玩转TypeScript工具类型（中）

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本文是《玩转TypeScript工具类型》系列的第二篇，包含了如下几部分内容：

必读：extends条件运算符
Exclude<Type, ExcludeUnion>
Extract<Type, Union>
NonNullable<Type>
必读：tuple type元组类型
Parameters<Type>
ConstructorParameters<Type>
ReturnType<Type>
InstanceType<Type>

一. 必读：extends条件运算符

因为后续的源码中涉及到了 extends 关键字，所以需要先提前掌握这部分内容才能更好更容易的理解源码。可以参考[[[译]TypeScript条件类型]](http://juejin.cn/post/6985463...)，英语好的同学推荐直接看原文。

二. Exclude<Type, ExcludeUnion>：排除

将 ExcludeUnion 联合类型的所有成员从 Type 中排除，可以理解为取差集。剩余的部分返回作为一个新类型。

2.1 源码解读

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

如何理解 T extends U ? never : T 呢？判断T中的每一项是否可以赋值给类型U，如果可以，就返回never，如果不可以，就返回当前这项。

接下来我们结合一个具体的例子来理解一下这句话。

2.2 实战用法

// 排除一个具体的值

type T0 = Exclude<"a" | "b" | "c", "a">  // "b" | "c"

// 排除一种类型

type T1 = Exclude<string | number | (() => void), Function>

以 T0 为例，extends 关键字是如何发挥作用的呢？


type T0 = Exclude<"a" | "b" | "c", "a">  // "b" | "c"

// 等价于

type T0 = "a" extends "a" ? never : "a" 

  | "b" extends "a" ? never : "b"

  | "c" extends "a" ? never : "c"

// 等价于

type T0 = never | "b" | "c"

// 等价于

type T0 = "b" | "c"

如果无法理解这里的等价逻辑，建议阅读开头推荐的[[[译]TypeScript条件类型]
](https://juejin.cn/post/698546...)

三. Extract<Type, Union>：提取

选取 Type 类型和 Union 类型两者的公共部分并返回为一个新类型，可以理解为取交集。

3.1 源码解析

/**

 * Extract from T those types that are assignable to U

 */

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

提取出类型 T 中那些能赋值给类型 U 的类型。所以这里源码上和 Exclude 的区别就在于 never 放在了条件运算结果为 false 的分支上。

所以如果理解了 Exclude ，再理解 Extract 就不复杂了。

3.2 实战用法

// 提取一个具体的值

type T0 = Extract<"a" | "b" | "c", "a">  // "b" | "c"

// 提取一种类型

type T1 = Extract<string | number | (() => void), Function>

这里就不再重复说明 extends 的处理逻辑了。

四. NonNullable<Type>

过滤掉 Type 中的 null 和 undefined，剩余的类型作为一个新类型返回。其实就是 Exclude 的一种特殊情况。

4.1 源码解析

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

可以发现和 Exclude<T, U> 的源码非常像，只是把 U 换成了 null | undefined 。所以结合Exclude<T, U> 还是很好理解的。

4.2 实战用法

type T0 = NonNullable<string | number | undefined>;

//  type T0 = string | number

type T1 = NonNullable<string[] | null | undefined>;

//  type T1 = string[]

五. 必读：tuple type元组类型

元组类型就是一个具有固定数量元素和元素类型都确定的数组类型。

Tuple types allow you to express an array with a fixed number of elements whose types are known, but need not be the same.

例如这就是一个元组类型：

let x: [string, number];

当我们访问已声明类型的元素时，可以获得正确的类型检查：


// OK

console.log(x[0].substring(1));

// Property 'substring' does not exist on type 'number'.

console.log(x[1].substring(1));

当我们访问超出数组长度的下标时，获得的类型都是 undefined ，并且会获得一个访问下标无可访问元素的错误提示：

let x: [string, number];

x = ["hello", 10]; // OK

// Type '"world"' is not assignable to type 'undefined'.

// Tuple type '[string, number]' of length '2' has no element at index '3'.

x[3] = "world";

// Object is possibly 'undefined'.

// Tuple type '[string, number]' of length '2' has no element at index '5'.

console.log(x[5].toString());

六. Parameters<Type>

基于一个函数参数的类型构造一个元组类型（tuple type）。所以这个工具类型的作用就是获取函数参数的类型。

6.1 源码解析

/**

 * 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;

源码中重点有两部分：

T extends (...args: any) => any ，规定了 T 必须是一个函数（ any 和 never除外），参数是 any 类型，所以参数可以是任意类型。
T extends (...args: infer P) => any ? P : never，如果 T 是函数类型，那么这个 extends 走的就是 true 分支，也就是返回一个 P 类型，而这个 P 类型就是参数 args 的类型

如果对 infer 无法理解的同学可以再回顾一下

6.2 实战用法

declare function f1(arg: { a: number; b: string }): void;

type T0 = Parameters<() => string>;

//  type T0 = []

type T1 = Parameters<(s: string) => void>;

//  type T1 = [s: string]

type T2 = Parameters<<T>(arg: T) => T>;

//  type T2 = [arg: unknown]

type T3 = Parameters<typeof f1>;

//  type T3 = [arg: { a: number; b: string; }]

type T4 = Parameters<any>;

//  type T4 = unknown[]

type T5 = Parameters<never>;

//  type T5 = never

type T6 = Parameters<string>;

//  Type 'string' does not satisfy the constraint '(...args: any) => any'.

type T7 = Parameters<Function>;

//  Type 'Function' does not satisfy the constraint '(...args: any) => any'.

//     Type 'Function' provides no match for the signature '(...args: any): any'.

这里需要关注一下 Parameters 传入 never 和 any 的情况，知道即可。

七. ConstructorParameters<Type>

把构造函数的参数类型作为一个元组类型返回。我们已经知道如何获取一个函数的参数类型，即Parameters。那么如果我们要获取构造函数的参数类型，那么首先先要判断出哪一个是构造函数，然后获取参数类型即可，思路是这么个思路，那么应该怎么实现呢？

7.1 源码解析

/**

 * Obtain the parameters of a constructor function type in a tuple

 */

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

这里有两个需要关注的点：

abstract关键字修饰的函数叫抽象方法，而抽象方法只能出现在抽象类中
new (...args: any) => any，这就是对构造函数的定义

所以，ConstructorParameters工具类型只是针对抽象类来发挥效果的，never和any我们不需要关心。

7.2 实战用法

这里结合一个具体的例子，深入了解一下，就以 ErrorConstructor 为例：

interface ErrorConstructor {

  new(message?: string): Error;

  (message?: string): Error;

  readonly prototype: Error;

}

type T0 = ConstructorParameters<ErrorConstructor>;

这里 ConstructorParameters 是如何处理的呢？其实就是对 ErrorConstructor 的三条属性逐一代入 T extends abstract new (...args: infer P) => any ? P : never; ，满足条件的就返回参数类型 P。

type T0 = string

八. ReturnType<Type>

获取函数的返回值类型。结合我们在Parameters获取函数参数类型的实现，可以很容易的自己实现出这个工具类型。

8.1 源码解析

/**

 * Obtain the return type of a function type

 */

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

和 Parameters<Type> 实现的唯一的区别就是 infer 的位置从参数位置跑到了返回值位置。这还是很好理解的。

注意返回值类型不是元组类型，因为在 Parameters<Type> 中，args是一个数组，所以返回的是一个元组类型，而函数的返回值可以是任意类型的。

8.2 实战用法

declare function f1(): { a: number; b: string };

type T0 = ReturnType<() => string>;

//  type T0 = string

type T1 = ReturnType<(s: string) => void>;

//  type T1 = void

type T2 = ReturnType<<T>() => T>;

//  type T2 = unknown

type T3 = ReturnType<<T extends U, U extends number[]>() => T>;

//  type T3 = number[]

type T4 = ReturnType<typeof f1>;

//  type T4 = {a: number;b: string;}

type T5 = ReturnType<any>;

//  type T5 = any

type T6 = ReturnType<never>;

//  type T6 = never

type T7 = ReturnType<string>;

//  类型“string”不满足约束“(...args: any) => any”。ts(2344)

type T8 = ReturnType<Function>;

//  类型“Function”不满足约束“(...args: any) => any”。

//   类型“Function”提供的内容与签名“(...args: any): any”不匹配。ts(2344)

九. InstanceType<Type>

获取构造函数实例的返回类型。也就是对构造函数调用new操作符后的返回值类型。我们已经知道了如何获取构造函数参数的类型，所以很方便的就可以推导出如何获取实例的类型。

9.1 源码解析

/**

 * Obtain the return type of a constructor function type

 */

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

也是把 infer 的位置从参数位置移到了返回值位置。

9.2 实战用法

这里我们继续以 FunctionConstructor 为例：

interface FunctionConstructor {

  /**

   * Creates a new function.

   * @param args A list of arguments the function accepts.

   */

  new(...args: string[]): Function;

  (...args: string[]): Function;

  readonly prototype: Function;

}

type T0 = InstanceType<FunctionConstructor>;

结合 new(...args: string[]): Function; 可知：

type T0 = Function;

更多情况可以在 typescript playground 中自己尝试一下。

十. 下回预告

在下一篇《玩转TypeScript工具类型（下）》里，将会包括如下内容，敬请期待：

ThisParameterType<Type>

OmitThisParameter<Type>

ThisType<Type>

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