基础类型以及内置工具类型

本文共--字 阅读约--分钟 | 浏览: -- Last Updated: 2021-09-24

联合类型

联合类型表示取值可以为多种类型中的一种。

let a: string | number;
a = 'seven';
console.log(a.length); // 上一行的 a 被推断为string类型,可以访问 length
a = 7;
console.log(a.length); // error 编译报错,因为a被推断为number类型了,没有length属性

当 TypeScript 不确定一个联合类型的变量到底是哪个类型的时候,我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的属性或方法

// error 类型“number”上不存在属性“length”
function getLen(something: string|number): number {
  return something.length; 
}

// correct
function getStr(something: string|number): string{
  return something.toString()
}

类型推论

如果没有明确的给定类型,那么 TypeScript 会依照类型推论的规则推断出一个类型。

var a = 'seven';
a = 7;  // error 不能将类型“number”分配给类型“string”

// 上述代码实际上等于
var a: string = 'seven'
a = 7; // error

如果定义时没有赋值,不管之后有没有赋值,都会被推断成 any 类型。

let a;
a = 7; // correct
a = 'seven' // correct

原始数据类型

JavaScript 的类型分为两种:原始数据类型(Primitive data types)和对象类型(Object types)。原始数据类型包括:布尔值、数值、字符串、null、undefined 以及 ES6 中的 Symbol 和 BigInt。

布尔值

在 TypeScript 中使用 boolean 定义布尔值类型,需要注意的是,使用 new Boolean() 创造的对象不是 boolean 类型的。

// error
let bool: boolean = new Boolean(1);

// 不能将类型“Boolean”分配给类型“boolean”。
// “boolean”是基元,但“Boolean”是包装器对象。如可能首选使用“boolean”。

// correct
let bool1: Boolean = new Boolean(1);
let bool2: boolean = false;

同时, numberNumberstringString 也是一样的,不是同一个类型。

空值

在 JavaScript 没有空值(Void)的概念,在 TypeScript 中,可以使用 void 表示没有任何返回值的函数。

function alertName(): void {
  alert('my name is tom')
}

声明一个 void 类型的变量没有什么用,因为你只能将其赋值为 undefined

var a: void = undefined;
var b: void = null;  // 不能将类型“null”分配给类型“void”。
var c: void = 3; // 不能将类型“number”分配给类型“void”。

Null 和 Undefined

在 TypeScript 中,可以使用 null 和 undefined 来定义这个两个对应的原始数据类型。

var u: undefined = undefined;
var n: null = null;

内置工具类型

Partial

Partial<T> 对 一个类型T 进行处理,是返回一个 T 的子集,具体来说就是将 T 的所有属性变成可选。

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

// Partial 部分的
type PartialPerson = Partial<Person>

type PartialPerson2 = {
  name?: string;
  age?: number;
}

// PartialPerson 等同于 PartialPerson2, 两者表现一致

const p1: PartialPerson = {}; // ok
const p2: PartialPerson = { age: 1 } // ok
const p3: PartialPerson = { age: 1 , name: 'jack'} // ok
// const p4: PartialPerson = { age: 1, name: 'jack', sex: '男' } // error 没有sex属性
// const p5: PartialPerson = { age: '16' } // error 不能将 string 分配给 number

const pp1: PartialPerson2 = {}; // ok
const pp2: PartialPerson2 = { age: 1 } // ok
const pp3: PartialPerson2 = { age: 1 , name: 'jack'} // ok
// const pp4: PartialPerson2 = { age: 1, name: 'jack', sex: '男' } // error 没有sex属性
// const pp5: PartialPerson2 = { age: '16' } // error 不能将 string 分配给 number

而关于 Partial<T> 的具体实现如下:

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

应用:

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

// 有以上Person类,现需要一个收集用户相关信息,要求phone是必须有的,但name和age是可选的
interface User {
  name?: string;
  age?: number;
  phone: string;
}

User中的name和age是依赖于Person类型的,如果Person的属性越多,重复的代码也就越多

type User2 = Person & { phone: string }; // 这种写法是继承,但是其中name和age却也是必选的

// 所以,ts提出了Partial

type User3 = Partial<Person> & { phone: string };

const u: User3 = { phone: '123' }; // ok
// const u2: User3 = { sex: '男', phone: '123'}; // error 没有sex属性
const u3: User3 = { age: 19, phone: '123' }; // ok
// const u4: User3 = { age: '19', phone: '123' }; // error 不能将 string 分配给 number

Required

功能和Partial 相反,是将类型的属性变成必填, 这里的 -指的是去除。-? 意思就是去除可选,也就是必填啦。

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

Mutable

功能是将类型的属性变成可修改,这里的 -指的是去除。 -readonly 意思就是去除只读,也就是可修改啦。

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

Readonly

功能和Mutable 相反,功能是将类型的属性变成只读, 在属性前面增加 readonly 意思会将其变成只读。

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

ReturnType

功能是用来得到一个函数的返回值类型。

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

示例:

type Func = (value: number) => string;

const foo: ReturnType<Func> = "1"; // foo 即为 string 类型

infer

上面 T extends U ? X : Y 的形式为条件类型,即,如果类型 T 能够赋值给类型 U,那么该表达式返回类型 X,否则返回类型 Y。

所以,考察 ReturnType的定义,

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

如果传入的类型 T 能够赋值给 (…args: any) => R 则返回类型 R。

但是这里类型 R 从何而来?讲道理,泛型中的变量需要外部指定,即 ReturnType<T,R>,但我们不是要得到 R 么,所以不能声明在这其中。

// 如果如上所说使用ReturnType<T, R>来实现
type MyReturnType<T extends (...args: any) => any, R> = T extends (...args: any) => R ? R : any;

// 就需要这样使用

type Func = (value: number) => string;

const foo: MyReturnType<Func, string> = "1";

但是我们定义ReturnType是就是为了获取函数的返回值类型,如果改造成这样,要求我们提前知道函数的返回值类型,这就相悖了。

我们正是不知道函数的返回值类型,所以才使用ReturnType。

这里 infer 便解决了这个问题。表达式右边的类型中,加上 infer 前缀我们便得到了反解出的类型变量 R,配合 extends 条件类型,可得到这个反解出的类型 R。这里 R 即为函数 (…args: any) => R 的返回类型。

infer 关键词常在条件类型中和 extends 关键词一同出现,表示将要推断的类型,作为类型变量可以在三元表达式的 True 部分引用

type Unpacked<T> =  T extends (infer U)[] ? U : T;

type T0 = Unpacked<string[]>; // string,string[] 可以赋给 (infer U)[],所以返回U,即 string。
type T1 = Unpacked<number>; // number,因为 number 类型不能赋给  (infer U)[]  所以返回T 即number


type Unpacked2<T> =  T extends { msg: infer U } ? U : T;

type T2 = Unpacked2<string[]>; // 返回 T, 即string[]
type T3 = Unpacked2<{ msg: number }>;// 返回 U, 即 number

type Foo<T> = T extends { a: infer U, b: infer U } ? U : never;
type T10 = Foo<{ a: string, b: string }>;  // string
type T11 = Foo<{ a: string, b: number }>;  // string | number,这里的infer U 占了两个,所以被推导为一个联合类型

infer U 可以理解为“占位符”,匹配传入的类型实参的对应部分的类型

Record

Record<Keys, Type> 构造一个类型,其属性名的类型为K,属性值的类型为T。这个工具可用来将某个类型的属性映射到另一个类型上。

interface PageInfo {
  title: string;
}

type Page = 'home' | 'about' | 'contact';

const x: Record<Page, PageInfo> = {
  about: { title: 'about' },
  contact: { title: 'contact' },
  home: { title: 'home' },
};

Pick

Pick<Type, Keys> 从类型Type中挑选部分属性Keys来构造类型。

interface Todo {
  title: string;
  description: string;
  completed: boolean;
}

type TodoPreview = Pick<Todo, 'title' | 'completed'>;

const todo: TodoPreview = {
  title: 'Clean room',
  completed: false,
};

Omit

Omit<Type, Keys> 从类型Type中获取所有属性,然后从中剔除Keys属性后构造一个类型。

interface Todo {
  title: string;
  description: string;
  completed: boolean;
}

type TodoPreview = Omit<Todo, 'description'>;

const todo: TodoPreview = {
  title: 'Clean room',
  completed: false,
};

Exclude

Exclude<Type, ExcludedUnion> 从类型Type中剔除所有可以赋值给ExcludedUnion的类型,然后构造一个类型。

type T0 = Exclude<'a' | 'b' | 'c', 'a'>; // "b" | "c"
type T1 = Exclude<'a' | 'b' | 'c', 'a' | 'b'>; // "c"
type T2 = Exclude<string | number | (() => void), Function>; // string | number

Extract

Extract<Type, Union> 从类型Type中提取所有可以赋值给Union的类型,然后构造一个类型。

type T0 = Extract<'a' | 'b' | 'c', 'a' | 'f'>; // "a"
type T1 = Extract<string | number | (() => void), Function>; // () => void

NonNullable

NonNullable<Type> 从类型Type中剔除null和undefined,然后构造一个类型。

type T0 = NonNullable<string | number | undefined>; // string | number
type T1 = NonNullable<string[] | null | undefined>; // string[]

Parameters

Parameters<Type> 由函数类型Type的参数类型来构建出一个元组类型。

type T0 = Parameters<() => string>;
// []
type T1 = Parameters<(s: string) => void>;
// [s: string]
type T2 = Parameters<<T>(arg: T) => T>;
// [arg: unknown]

declare function f1(arg: { a: number; b: string }): void;
type T3 = Parameters<typeof f1>;
// [arg: { a: number; b: string; }]
type T4 = Parameters<any>;
//  unknown[]
type T5 = Parameters<never>;
//  never

// type T6 = Parameters<string>; // error  Type 'string' does not satisfy the constraint '(...args: any) => any'.
// type T7 = Parameters<Function>; // error 类型“Function”不满足约束“(...args: any) => any”。

ConstructorParameters

ConstructorParameters<Type> 由构造函数类型Type的参数类型来构建出一个元组类型。(若Type不是构造函数类型,则返回never)。

type T0 = ConstructorParameters<ErrorConstructor>;
//  [message?: string | undefined]
type T1 = ConstructorParameters<FunctionConstructor>;
//  string[]
type T2 = ConstructorParameters<RegExpConstructor>;
//  [pattern: string | RegExp, flags?: string | undefined]
type T3 = ConstructorParameters<any>;
// unknown[]

// type T4 = ConstructorParameters<Function>; // error 类型“Function”不满足约束“abstract new (...args: any) => any”。

InstanceType

InstanceType<Type> 由构造函数类型Type的实例类型来构建一个新类型。

class C {
  x = 0;
  y = 0;
}

type T0 = InstanceType<typeof C>; // C
type T1 = InstanceType<any>; // any
type T2 = InstanceType<never>; // any
type T3 = InstanceType<string>; // Error
type T4 = InstanceType<Function>; // Error

ThisParameterType

ThisParameterType<Type> 从函数类型中提取 this 参数的类型。若函数类型不包含 this 参数,则返回 unknown 类型。

function toHex(this: Number) {
  return this.toString(16);
}

function numberToString(n: ThisParameterType<typeof toHex>) { // n就是一个number类型
  return toHex.apply(n);
}

OmitThisParameter

OmitThisParameter<Type> 从函数类型Type类型中剔除 this 参数。

若未声明 this 参数,则结果类型为 Type 。

否则,由Type类型来构建一个不带this参数的类型。

泛型会被忽略,并且只有最后的重载签名会被采用。

function toHex(this: Number) {
  return this.toString(16);
}

const fiveToHex: OmitThisParameter<typeof toHex> = toHex.bind(5);

console.log(fiveToHex());

ThisType

ThisType<Type> 这个工具不会返回一个转换后的类型。它作为上下文的this类型的一个标记。注意,若想使用此类型,必须启用--noImplicitThis

// Compile with --noImplicitThis

type ObjectDescriptor<D, M> = {
  data?: D;
  methods?: M & ThisType<D & M>; // Type of 'this' in methods is D & M
};

function makeObject<D, M>(desc: ObjectDescriptor<D, M>): D & M {
  let data: object = desc.data || {};
  let methods: object = desc.methods || {};
  return { ...data, ...methods } as D & M;
}

let obj = makeObject({
  data: { x: 0, y: 0 },
  methods: {
    moveBy(dx: number, dy: number) {
      this.x += dx; // Strongly typed this
      this.y += dy; // Strongly typed this
    },
  },
});

obj.x = 10;
obj.y = 20;
obj.moveBy(5, 5);

上面例子中,makeObject参数里的methods对象具有一个上下文类型ThisType<D & M>,因此methods对象的方法里this的类型为{ x: number, y: number } & { moveBy(dx: number, dy: number): number }

在lib.d.ts里,ThisType<T>标识接口是个简单的空接口声明。除了在被识别为对象字面量的上下文类型之外,这个接口与一般的空接口没有什么不同。

条件类型

interface IdLabel {
  id: number;
}
interface NameLabel {
  name: string;
}
 
function createLabel(id: number): IdLabel;
function createLabel(name: string): NameLabel;
function createLabel(nameOrId: string | number): IdLabel | NameLabel;
function createLabel(nameOrId: string | number): IdLabel | NameLabel {
  throw "unimplemented";
}
// 这种写法很不方便,如果这个参数可能是更多的类型,那么这个函数的重写将会成指数级数量增加

// 所以,引入了条件类型

type NameOrId<T extends number | string> = T extends number ? IdLabel : NameLabel;

// T extends U ? X : Y 
// 若 T 是 U 的子类型,则类型为 X,否则类型为 Y。若无法确定 T 是否为 U 的子类型,则类型为 X | Y。

// 对应的改动为
function createLabel<T extends number | string>(idOrName: T): NameOrId<T> {
  throw "unimplemented";
}

let a = createLabel("typescript"); // a 为 NameLabel 类型
   
let b = createLabel(2.8); // b 为 IdLabel 类型

let c = createLabel(Math.random() ? "hello" : 42); // c 为 NameLabel | IdLabel 类型

条件类型约束

type MessageOf<T extends { message: unknown }> = T["message"];

interface Email {
  message: string;
}
 
type EmailMessageContents = MessageOf<Email>; // EmailMessageContents 为 string 类型

如果,我们希望 MessageOf<T> 能够接收所用类型,只有在类型参数拥有message属性的时候返回 T['message'], 其他类型则返回 never,表示永远不可能有值。

type MessageOf<T> = T extends { message: unknown } ? T["message"] : never;
 
interface Email {
  message: string;
}
 
interface Dog {
  bark(): void;
}

type EmailMessageContents = MessageOf<Email>; // EmailMessageContents 为 string 类型

type DogMessageContents = MessageOf<Dog>; // DogMessageContents 为 never,表示 MessageOf<Dog> 永远不可能有值

never、unknown、void

nerve

never 类型表示那些永远不会有值的类型。

let foo: never;

// 只有never类赋值给never类型
// let bar: never = 3;  // error
let bar: never = (() => {
  throw new Error('error')
})()

返回never的函数必须存在无法达到的终点或总是抛出异常

// 因为总是抛出异常,所以 error 将不会有返回值
function error(message: string): never {
  throw new Error(message);
}

// 因为存在死循环,所以 infiniteLoop 将不会有返回值
function infiniteLoop(): never {
  while (true) {
  }
}

关于never的作用,引用尤雨溪在知乎的回答

当你有一个 union type:

interface Foo {
  type: 'foo'
}

interface Bar {
  type: 'bar'
}

type All = Foo | Bar

在 switch 当中判断 type,TS 是可以收窄类型的 (discriminated union):

function handleValue(val: All) {
  switch (val.type) {
    case 'foo':
      // 这里 val 被收窄为 Foo
      break
    case 'bar':
      // val 在这里是 Bar
      break
    default:
      // val 在这里是 never
      const exhaustiveCheck: never = val
      break
  }
}

注意在 default 里面我们把被收窄为 never 的 val 赋值给一个显式声明为 never 的变量。如果一切逻辑正确,那么这里应该能够编译通过。但是假如后来有一天你的同事改了 All 的类型:

type All = Foo | Bar | Baz

然而他忘记了在 handleValue 里面加上针对 Baz 的处理逻辑,这个时候在 default branch 里面 val 会被收窄为 Baz,导致无法赋值给 never,产生一个编译错误。所以通过这个办法,你可以确保 handleValue 总是穷尽 (exhaust) 了所有 All 的可能类型。

报的错误是,不能将类型“Baz”分配给类型“never”。而如果没有 default branch 里的 const exhaustiveCheck: never = val ,那么即使修改了All的类型,也不会报错,这样就无法确保 handleValue 总是穷尽了所有的 All 的可能类型。

unknown

unknown 类型是 any 类型对应的安全类型。

相较于any, any 无需事先执行任何类型的检查

let value: any

value = true             // OK
value = {}               // OK
value = Math.random      // OK
value = null             // OK
value = undefined        // OK
value = new TypeError()  // OK
value = Symbol('name')   // OK

value.foo.bar            // OK
value.trim()             // OK

而 unknown,只能分配给 any 类型和 unknown 类型本身。 并且 unknown 类型在被确定为某个类型之前,不能被进行诸如函数执行、实例化等操作,一定程度上对类型进行了保护。

let value: unknown

let value1: unknown = value   // OK
let value2: any = value       // OK

let value3: boolean = value   // Error
let value4: number = value    // Error
let value5: string = value    // Error
let value6: object = value    // Error
let value7: any[] = value     // Error

value.foo.bar  // Error
value.trim()   // Error
value()        // Error
new value()    // Error
value[0][1]    // Error

void

void 类型表示没有任何类型。

// 没有返回值的函数,其返回值类型为 void
function warnUser(): void {
  console.log("This is my warning message");
}

// 申明为 void 类型的变量,只能赋予 undefined 和 null
let unusable: void = undefined;

never 和 void 的区别

当一个函数返回空值时,它的返回值为 void 类型,但是,当一个函数永不返回时(或者总是抛出错误),它的返回值为 never 类型。

// 返回never的函数必须存在无法达到的终点,never 可以被 void 代替
function infiniteLoop(): never {
  while (true) {
  }
}

//  但是 void 不能被 never 代替,否则会提示:返回“nerve”的函数不能具有可访问的终结点。
function warnUser(): void {
  console.log("This is my warning message");
}

关于infer的面试题

题目:

interface Logger {
  time: number;
  asyncLog:(msg: string) => Promise<string>
  syncLog:(msg: string) => number;
}

type Translate<T> = /** 你需要实现的部分 **/;

// 要求 Translate
//  1. 提取出为函数类型的属性,丢弃掉其它类型的属性
//  2. 将函数返回类型调整为形参类型(假定有且只有一个参数)

// 实现效果如下:
type T0 = Translate<Logger>;

// 等价于
type T0 = {
  // 其它属性被丢弃
  asyncLog: (arg: string) => string; // return 类型被调整为跟 arg 保持一致
  syncLog: (arg: string) => string; // return 类型被调整为跟 arg 保持一致
}

const result: T0 = {
  asyncLog(msg: string) { return msg },
  syncLog(msg: string) { return msg }
};

解题思路:

interface Logger {
  time: number;
  asyncLog:(msg: string) => Promise<string>
  syncLog:(msg: string) => number;
}

type A = {
  [Key in keyof Logger] : Logger[Key] extends (args: infer U) => any ?  (arg: U) => U : never;
}
// 使用infer U,将函数的返回类型调整为该函数的形参类型
// type A = {
//   time: never;
//   asyncLog: (arg: string) => string;
//   syncLog: (arg: string) => string;
// }

type B = {
  [Key in keyof Logger] : Logger[Key] extends (args: any) => any ? Key : never;
};
// 将 是函数的属性 的类型设置为该属性的key值,而 不是函数的属性 的类型设置为never,
// type B = {
//   time: never;
//   asyncLog: "asyncLog";
//   syncLog: "syncLog";
// }

// 取B的有效的属性value组成一个联合类型
type C = B[keyof B] //  "asyncLog" | "syncLog" 

// 取值属性的value的类型时,会排除调never,因为never就是永远没有值
// interface Person {
//   ab: never;
//   age: number;
//   sex: '男';
// }
// type PKey = keyof Person; // 'age' | 'sex' | 'ab'
// type PValueType = Person[keyof Person]; // number | '男'

// 即从类型A中取出 属性 "asyncLog" | "syncLog" 构造一个新的类型
type Translate<T> = Pick<{
  [K in keyof T] : T[K] extends (args: infer U) => any ? (arg: U) => U: never;
}, {
  [Key in keyof T] : T[Key] extends (args: any) => any ? Key : never;
}[keyof {
  [Key in keyof T] : T[Key] extends (args: any) => any ? Key : never;
}]>

type T0 = Translate<Logger>;

// 此时
// type T0 = {
//   asyncLog: (arg: string) => string;
//   syncLog: (arg: string) => string;
// }
// 满足题目要求

const result: T0 = {
  asyncLog(msg: string) { return msg },
  syncLog(msg: string) { return msg }
};


// 或者拆分着写
// 将类型不是函数的属性的类型设置为never
type FilterKey<T> = {
  [Key in keyof T] : T[Key] extends (args: any) => any ? Key : never;
}

// 过滤掉 never
type FilterNever<T> = T[keyof T];

type Translate2<T> = Pick<{
  [K in keyof T] : T[K] extends (args: infer U) => any ? (arg: U) => U: never;
}, FilterNever<FilterKey<T>>>

type T2 = Translate2<Logger>