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TypeScript 是一種類型安全的 JAVAScript 超集，除了基本類型和對象類型之外，TypeScript 還提供了一些高級類型系統(tǒng)，使得我們可以更好地處理復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)邏輯。本文將深入探討 TypeScript 的高級類型系統(tǒng)，以更好地理解和使用這些高級類型，提高代碼的可讀性、可維護性和健壯性。

1、字面量類型

在 TypeScript 中，字面量不僅可以表示值，還可以表示類型，即字面量類型。TypeScript 支持以下字面量類型：

• 字符串字面量類型；
• 數(shù)字字面量類型；
• 布爾字面量類型；
• 模板字面量類型。

（1）字符串字面量類型

字符串字面量類型其實就是字符串常量，與字符串類型不同的是它是具體的值：

type Name = "TS";
const name1: Name = "test"; // ? 不能將類型“"test"”分配給類型“"TS"”。ts(2322)
const name2: Name = "TS";

實際上，定義單個字面量類型在實際應(yīng)用中并沒有太大的用處。它的應(yīng)用場景就是將多個字面量類型組合成一個聯(lián)合類型，用來描述擁有明確成員的實用的集合：

type Direction = "north" | "east" | "south" | "west";

function getDirectionFirstLetter(direction: Direction) {
  return direction.substr(0, 1);
}

getDirectionFirstLetter("test"); // ? 類型“"test"”的參數(shù)不能賦給類型“Direction”的參數(shù)。
getDirectionFirstLetter("east");

這個例子中使用四個字符串字面量類型組成了一個聯(lián)合類型。這樣在調(diào)用函數(shù)時，編譯器就會檢查傳入的參數(shù)是否是指定的字面量類型集合中的成員。通過這種方式，可以將函數(shù)的參數(shù)限定為更具體的類型。這不僅提升了代碼的可讀性，還保證了函數(shù)的參數(shù)類型。

除此之外，使用字面量類型還可以為我們提供智能的代碼提示：

 

 

（2）數(shù)字字面量類型

數(shù)字字面量類型就是指定類型為具體的數(shù)值：

type Age = 18;

interface Info {
  name: string;
  age: Age;
}

const info: Info = {
  name: "TS",
  age: 28 // ? 不能將類型“28”分配給類型“18”
};

可以將數(shù)字字面量類型分配給一個數(shù)字，但反之是不行的：

 

let val1: 10|11|12|13|14|15 = 10;
let val2 = 10;

val2 = val1;
val1 = val2; // ? 不能將類型“number”分配給類型“10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15”。

（3）布爾字面量類型

布爾字面量類型就是指定類型為具體的布爾值（true或false）：

 

let success: true;
let fail: false;
let value: true | false;

success = true;
success = false;  // ? 不能將類型“false”分配給類型“true”

 

由于布爾字面量類型只有true或false兩種，所以下面 value 變量的類型是一樣的：

let value: true | false;
let value: boolean;

 

（4）模板字面量類型

在 TypeScript 4.1 版本中新增了模板字面量類型。什么是模板字面量類型呢？它一字符串字面量類型為基礎(chǔ)，可以通過聯(lián)合類型擴展成多個字符串。它與 JavaScript 的模板字符串語法相同，但是只能用在類型定義中使用。

① 基本語法

當使用模板字面量類型時，它會替換模板中的變量，返回一個新的字符串字面量。

type attrs = "Phone" | "Name";
type target = `get${attrs}`;

// type target = "getPhone" | "getName";

可以看到，模板字面量類型的語法簡單，并且易讀且功能強大。

假如有一個css內(nèi)邊距規(guī)則的類型，定義如下：

type CssPadding = 'padding-left' | 'padding-right' | 'padding-top' | 'padding-bottom';

上面的類型是沒有問題的，但是有點冗長。margin 和 padding 的規(guī)則相同，但是這樣寫我們無法重用任何內(nèi)容，最終就會得到很多重復的代碼。

下面來使用模版字面量類型來解決上面的問題：

type Direction = 'left' | 'right' | 'top' | 'bottom';

type CssPadding = `padding-${Direction}`

// type CssPadding = 'padding-left' | 'padding-right' | 'padding-top' | 'padding-bottom'

 

這樣代碼就變得更加簡潔。如果想創(chuàng)建margin?類型，就可以重用Direction類型：

type CssMargin = `margin-${Direction}`

如果在 JavaScript 中定義了變量，就可以使用 typeof 運算符來提取它：

const direction = 'left';

type CssPadding = `padding-${typeof direction}`;

// type CssPadding = "padding-left"

 

② 變量限制

模版字面量中的變量可以是任意的類型嗎？可以使用對象或自定義類型嗎？來看下面的例子：

type CustomObject = {
  foo: string
}

type target = `get${CustomObject}`
// ? 不能將類型“CustomObject”分配給類型“string | number | bigint | boolean | null | undefined”。

type complexUnion = string | number | bigint | boolean | null | undefined;

type target2 = `get${complexUnion}`  // ?

 

可以看到，當在模板字面量類型中使用對象類型時，就報錯了，因為編譯器不知道如何將它序列化為字符串。實際上，模板字面量類型中的變量只允許是string、number、bigint、boolean、null、undefined或這些類型的聯(lián)合類型。

③ 實用程序

Typescript 提供了一組實用程序來幫助處理字符串。它們不是模板字面量類型獨有的，但與它們結(jié)合使用時很方便。完整列表如下：

• Uppercase<StringType>：將類型轉(zhuǎn)換為大寫；
• Lowercase<StringType>：將類型轉(zhuǎn)換為小寫；
• Capitalize<StringType>：將類型第一個字母大寫；
• Uncapitalize<StringType>：將類型第一個字母小寫。

這些實用程序只接受一個字符串字面量類型作為參數(shù)，否則就會在編譯時拋出錯誤：

type nameProperty = Uncapitalize<'Name'>;
// type nameProperty = 'name';

type upercaseDigit = Uppercase<10>;
// ? 類型“number”不滿足約束“string”。

type property = 'phone';
type UppercaseProperty = Uppercase<property>;
// type UppercaseProperty = 'Property';

 

下面來看一個更復雜的場景，將字符串字面量類型與這些實用程序結(jié)合使用。將兩種類型進行組合，并將第二種類型的首字母大小，這樣組合之后的類型符合駝峰命名法：

type actions = 'add' | 'remove';

type property = 'name' | 'phone';

type result = `${actions}${Capitalize<property>}`;
// type result = addName | addPhone | removeName | removePhone

④ 類型推斷

在上面的例子中，我們使用使用模版字面量類型將現(xiàn)有的類型組合成新類型。下面來看看如何使用模板字面量類型從組合的類型中提取類型。這里就需要用到infer關(guān)鍵字，它允許我們從條件類型中的另一個類型推斷出一個類型。

下面來嘗試提取字符串字面量 marginRight 的根節(jié)點：

type Direction = 'left' | 'right' | 'top' | 'bottom';

type InferRoot<T> = T extends `${infer K}${Capitalize<Direction>}` ? K : T;

type Result1 = InferRoot<'marginRight'>;
// type Result1 = 'margin';

type Result2 = InferRoot<'paddingLeft'>;
// type Result2 = 'padding';

 

可以看到， 模版字面量還是很強大的，不僅可以創(chuàng)建類型，還可以解構(gòu)它們。

⑤ 作為判別式

在TypeScript 4.5 版本中，支持了將模板字面量串類型作為判別式，用于類型推導。來看下面的例子：

interface Message {
    type: string;
    url: string;
}

interface SuccessMessage extends Message {
    type: `${string}Success`;
    body: string;
}

interface ErrorMessage extends Message {
    type: `${string}Error`;
    message: string;
}

function handler(r: SuccessMessage | ErrorMessage) {
    if (r.type === "HttpSuccess") { 
        let token = r.body;
    }
}

 

在這個例子中，handler? 函數(shù)中的 r? 的類型就被推斷為 SuccessMessage?。因為根據(jù) SuccessMessage? 和 ErrorMessage? 類型中的type字段的模板字面量類型推斷出 HttpSucces? 是根據(jù)SuccessMessage?中的type創(chuàng)建的。

2、聯(lián)合類型

（1）基本使用

聯(lián)合類型是一種互斥的類型，該類型同時表示所有可能的類型。聯(lián)合類型可以理解為多個類型的并集。 聯(lián)合類型用來表示變量、參數(shù)的類型不是某個單一的類型，而可能是多種不同的類型的組合，它通過 ??|?? 來分隔不同的類型：

type Union = "A" | "B" | "C";

 

在編寫一個函數(shù)時，該函數(shù)的期望參數(shù)是數(shù)字或者字符串，并根據(jù)傳遞的參數(shù)類型來執(zhí)行不同的邏輯。這時就用到了聯(lián)合類型：

function direction(param: string | number) {
  if (typeof param === "string") {
    ...
  }
  if (typeof param === "number") {
    ...
  }
  ...
}

這樣在調(diào)用 direction? 函數(shù)時，就可以傳入string或number類型的參數(shù)。當聯(lián)合類型比較長或者想要復用這個聯(lián)合類型的時候，就可以使用類型別名來定義聯(lián)合類型：

type Params = string | number | boolean;

 

再來看一個字符串字面量聯(lián)合類型的例子，setStatus 函數(shù)只能接受某些特定的字符串值，就可以將這些字符串字面量組合成一個聯(lián)合類型：

type Status = 'not_started' | 'progress' | 'completed' | 'failed';

const setStatus = (status: Status) => {
  db.object.setStatus(status);
};

setStatus('progress');
setStatus('offline'); // ? 類型“"offline"”的參數(shù)不能賦給類型“Status”的參數(shù)。

在調(diào)用函數(shù)時，如果傳入的參數(shù)不是聯(lián)合類型中的值，就會報錯。

（2）限制

聯(lián)合類型僅在編譯時是可用的，這意味著我們不能遍歷這些值。進行如下嘗試：

type Status = 'not_started' | 'progress' | 'completed' | 'failed';

console.log(Object.values(Status)); // ? “Status”僅表示類型，但在此處卻作為值使用。

這時就會拋出一個錯誤，告訴我們不能將 Status 類型當做值來使用。

如果想要遍歷這些值，可以使用枚舉來實現(xiàn)：

 

enum Status {
  'not_started',
  'progress',
  'completed',
  'failed'
}

console.log(Object.values(Status));

（3）可辨識聯(lián)合類型

在使用聯(lián)合類型時，如何來區(qū)分聯(lián)合類型中的類型呢？類型保護是一種條件檢查，可以幫助我們區(qū)分類型。在這種情況下，類型保護可以讓我們準確地確定聯(lián)合中的類型（下文會詳細介紹類型保護）。

有很多方式可以做到這一點，這很大程度上取決于聯(lián)合類型中包含哪些類型。有一條捷徑可以使聯(lián)合類型中的類型之間的區(qū)分變得容易，那就是可辨識聯(lián)合類型。可辨識聯(lián)合類型是聯(lián)合類型的一種特殊情況，它允許我們輕松的區(qū)分其中的類型。

這是通過向具有唯一值的每個類型中添加一個字段來實現(xiàn)的，該字段用于使用相等類型保護來區(qū)分類型。例如，有一個表示所有可能的形狀的聯(lián)合類型，根據(jù)傳入的不同類型的形狀來計算該形狀的面積，代碼如下：

type Square = {
  kind: "square";
  size: number;
}

type Rectangle = {
  kind: "rectangle";
  height: number;
  width: number;
}

type Circle = {
  kind: "circle";
  radius: number;
}

type Shape = Square | Rectangle | Circle; 

function getArea(s: Shape) {
  switch (s.kind) {
    case "square":
      return s.size * s.size;
    case "rectangle":
      return s.height * s.width;
    case "circle":
      return Math.PI * s.radius ** 2;
  }
}

在這個例子中，Shape? 就是一個可辨識聯(lián)合類型，它是三個類型的聯(lián)合，而這三個類型都有一個 kind? 屬性，且每個類型的 kind? 屬性值都不相同，能夠起到標識作用。函數(shù)內(nèi)應(yīng)該包含聯(lián)合類型中每一個接口的 case?，以保證每個**case**都能被處理。

如果函數(shù)內(nèi)沒有包含聯(lián)合類型中每一個類型的 case，在編寫代碼時希望編譯器應(yīng)該給出代碼提示，可以使用以下兩種完整性檢查的方法。

① strictNullChecks

對于上面的例子，先來新增一個類型，整體代碼如下：

type Square = {
  kind: "square";
  size: number;
}

type Rectangle = {
  kind: "rectangle";
  height: number;
  width: number;
}

type Circle = {
  kind: "circle";
  radius: number;
}

type Triangle = {
  kind: "triangle";
  bottom: number;
  height: number;
}

type Shape = Square | Rectangle | Circle | Triangle; 

function getArea(s: Shape) {
  switch (s.kind) {
    case "square":
      return s.size * s.size;
    case "rectangle":
      return s.height * s.width;
    case "circle":
      return Math.PI * s.radius ** 2;
  }
}

 

這時，Shape 聯(lián)合類型中有四種類型，但函數(shù)的 switch? 里只包含三個 case?，這個時候編譯器并沒有提示任何錯誤，因為當傳入函數(shù)的是類型是 Triangle? 時，沒有任何一個 case? 符合，則不會執(zhí)行任何 return? 語句，那么函數(shù)是默認返回 undefined?。所以可以利用這個特點，結(jié)合 strictNullChecks? 編譯選項，可以在tsconfig.json?配置文件中開啟 strictNullChecks：

 

{
  "compilerOptions": {
    "strictNullChecks": true,
  }
}

 

讓函數(shù)的返回值類型為 number?，那么當返回 undefined 時就會報錯：

 

function getArea(s: Shape): number {
    case "square":
      return s.size * s.size;
    case "rectangle":
      return s.height * s.width;
    case "circle":
      return Math.PI * s.radius ** 2;
  }
}

 

上面的number處就會報錯：

② never

當函數(shù)返回一個錯誤或者不可能有返回值的時候，返回值類型為 never?。所以可以給 switch? 添加一個 default? 流程，當前面的 case? 都不符合的時候，會執(zhí)行 default 中的邏輯：

 

function assertNever(value: never): never {
  throw new Error("Unexpected object: " + value);
}

function getArea(s: Shape) {
  switch (s.kind) {
    case "square":
      return s.size * s.size;
    case "rectangle":
      return s.height * s.width;
    case "circle":
      return Math.PI * s.radius ** 2;
    default:
      return assertNever(s); // error 類型“Triangle”的參數(shù)不能賦給類型“never”的參數(shù)
  }
}

 

采用這種方式，需要定義一個額外的 asserNever 函數(shù)，但是這種方式不僅能夠在編譯階段提示遺漏了判斷條件，而且在運行時也會報錯。

3、交叉類型

（1）基本實用

交叉類型是將多個類型合并為一個類型。這讓我們可以把現(xiàn)有的多種類型疊加到成為一種類型，合并后的類型將擁有所有成員類型的特性。交叉類型可以理解為多個類型的交集。 可以使用以下語法來創(chuàng)建交叉類型，每種類型之間使用 ??&?? 來分隔：

type Types = type1 & type2 & .. & .. & typeN;

 

如果我們僅僅把原始類型、字面量類型、函數(shù)類型等原子類型合并成交叉類型，是沒有任何意義的，因為不會有變量同時滿足這些類型，那這個類型實際上就等于never類型。

（2）使用場景

上面說了，一般情況下使用交叉類型是沒有意義的，那什么時候該使用交叉類型呢？下面就來看看交叉類型的使用場景。

① 合并接口類型

交叉類型的一個常見的使用場景就是將多個接口合并成為一個：

 

type Person = {
 name: string;
  age: number;
} & {
 height: number;
  weight: number;
} & {
 id: number;
}

const person: Person = {
 name: "zhangsan",
  age: 18,
  height: 180,
  weight: 60,
  id: 123456
}

 

這里就通過交叉類型使 Person 同時擁有了三個接口中的五個屬性。那如果兩個接口中的同一個屬性定義了不同的類型會發(fā)生了什么情況呢？

 

type Person = {
 name: string;
  age: number;
} & {
  age: string;
 height: number;
  weight: number;
}

 

兩個接口中都擁有age?屬性，并且類型分別是number和string?，那么在合并后，age?的類型就是string & number?，也就是 never 類型：

const person: Person = {
 name: "zhangsan",
  age: 18,   // ? 不能將類型“number”分配給類型“never”。
  height: 180,
  weight: 60,
}

 

如果同名屬性的類型兼容，比如一個是 number?，另一個是 number? 的子類型——數(shù)字字面量類型，合并后 age 屬性的類型就是兩者中的子類型：

type Person = {
 name: string;
  age: number;
} & {
  age: 18;
 height: number;
  weight: number;
}

const person: Person = {
 name: "zhangsan",
  age: 20,  // ? 不能將類型“20”分配給類型“18”。
  height: 180,
  weight: 60,
}

第二個接口中的age?是一個數(shù)字字面量類型，它是number?類型的子類型，所以合并之后的類型為字面量類型18。

② 合并聯(lián)合類型

交叉類型另外一個常見的使用場景就是合并聯(lián)合類型。可以將多個聯(lián)合類型合并為一個交叉類型，這個交叉類型需要同時滿足不同的聯(lián)合類型限制，也就是提取了所有聯(lián)合類型的相同類型成員：

type A = "blue" | "red" | 999;
type B = 999 | 666;
type C = A & B; // type C = 999;

const c: C = 999;

 

如果多個聯(lián)合類型中沒有相同的類型成員，那么交叉出來的類型就是never類型：

 

type A = "blue" | "red";
type B = 999 | 666;
type C = A & B;

const c: C = 999; // ? 不能將類型“number”分配給類型“never”。

 

4、索引類型

在介紹索引類型之前，先來了解兩個類型操作符：索引類型查詢操作符和索引訪問操作符。

（1）索引類型查詢操作符

使用 keyof 操作符可以返回一個由這個類型的所有屬性名組成的聯(lián)合類型：

 

type UserRole = 'admin' | 'moderator' | 'author';

type User = {
  id: number;
  name: string;
  email: string;
  role: UserRole;
}

type UserKeysType = keyof User; // 'id' | 'name' | 'email' | 'role';

 

（2）索引訪問操作符

索引訪問操作符就是[]，其實和訪問對象的某個屬性值是一樣的語法，但是在 TS 中它可以用來訪問某個屬性的類型：

 

type User = {
  id: number;
  name: string;
  address: {
    street: string;
    city: string;
    country: string;
  };
}

type Params = {
  id: User['id'],
  address: User['address']
}

 

這里我們沒有使用number?來描述id?屬性，而是使用 User['id']? 引用User?中的id屬性的類型，這種類型成為索引類型，它們看起來與訪問對象的屬性相同，但訪問的是類型。

當然，也可以訪問嵌套屬性的類型：

 

type City = User['address']['city']; // string

 

可以通過聯(lián)合類型來一次獲取多個屬性的類型：

 

type IdOrName = User['id' | 'name']; // string | number

 

（3）應(yīng)用

我們可以使用以下方式來獲取給定對象中的任何屬性：

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

 

TypeScript 會推斷此函數(shù)的返回類型為 T[K]，當調(diào)用  getProperty 函數(shù)時，TypeScript 將推斷我們將要讀取的屬性的實際類型：

 

const user: User = {
  id: 15,
  name: 'John',
  email: '[email protected]',
  role: 'admin'
};

getProperty(user, 'name'); // string
getProperty(user, 'id');   // number

 

name?屬性被推斷為string?類型，age?屬性被推斷為number類型。當訪問User中不存在的屬性時，就會報錯：

 

getProperty(user, 'property'); // ? 類型“"property"”的參數(shù)不能賦給類型“keyof User”的參數(shù)。

 

5、條件類型

（1）基本概念

條件類型根據(jù)條件來選擇兩種可能的類型之一，就像 JavaScript 中的三元運算符一樣。其語法如下所示：

T extends U ? X : Y

 

上述類型就意味著當 T? 可分配給（或繼承自）U? 時，類型為 X?，否則類型為 Y。

看一個簡單的例子，一個值可以是用戶的出生日期或年齡。如果是出生日期，那么這個值的類型就是 number；如果是年齡，那這個值的類型就是 string。下面定義了三個類型：

type Dob = string;
type Age = number;
type UserAgeInformation<T> = T extends number ? number : string;

其中 T? 是 UserAgeInformation? 的泛型參數(shù)，可以在這里傳遞任何類型。如果 T? 擴展了 number?，那么類型就是 number?，否則就是 string?。如果希望 UserAgeInformation? 是 number?，就可以將 Age? 傳遞給 T?，如果希望是一個 string?，就可以將 Dob? 傳遞給 T：

type Dob = string;
type Age = number;
type UserAgeInformation<T> = T extends number ? number : string;

let userAge:UserAgeInformation<Age> = 100;
let userDob:UserAgeInformation<Dob> = '25/04/1998';

 

（2）創(chuàng)建自定義條件類型

單獨使用條件類型可能用處不是很大，但是結(jié)合泛型使用時就非常有用。一個常見的用例就是使用帶有 never 類型的條件類型來修剪類型中的值。

 

type NullableString = string | null;

let itemName: NullableString;
itemName = null;
itemName = "Milk";

console.log(itemName);

 

其中 NullableString? 可以是 string? 或 null? 類型，它用于 itemName? 變量。定義一個名為 NoNull 的類型別名：

type NoNull<T>

 

我們想從類型中剔除 null?，需要通過條件來檢查類型是否包含 null：

type NoNull<T> = T extends null;

當這個條件為 true? 時，不想使用該類型，返回 never 類型：

type NoNull<T> = T extends null ? never

當這個條件為 false? 時，說明類型中不包含 null?，可以直接返回 T：

type NoNull<T> = T extends null ? never : T;

將 itemName? 變量的類型更改為 NoNull：

 

let itemName: NoNull<NullableString>;

TypeScript 有一個類似的實用程序類型，稱為 NonNullable，其實現(xiàn)如下：

 

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

 

NonNullable? 和 NoNull? 之間的區(qū)別在于 NonNullable? 將從類型中刪除 undefined? 以及 null。

（3）條件類型的類型推斷

條件類型提供了一個infer?關(guān)鍵字用來推斷類型。下面來定義一個條件類型，如果傳入的類型是一個數(shù)組，則返回數(shù)組元素的類型；如果是一個普通類型，則直接返回這個類型。如果不使用  infer 可以這樣寫：

type Type<T> = T extends any[] ? T[number] : T;

type test = Type<string[]>; // string
type test2 = Type<string>;  // string

 

如果傳入 Type? 的是一個數(shù)組類型，那么返回的類型為T[number]?，即該數(shù)組的元素類型，如果不是數(shù)組，則直接返回這個類型。這里通過索引訪問類型T[number]?來獲取類型，如果使用 infer 關(guān)鍵字則無需手動獲取：

type Type<T> = T extends Array<infer U> ? U : T;

type test = Type<string[]>; // string
type test2 = Type<string>;  // string

 

這里 infer? 能夠推斷出 U? 的類型，并且供后面使用，可以理解為這里定義了一個變量 U 來接收數(shù)組元素的類型。

6、類型推斷

（1）基礎(chǔ)類型

在變量的定義中如果沒有明確指定類型，編譯器會自動推斷出其類型：

let name = "zhangsan";
name = 123; // error 不能將類型“123”分配給類型“string”

在定義變量 name? 時沒有指定其類型，而是直接給它賦一個字符串。當再次給 name? 賦一個數(shù)值時，就會報錯。這里，TypeScript 根據(jù)賦給 name? 的值的類型，推斷出 name? 是 string 類型，當給 string? 類型的 name 變量賦其他類型值的時候就會報錯。這是最基本的類型推論，根據(jù)右側(cè)的值推斷左側(cè)變量的類型。

（2）多類型聯(lián)合

當定義一個數(shù)組或元組這種包含多個元素的值時，多個元素可以有不同的類型，這時 TypeScript 會將多個類型合并起來，組成一個聯(lián)合類型：

let arr = [1, "a"];
arr = ["b", 2, false]; // error 不能將類型“false”分配給類型“string | number”

 

可以看到，此時的 arr? 中的元素被推斷為string | number?，也就是元素可以是 string? 類型也可以是 number 類型，除此之外的類型是不可以的。

再來看一個例子：

let value = Math.random() * 10 > 5 ? 'abc' : 123
value = false // error 不能將類型“false”分配給類型“string | number”

這里給value?賦值為一個三元表達式的結(jié)果，Math.random() * 10?的值為0-10的隨機數(shù)。如果這個隨機值大于5，則賦給 value?的值為字符串a(chǎn)bc?，否則為數(shù)值123?。所以最后編譯器推斷出的類型為聯(lián)合類型string | number?，當給它再賦值false時就會報錯。

（3）上下文類型

上面的例子都是根據(jù)??=??右側(cè)值的類型，推斷左側(cè)值的類型。而上下文類型則相反，它是根據(jù)左側(cè)的類型推斷右側(cè)的類型：

window.onmousedown = function(mouseEvent) {
  console.log(mouseEvent.a); // error 類型“MouseEvent”上不存在屬性“a”
};

 

可以看到，表達式左側(cè)是 window.onmousedown?(鼠標按下時觸發(fā))，因此 TypeScript 會推斷賦值表達式右側(cè)函數(shù)的參數(shù)是事件對象，因為左側(cè)是 mousedown? 事件，所以 TypeScript 推斷 mouseEvent? 的類型是 MouseEvent?。在回調(diào)函數(shù)中使用 mouseEvent 時，可以訪問鼠標事件對象的所有屬性和方法，當訪問不存在屬性時，就會報錯。

7、類型保護

類型保護實際上是一種錯誤提示機制，類型保護是可執(zhí)行運行時檢查的一種表達式，用于確保該類型在一定的范圍內(nèi)。類型保護的主要思想是嘗試檢測屬性、方法或原型，以確定如何處理值。

（1）instanceof 類型保護

instanceof是一個內(nèi)置的類型保護，可用于檢查一個值是否是給定構(gòu)造函數(shù)或類的實例。通過這種類型保護，可以測試一個對象或值是否是從一個類派生的，這對于確定實例的類型很有用。

instanceof 類型保護的基本語法如下：

objectVariable instanceof ClassName ;

來看一個例子：

class CreateByClass1 {
  public age = 18;
  constructor() {}
}

class CreateByClass2 {
  public name = "TypeScript";
  constructor() {}
}

function getRandomItem() {
  return Math.random() < 0.5 
    ? new CreateByClass1() 
    : new CreateByClass2(); // 如果隨機數(shù)小于0.5就返回CreateByClass1的實例，否則返回CreateByClass2的實例
}

const item = getRandomItem();

// 判斷item是否是CreateByClass1的實例
if (item instanceof CreateByClass1) { 
  console.log(item.age);
} else {
  console.log(item.name);
}

這里 if? 的判斷邏輯中使用 instanceof? 操作符判斷 item? 。如果是 CreateByClass1? 創(chuàng)建的，那它就有 age? 屬性；如果不是，那它就有 name 屬性。

（2）typeof 類型保護

typeof 類型保護用于確定變量的類型，它只能識別以下類型：

• boolean
• string
• bigint
• symbol
• undefined
• function
• number

對于這個列表之外的任何內(nèi)容，typeof? 類型保護只會返回 object。typeof 類型保護可以寫成以下兩種方式：

typeof v !== "typename"

typeof v === "typename"

typename? 只能是number、string、boolean和symbol?四種類型，在 TS 中，只會把這四種類型的 typeof 比較識別為類型保護。

在下面的例子中，StudentId? 函數(shù)有一個 string | number? 聯(lián)合類型的參數(shù) x?。如果變量 x? 是字符串，則會打印 Student?；如果是數(shù)字，則會打印 Id。typeof? 類型保護可以從 x 中提取類型：

function StudentId(x: string | number) {
    if (typeof x == 'string') {
        console.log('Student');
    }
    if (typeof x === 'number') {
        console.log('Id');
    }
}

StudentId(`446`); // Student
StudentId(446);   // Id

（3）in 類型保護

in 類型保護可以檢查對象是否具有特定屬性。它通常返回一個布爾值，指示該屬性是否存在于對象中。

in 類型保護的基本語法如下：

propertyName in objectName

來看一個例子：

interface Person {
  firstName: string;
  surname: string;
}

interface Organisation {
  name: string;
}

type Contact = Person | Organisation;

function sayHello(contact: Contact) {
  if ("firstName" in contact) {
    console.log(contact.firstName);
  }
}

in? 類型保護檢查參數(shù) contact? 對象中是否存在 firstName?屬性。如果存在，就進入if? 判斷，打印contact.firstName的值。

（4）自定義類型保護

來看一個例子：

const valueList = [123, "abc"];

const getRandomValue = () => {
  const number = Math.random() * 10; // 這里取一個[0, 10)范圍內(nèi)的隨機值
  if (number < 5) {
    return valueList[0]; // 如果隨機數(shù)小于5則返回valueList里的第一個值，也就是123
  }else {
    return valueList[1]; // 否則返回"abc"
  }
};

const item = getRandomValue();

if (item.length) {
  console.log(item.length); // error 類型“number”上不存在屬性“length”
} else {
  console.log(item.toFixed()); // error 類型“string”上不存在屬性“toFixed”
}

這里，getRandomValue? 函數(shù)返回的元素是不固定的，有時返回 number? 類型，有時返回 string? 類型。使用這個函數(shù)生成一個值 item?，然后通過是否有 length? 屬性來判斷是 string? 類型，如果沒有 length? 屬性則為 number? 類型。在 JavaScript 中，這段邏輯是沒問題的。但是在 TypeScript 中，因為 TS 在編譯階段是無法識別 item? 的類型的，所以當在 if? 判斷邏輯中訪問 item? 的 length? 屬性時就會報錯，因為如果 item? 為 number? 類型的話是沒有 length 屬性的。

這個問題可以通過類型斷言來解決，修改判斷邏輯即可：

if ((<string>item).length) {
  console.log((<string>item).length);
} else {
  console.log((<number>item).toFixed());
}

這里通過使用類型斷言告訴 TS 編譯器，if? 中的 item? 是 string? 類型，而 else? 中的是 number? 類型。這樣做雖然可以，但是需要在使用 item 的地方都使用類型斷言來說明，顯然有些繁瑣。

可以使用自定義類型保護來解決上述問題：

const valueList = [123, "abc"];

const getRandomValue = () => {
  const number = Math.random() * 10; // 這里取一個[0, 10)范圍內(nèi)的隨機值
  if (number < 5) return valueList[0]; // 如果隨機數(shù)小于5則返回valueList里的第一個值，也就是123
  else return valueList[1]; // 否則返回"abc"
};

function isString(value: number | string): value is string {
  const number = Math.random() * 10
  return number < 5;
}

const item = getRandomValue();

if (isString(item)) {
  console.log(item.length); // 此時item是string類型
} else {
  console.log(item.toFixed()); // 此時item是number類型
}

首先定義一個函數(shù)，函數(shù)的參數(shù) value? 就是要判斷的值。這里 value? 的類型可以為 number? 或 string?，函數(shù)的返回值類型是一個結(jié)構(gòu)為 value is type? 的類型謂語，value? 的命名無所謂，但是謂語中的 value? 名必須和參數(shù)名一致。而函數(shù)里的邏輯則用來返回一個布爾值，如果返回為 true?，則表示傳入的值類型為is?后面的 type。

使用類型保護后，if? 的判斷邏輯和代碼塊都無需再對類型做指定工作，不僅如此，既然 item? 是 string?類型，則 else? 的邏輯中，item? 一定是聯(lián)合類型中的另外一個，也就是 number 類型。

8、類型斷言

（1）基本使用

TypeScrip的類型系統(tǒng)很強大，但有時它是不如我們更了解一個值的類型。這時，我們更希望 TypeScript 不要進行類型檢查，而是讓我們自己來判斷，這時就用到了類型斷言。

使用類型斷言可以手動指定一個值的類型。類型斷言像是一種類型轉(zhuǎn)換，它把某個值強行指定為特定類型，下面來看一個例子：

const getLength = target => {
  if (target.length) {
    return target.length;
  } else {
    return target.toString().length;
  }
};

這個函數(shù)接收一個參數(shù)，并返回它的長度。這里傳入的參數(shù)可以是字符串、數(shù)組或是數(shù)值等類型的值，如果有 length 屬性，說明參數(shù)是數(shù)組或字符串類型，如果是數(shù)值類型是沒有 length 屬性的，所以需要把數(shù)值類型轉(zhuǎn)為字符串然后再獲取 length 值。現(xiàn)在限定傳入的值只能是字符串或數(shù)值類型的值：

 

const getLength = (target: string | number): number => {
  if (target.length) { // error 類型"string | number"上不存在屬性"length"
    return target.length; // error  類型"number"上不存在屬性"length"
  } else {
    return target.toString().length;
  }
};

 

當 TypeScript 不確定一個聯(lián)合類型的變量到底是哪個類型時，就只能訪問此聯(lián)合類型的所有類型里共有的屬性或方法，所以現(xiàn)在加了對參數(shù)target和返回值的類型定義之后就會報錯。

這時就可以使用類型斷言，將target?的類型斷言成string?類型。它有兩種寫法：<type>value? 和 value as type：

// 這種形式是沒有任何問題的，建議使用這種形式
const getStrLength = (target: string | number): number => {
  if ((target as string).length) {      
    return (target as string).length; 
  } else {
    return target.toString().length;
  }
};

// 這種形式在JSX代碼中不可以使用，而且也是TSLint不建議的寫法
const getStrLength = (target: string | number): number => {
  if ((<string>target).length) {      
    return (<string>target).length; 
  } else {
    return target.toString().length;
  }
};

類型斷言不是類型轉(zhuǎn)換，斷言成一個聯(lián)合類型中不存在的類型是不允許的。

注意： 不要濫用類型斷言，在萬不得已的情況下使用要謹慎，因為強制把某類型斷言會造成 TypeScript 喪失代碼提示的能力。

（2）雙重斷言

雖然類型斷言是強制性的，但并不是萬能的，在一些情況下會失效:

interface Person {
 name: string;
 age: number;
}
const person = 'ts' as Person; // Error

這時就會報錯，很顯然不能把 string? 強制斷言為一個接口 Person ，但是并非沒有辦法，此時可以使用雙重斷言:

interface Person {
 name: string;
 age: number;
}
const person = 'ts' as any as Person;

先把類型斷言為 any ，再接著斷言為想斷言的類型就能實現(xiàn)雙重斷言，當然上面的例子肯定說不通的，雙重斷言我們也更不建議濫用，但是在一些少見的場景下也有用武之地。

（3）顯式賦值斷言

先來看兩個關(guān)于null和undefined的知識點。

① 嚴格模式下 null 和 undefined 賦值給其它類型值

當在 tsconfig.json? 中將 strictNullChecks? 設(shè)為 true? 后，就不能再將 undefined? 和 null? 賦值給除它們自身和void? 之外的任意類型值了，但有時確實需要給一個其它類型的值設(shè)置初始值為空，然后再進行賦值，這時可以自己使用聯(lián)合類型來實現(xiàn) null? 或 undefined 賦值給其它類型：

let str = "ts";
str = null; // error 不能將類型“null”分配給類型“string”
let strNull: string | null = "ts"; // 這里你可以簡單理解為，string | null即表示既可以是string類型也可以是null類型
strNull = null; // right
strNull = undefined; // error 不能將類型“undefined”分配給類型“string | null”

 

注意，TS 會將 undefined? 和 null? 區(qū)別對待，這和 JavaScript 的本意也是一致的，所以在 TS 中，string|undefined、string|null和string|undefined|null是三種不同的類型。

② 可選參數(shù)和可選屬性

如果開啟了 strictNullChecks?，可選參數(shù)會被自動加上 |undefined：

const sum = (x: number, y?: number) => {
  return x + (y || 0);
};
sum(1, 2); // 3
sum(1); // 1
sum(1, undefined); // 1
sum(1, null); // error Argument of type 'null' is not assignable to parameter of type 'number | undefined'

根據(jù)錯誤信息看出，這里的參數(shù) y? 作為可選參數(shù)，它的類型就不僅是 number? 類型了，它可以是 undefined?，所以它的類型是聯(lián)合類型 number | undefined。

TypeScript 對可選屬性和對可選參數(shù)的處理一樣，可選屬性的類型也會被自動加上 |undefined。

interface PositionInterface {
  x: number;
  b?: number;
}
const position: PositionInterface = {
  x: 12
};
position.b = "abc"; // error
position.b = undefined; // right
position.b = null; // error

看完這兩個知識點，再來看看顯式賦值斷言。當開啟 strictNullChecks? 時，有些情況下編譯器是無法在聲明一些變量前知道一個值是否是 null? 的，所以需要使用類型斷言手動指明該值不為 null?。下面來看一個編譯器無法推斷出一個值是否是null的例子：

function getSplicedStr(num: number | null): string {
  function getRes(prefix: string) { // 這里在函數(shù)getSplicedStr里定義一個函數(shù)getRes，我們最后調(diào)用getSplicedStr返回的值實際是getRes運行后的返回值
    return prefix + num.toFixed().toString(); // 這里使用參數(shù)num，num的類型為number或null，在運行前編譯器是無法知道在運行時num參數(shù)的實際類型的，所以這里會報錯，因為num參數(shù)可能為null
  }
  num = num || 0.1; // 這里進行了賦值，如果num為null則會將0.1賦給num，所以實際調(diào)用getRes的時候，getRes里的num拿到的始終不為null
  return getRes("lison");
}

因為有嵌套函數(shù)，而編譯器無法去除嵌套函數(shù)的 null?（除非是立即調(diào)用的函數(shù)表達式），所以需要使用顯式賦值斷言，寫法就是在不為 null 的值后面加個!。上面的例子可以這樣改：

function getSplicedStr(num: number | null): string {
  function getLength(prefix: string) {
    return prefix + num!.toFixed().toString();
  }
  num = num || 0.1;
  return getLength("lison");
}

這樣編譯器就知道 num? 不為 null?，即便 getSplicedStr? 函數(shù)在調(diào)用的時候傳進來的參數(shù)是 null?，在 getLength? 函數(shù)中的 num? 也不會是 null。

（4）const 斷言

const? 斷言是 TypeScript 3.4 中引入的一個實用功能。在 TypeScript 中使用 as const 時，可以將對象的屬性或數(shù)組的元素設(shè)置為只讀，向語言表明表達式中的類型不會被擴大（例如從 42 到 number）。

function sum(a: number, b: number) {
  return a + b;
}

// 相當于 const arr: readonly [3, 4]
const arr = [3, 4] as const;

console.log(sum(...arr)); // 7

這里創(chuàng)建了一個 sum 函數(shù)，它以 2 個數(shù)字作為參數(shù)并返回其總和。const 斷言使我們能夠告訴 TypeScript 數(shù)組的類型不會被擴展，例如從 [3, 4]? 到 number[]?。通過 as const，使得數(shù)組成為只讀元組，因此其內(nèi)容是無法更改的，可以在調(diào)用 sum 函數(shù)時安全地使用這兩個數(shù)字。

如果試圖改變數(shù)組的內(nèi)容，會得到一個錯誤：

function sum(a: number, b: number) {
  return a + b;
}

// 相當于 const arr: readonly [3, 4]
const arr = [3, 4] as const;

// 類型“readonly [3, 4]”上不存在屬性“push”。
arr.push(5);

因為使用了 const 斷言，因此數(shù)組現(xiàn)在是一個只讀元組，其內(nèi)容無法更改，并且嘗試這樣做會在開發(fā)過程中導致錯誤。

如果嘗試在不使用 const? 斷言的情況下調(diào)用 sum 函數(shù)，就會得到一個錯誤：

function sum(a: number, b: number) {
  return a + b;
}

// 相當于 const arr: readonly [3, 4]
const arr = [3, 4];

// 擴張參數(shù)必須具有元組類型或傳遞給 rest 參數(shù)。
console.log(sum(...arr)); //