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学完前几节我们知道 TypeScript 给 JavaScript 加了一套静态类型系统,还支持了泛型和各种类型运算逻辑。

那么这个类型系统里都有哪些类型?支持哪些类型运算逻辑?

TypeScript 类型系统中的类型

静态类型系统的目的是把类型检查从运行时提前到编译时,那 TS 类型系统中肯定要把 JS 的运行时类型拿过来,也就是 number、boolean、string、object、bigint、symbol、undefined、null 这些类型,还有就是它们的包装类型 Number、Boolean、String、Object、Symbol。

这些很容易理解,给 JS 添加静态类型,总没有必要重新造一套基础类型吧,直接复用 JS 的基础类型就行。

复合类型方面,JS 有 class、Array,这些 TypeScript 类型系统也都支持,但是又多加了三种类型:元组(Tuple)、接口(Interface)、枚举(Enum)。

元祖

元组(Tuple)就是元素个数和类型固定的数组类型:

typescript
type Tuple = [number, string, number]

接口

接口(Interface)可以描述函数、对象、构造器的结构:

1️⃣ 对象:

typescript
interface IPerson {
  name: string;
  age: number;
}

class Person implements IPerson {
  name: string;
  age: number;
}

const obj: IPerson = {
  name: 'guang',
  age: 18
}

2️⃣ 函数:

typescript
interface SayHello {
  (name: string): string;
}

const func: SayHello = (name: string) => {
  return 'hello, ' + name
}

3️⃣ 构造器:

typescript
interface PersonConstructor {
  new (name: string, age: number): IPerson
}

function createPerson(ctor: PersonConstructor) {
  return new ctor('guange', 18)
}

4️⃣ 对象类型、class 类型在 TypeScript 里也叫做索引类型,也就是索引了多个元素的类型的意思。对象可以动态添加属性,如果不知道会有什么属性,可以用可索引签名:

typescript
interface IPerson {
  [prop: string]: string | number;
}

const obj: IPerson = {}
obj.name = 'guang'
obj.age = 18

总之,接口可以用来描述函数、构造器、索引类型(对象、class、数组)等复合类型

枚举

枚举(Enum)是一系列值的复合:

typescript
enum Transpiler {
  Babel = 'babel',
  Postcss = 'postcss',
  Terser = 'terser',
  Prettier = 'prettier',
  TypeScriptCompiler = 'tsc'
}

const transpiler = Transpiler.TypeScriptCompiler

此外,TypeScript 还支持字面量类型,也就是类似 1111、'aaaa'、{ a: 1} 这种值也可以做为类型😎。

其中,字符串的字面量类型有两种,一种是普通的字符串字面量,比如 'aaa',另一种是模版字面量,比如 aaa${string},它的意思是以 aaa 开头,后面是任意 string 的字符串字面量类型。

所以想要约束以某个字符串开头的字符串字面量类型时可以这样写:

字符串约束

还有四种特殊的类型:void、never、any、unknown:

  • never 代表不可达,比如函数抛异常的时候,返回值就是 never。
  • void 代表空,可以是 undefined 或 never。
  • any 是任意类型,任何类型都可以赋值给它,它也可以赋值给任何类型(除了 never)。
  • unknown 是未知类型,任何类型都可以赋值给它,但是它不可以赋值给别的类型。

TIP

这些就是 TypeScript 类型系统中的全部类型了,大部分是从 JS 中迁移过来的,比如基础类型、Array、class 等,也添加了一些类型,比如 枚举(enum)、接口(interface)、元组等,还支持了字面量类型和 void、never、any、unknown 的特殊类型。

类型的装饰

除了描述类型的结构外,TypeScript 的类型系统还支持描述类型的属性,比如是否可选,是否只读等

typescript
interface IPerson {
    readonly name: string;
    age?: number;
}

type tuple = [string, number?];

🌟 TypeScript 类型系统中的类型运算

我们知道了 TypeScript 类型系统里有哪些类型,那么可以对这些类型做什么类型运算呢?

条件:extends ? :

TypeScript 里的条件判断是 extends ? :,叫做条件类型(Conditional Type)比如:

typescript
type res = 1 extends 2 ? true : false

TS条件类型

TIP

这就是 TypeScript 类型系统里的 if else

但是,上面这样的逻辑没啥意义,静态的值自己就能算出结果来,为什么要用代码去判断呢?

所以,类型运算逻辑都是用来做一些动态的类型的运算的,也就是对类型参数的运算。

typescript
type isTwo<T> = T extends 2 ? true : false

type Res1 = isTwo<1>
type Res2 = isTwo<2>

泛型 + 条件

泛型 + 条件

这种类型也叫做高级类型

高级类型的特点是传入类型参数,经过一系列类型运算逻辑后,返回新的类型。

推导:infer

如何提取类型的一部分呢?答案是 infer。

比如提取元组类型的第一个元素:

typescript
// Tuple extends unknown[] 表示 `约束`
type First<Tuple extends unknown[]> = Tuple extends [infer T, ...infer R] ? T : never

type first = First<[1, 2, 3]>

infer推导

注意,第一个 extends 不是条件,条件类型是 extends ? :,这里的 extends 是约束的意思,也就是约束类型参数只能是数组类型。

因为不知道数组元素的具体类型,所以用 unknown。

infer 在后面的章节会大量用到,这里先简单了解即可。

联合: |

联合类型(Union)类似 js 里的或运算符 |,但是作用于类型,代表类型可以是几个类型之一。

typescript
type Union = 1 | 2 | 3

交叉:&

交叉类型(Intersection)类似 js 中的与运算符 &,但是作用于类型,代表对类型做合并。

typescript
type ObjType = {a: number } & {c: boolean};

交叉类型

🚨注意,同一类型可以合并,不同的类型没法合并,会被舍弃:

不能类型交叉得到never

映射类型

对象、class 在 TypeScript 对应的类型是索引类型(Index Type),那么如何对索引类型作修改呢?

答案是映射类型

typescript
type MapType<T> = {
  [Key in keyof T]?: T[Key]
}
  • keyof T 是查询索引类型中所有的索引,叫做索引查询

  • T[Key] 是取索引类型某个索引的值,叫做索引访问

  • in 是用于遍历联合类型的运算符。

比如我们把一个索引类型的值变成 3 个元素的数组:

typescript
type MapType<T> = {
  [key in keyof T]: [T[key], T[key], T[key]]
}

type MapIt = MapType<{a: 1, b: 2}>

映射类型

映射类型就相当于把一个集合映射到另一个集合,这是它名字的由来

映射类型图解

🎉🎉 值可以变化,索引也可以做变化,用 as 运算符,叫做重映射

typescript
type MapType<T> = {
  [key in keyof T 
    as `${key & string}${key & string}${key & string}`
  ]: [T[key], T[key], T[key]]
}

type UsingAsMapKey = MapType<{a: 1, b: 2}>

我们用 as 把索引也做了修改,改成了 3 个 key 重复:

映射类型索引重映射

TIP

📚 这里的 key & string 可能大家会迷惑,解释一下:

  • 因为索引类型(对象、class 等)可以用 string、number 和 symbol 作为 key,这里 keyof T 取出的索引就是 string | number | symbol 的联合类型,和 string 取交叉部分就只剩下 string 了。就像前面所说,交叉类型会把同一类型做合并,不同类型舍弃。

如果不添加交叉,会出现如下错误提示:

索引重映射不使用交叉合并

因为 js 处理对象比较多,所以索引类型的映射比较重要。

总结

给 JavaScript 添加静态类型系统,那肯定是能复用的就复用,所以在 TypeScript 里,基础类型和 class、Array 等复合类型都是和 JavaScript 一样的,只是又额外加了接口(interface)、枚举(enum)、元组这三种复合类型(对象类型、class 类型在 TypeScript 里叫做索引类型),还有 void、never、any、unkown 四种特殊类型,以及支持字面量作为类型。此外,TypeScript 类型系统也支持通过 readonly、?等修饰符对属性的特性做进一步的描述。

此外,TypeScript 支持对类型做运算,这是它的类型系统的强大之处,也是复杂之处。

TypeScript 支持条件、推导、联合、交叉等运算逻辑,还有对联合类型做映射。

这些逻辑是针对类型参数,也就是泛型(类型参数)来说的,传入类型参数,经过一系列类型运算逻辑后,返回新的类型的类型就叫做高级类型,如果是静态的值,直接算出结果即可,没必要写类型逻辑。

这些语法看起来没有多复杂,但是他们却可以实现很多复杂逻辑,就像 JS 的语法也不复杂,却可以实现很多复杂逻辑一样。

后面我们会大量用到这些类型编程语法来实现各种复杂的类型逻辑。

TS基础知识总结

2023年03月06日14:36:42