子类型。但其他类型无法赋值给never类型，只有never才能赋值给never类型。
object与Object，这两个注释类型只有一个大小写之分，用Object申明的类型可以访问Object对象的默认方法，但object则不行。

基本概念

: (冒号标注)

TS有自动类型推断，当赋上初始值后TS会生成相应的类型标注，所以一般情况下不必手动添加

let variate: boolean = true
let variate: number = 1
let variate: string = 'one'
let variate: number[] = [1,3,4,6] // 数组
let variate: { first: string, second: number } = { first: 'one', second: 2 } // 对象
let sym1 = Symbol('key') // symbol
let variate: number[string, number] = ['one', 2] // 元组
enum color {Red, Green, Blue} // 枚举

函数参数的类型标注

function func(params: {
  first: string;
  second: number;
}): void {}
const func = function(params: {
  first: string;
  second: number;
}): void {}

函数的类型标注

const func: (first: string, second: number) => void = function(params) {}
const func: (first: string, second: number) => void = () => {}  // 这种写法很不容易分辨，只要记录函数的类型标注是必须显示指定返回值的，所以当看到返回值的标注才是类型标注完全结束

interface (接口)

此是最常用的类型标注方式。
如上例变量标注也可以用接口替代：

interface IVariate {
  first: string;
  second: number;
}
let variate: IVariate = { first: 'one', second: 2 }

其他特性

? 可选标识符

interface IVariate {
  first: string;
  second?: number;
}

readonly 只读标识符

interface IVariate {
  first: string;
  readonly second: number;
}

[key: string | number]: any 任意数量标识

有时候类型数量是动态的，但类型是指定需要约束的，可以这样写

interface IVariate {
  first: string;
  readonly second: number;
  [key: string]: number;
}

extends 接口的继承

interface IVariate {
  first: string;
  second: number;
}
interface IVariate2 extends IVariate {
  third: string
}
等价于:
interface IVariate2 {
  first: string;
  second: number;
  third: string;
}

利用,可以进行多继承

interface IVariate3 extends IVariate, IVariate2 {
  fourth: string
}

类型合并

interface IVariate {
  first: string;
  second: number;
}
interface IVariate {
  third: number;
}

重复申明类型默认会将申明合并起来，如果有重复定义的类型标注，后面的会把前面的覆盖。

函数

函数参数的类型标注

interface IParams {
  first: string;
  second: number;
}
function func(params: IParams) {}
const func = function(params: IParams) {}

函数的类型标注

完整的标注函数参数以及函数返回值，与参数类型标注一样，只是将定义移动到interface中。

interface IFunc {
  (first: string, second: number): void  // 这里需要注意，在interface中函数的类型标注是冒号(:)而不是箭头(=>)
}
const func: IFunc = function(params) {}
const func: IFunc = () => {}

不定参数的类型标注

const func = function(...params: any[]) {}

可选参数的类型标注

需要注意，可选类型之后不能有必选类型。

const func = function(first: string, second?: number) {}

不定参数的类型标注

const func = function(...params: any[]) {}

this类型标注

由于JS的this是动态指向的，所以this类型默认标注为any，如果需要显式标注可以在函数第一个参数位进行标注

const func = function(this: void, first: string, second?: number) {}

函数重载

当传入不同参数需要返回不同类型时，此时可以用函数重载来标识

function func(data: number): number
function func(data: string): string
function func(data: number | string): string | number { // 必须要有一个函数支持所有类型
    if(typeof data === 'number') return data+1
    return data
}

类

这一块跟C#很像，基础的元素都搬过来了，可以直接使用。

类的申明

class People {
    name: string;
    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    hello() {
        return `Hello ${this.name}`;
    }
}

类的继承

class Student extends People {
    number: number = 0
    constructor(name: string, number: number) {
        super(name);
        this.number = number
    }
    hello() {
        return `Hello ${this.name}, Number ${this.number}`;
    }
}

修饰符

修饰符与其他语言一样，public、private、protected。不标明时默认为public。
静态属性static，只读readonly，可选?。

存取器get、set

class People2 {
    private _name: string;
    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    get name(): string {
        return this._name
    }
    set name(newName: string) {
        this._name = `name: ${newName}`
    }
}

abstract抽象类抽象方法

标识abstract关键词，类与方法都不必在定义时被实现，必须在继承的类中实现具体方法

abstract class People3 {
    abstract hello() {}
}

implements类的接口继承

类的继承只能是单继承，没办法多继承，但实际开发中常常会有一个功能需要多个类使用，这时候可以用接口

interface IStudy {
    gender: string
}
interface IGrade {
    grade(): string
}
class Student2 extends People implements IStudy, IGrade // implements 可以用逗号分隔指定多个
{
    number: number = 0
    gender: string
    constructor(name: string, number: number, gender: string) {
        super(name);
        this.number = number
        this.gender = gender
    }
    hello() {
        return `Hello ${this.name}, Number ${this.number}`;
    }
    grade(){
        return 'A'
    }
}

`|` 联合类型

通常情况下一个变量一个类型是不够用的，所以会需要指定多种类型，这时候就需要用到联合类型符号

let variate: number | string  // 这样就能支持number类型与string类型

`&` 交叉类型

有时候新的类型是两个旧类型的并集，这时候可以用交叉类型运算符生成新的类型，而不必重新申明

let variate: IVariate & { data: string }  // 会生成新的类型，其中包含 first second data 三个key

`as`、`<>`类型断言

<>断言写在前面<string>variate，但因为与JSX语法会有冲突，所以一般使用as语法，as语法写在后面variate as string。
有的场景我们要使用一个类型的内部值，但TS又会报错时，这时候可以直接强制将类型收缩。
某些条件下外部传入的值始终符合预期无需判断，这时候我们也可以使用断言。

interface IA {
  first: string;
  second: number;
}
interface IB {
  name: string;
  age: number;
}
function func(data: IA | IB) {
    if((data as IB).name) // ...省略
    else return // ...省略
}

function func2(data: IA) {
    (data as any as IB).name  // 当原本没有标注类型IB时，无法直接断言，可以使用两次断言强制指定一个类型
}

`is`关键字

is可以将类型收缩成某一类型

function isNumber(x: any): x is number {
  return typeof x === 'number'
}

`!`关键字

某些场景类型定义变量是包含undefined的，但我们使用的时候确定这时候无需判断，可以使用!断言来消除警告提示。

interface IVariate {
  first: string;
  second: number;
}
let variate: IVariate | undefined
let second = variate!.second

`type` 类型别名

类型别名与interface一样，但比interface更加强大通用。
比如类型字面量想要重新起一个名称方便使用

type color = 'Red' | 'Green' | 'Blue'

甚至可以直接给原始类型起别名

type name = string

或是给interface再起别名

type funcParams = IParams

也可以使用&、|

type funcParams2 = IParams & IParams2
type funcParams2 = IParams | IParams2

泛型

此前的基础概念大多数熟悉面向对象编程语言的可以很快就上手，但到泛型一块，概念性的东西是多了起来，语法也越渐变得复杂起来，TS制定了一套语法，除了写业务逻辑，我们还需要对JS类型进行编程。

为什么会有泛型呢？在一般使用中，类型相对固定，是可预期的。但如果要写通用组件时，我们没办法完全预期传入的类型和返回类型，有一些返回类型可能是需要用户自定义的，这时候就需要用到泛型来让用户在外部标注类型。

`<T>`泛型符号

跟断言很像，但括号这里是在使用时传入的定义类型，命名为T，其中符号可以随意自定义，但有一些常用的关键字：T为type，U为T的下一位，K为key，V为Value，N为Number，E为Element
使用时类似这样：

function func<T, U>(arg1: T, arg2: U): [T, U] {
    return [arg1, arg2]
}
const <T, U>func = (arg1: T, arg2: U) => [arg1, arg2]

class People<T> {
    name: string;
    data: T
}

// 接口中使用泛型
interface IArg<T, U> {
  arg1: T;
  arg2: U;
}

基础泛型工具

keyof获取键名工具

要处理的类型往往是一个集合，所以需要有一个工具可以获取集合中的键名、键值

interface IParams {
  first: string;
  second: number;
}

// 获取键名
type keyList = keyof IParams; // "first" | "second"
// 获取键值
type keyList = IParams[keyof IParams]; // string | number

in映射工具

in可以将keyof每一次循环出的值映射给新的变量。
比如我们遇到了一个新场景，同样是使用IParams类型，但其中所有参数是可选的，并非默认必选的，这时候我们新建一个重复的类型就很麻烦，可以使用in keyof来将旧类型转换为新类型

// 可以使用type构建我们处理工具Partial
type Partial<T> = {
  [P in keyof T]?: T[P]
}
// 当做泛型，将定义的类型传入
type IParamsPartial = Partial<IParams> // 是不是有类型编程的味道了

// 去除可选可用-号标识
type Required<T> = {
  [P in keyof T]-?: T[P]
}
type IParamsRequired = Required<IParamsPartial>

extends继承

同样的逻辑，可以用来约束泛型的格式。用U extends TU继承自T，具有T中的定义，所以泛型传入的参数必须实现T中的定义

// 我们约束传入的值必须带name属性 并且值类型为sting
interface IArg {
  name: string
}
function func<T extends IArg>(arg: T){ 
  return arg
}

// 使用
func<{age: number}>({age: 1}) // 当传入泛型的类型不符合约束时会提示错误  Type '{ age: number; }' does not satisfy the constraint 'IArg'. Property 'name' is missing in type '{ age: number; }' but required in type 'IArg'

func<{name: string, age: number}>({name: 'name', age: 1})  // 只有泛型类型加上指定的name: string时才会正常

可以与keyof组合使用。
比如我们创建一个函数，第一个参数传入一个对象，第二个参数传入对象的键名，返回此键名对应的值。此时键名参数就是动态的了，写any无法达到类型检测的目的，可以使用extends keyof来进行约束

function getObjectValue<T, K extends keyof T>(Object: T, key: K) {
  return Object[key];
}

const lsit = { a: 1, b: 2, c: 3 }
getObjectValue(lsit, 'a'); // 通过 返回1
getObjectValue(lsit, 'e'); // 报错 Argument of type '"e"' is not assignable to parameter of type '"a" | "b" | "c"'.

infer待推断变量工具

infer必须与extends结合使用，语句格式T extends (infer U)？ true : false，(infer U)部分就是我们填写将要匹配的类型推断主体，类型T满足类型U，执行true中的逻辑，否则执行false中的逻辑。
手册的例子就很好的展示了多种类型的推断匹配：

type Unpacked<T> =
    T extends (infer U)[] ? U : // 如果传入的是数组 则将数组的类型命名为U 并且返回U类型
    T extends (...args: any[]) => infer U ? U :  // 如果传入的是函数 则将函数的返回值命名为U 并且返回U类型
    T extends Promise<infer U> ? U :  // 如果传入的是Promise 则将Promise的泛型参数命名为U 并且返回U类型
    T;  // 如果所有皆否 则返回T类型
    
type T0 = Unpacked<string>;  // string
type T1 = Unpacked<string[]>;  // string
type T2 = Unpacked<() => string>;  // string
type T3 = Unpacked<Promise<string>>;  // string
type T4 = Unpacked<Promise<string>[]>;  // Promise<string>
type T5 = Unpacked<Unpacked<Promise<string>[]>>;  // string

内置泛型工具

TS提供了一些常用的类型工具。

Partial<T> (TypeScript 2.1)

将传入的类型的所有属性设置为可选。

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

Required<T> (TypeScript 2.8)

将传入的类型的所有属性设置为必选。

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

Readonly<T> (TypeScript 2.1)

将传入的类型的所有属性设置为只读。

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

Record<K, T> (TypeScript 2.1)

将传入的K类型，重新定义为T类型。

type Record<K extends keyof any, T> = {
  [P in K]: T;
}

Exclude<T, K> (TypeScript 2.8)

从T类型中排除所有可以赋值给U的类型，生成新类型。

type Exclude<T, U> = T extends U ? never : T;

Extract<T, K> (TypeScript 2.8)

从T类型中提取所有可以赋值给U的类型，生成新类型。

type Extract<T, U> = T extends U ? T : never;

Pick<T, K> (TypeScript 2.1)

从T类型中提取K键名的元素，生成新类型。

type Pick<T, K extends keyof T> = {
  [P in K]: T[P];
}

Omit<T, K> (TypeScript 3.5)

从T类型中排除K键名的元素，生成新类型。

type Omit<T, K> = Pick<
  T, 
  Exclude<keyof T, K>
>

NonNullable<T> (TypeScript 2.8)

从T类型中排除ull或者undefined类型，生成新类型。

type NonNullable<T> = T extends null | undefined ? never : T;

ReturnType<T> (TypeScript 2.8)

获取一个函数类型定义的返回类型。

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

Parameters<T>

获取一个函数的参数类型。

type Parameters<T extends (...args: any[]) => any> = T extends (...args: infer P) => any ? P : never;

ConstructorParameters<T>

获取一个构造函数的参数类型，以数组格式返回。

type ConstructorParameters<T extends new (...args: any[]) => any> = T extends new (...args: infer P) => any ? P : never;

InstanceType<T> (TypeScript 2.8)

获取一个类的实例类型。

type InstanceType<T extends new (...args: any[]) => any> = T extends new (...args: any[]) => infer R ? R : any;

TypeScript类型标注相关概念一览

背景

基础类型

其他

基本概念

: (冒号标注)

interface (接口)

其他特性

函数

类

`|` 联合类型

`&` 交叉类型

`as`、`<>`类型断言

`is`关键字

`!`关键字

`type` 类型别名

泛型

`<T>`泛型符号

基础泛型工具

内置泛型工具

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| 联合类型

& 交叉类型

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