【前端进阶】-TypeScript高级类型 | 交叉类型、索引签名类型、映射类型

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前言

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上篇文章讲解了TypeScript部分高级类型
详细内容请阅读如下:🔽
【前端进阶】-TypeScript高级类型 | 类的初始化、构造函数、继承、成员可见性
今天来学习TypeScript另外一些高级类型!
感兴趣的小伙伴一起来看看吧~🤞

【前端进阶】-TypeScript高级类型 | 交叉类型、索引签名类型、映射类型

类型兼容性

两种类型系统:

  1. Structural Type System(结构化类型系统
  2. Nominal Type System(标明类型系统

TS采用的是结构化类型系统,也叫做ducktyping(鸭子类型),类型检查关注的是值所具有的形状

也就是说,在结构类型系统中,如果两个对象具有相同的形状,则认为它们属于同一类型

//两个类的兼容性演示
class Point {
    x: number
    y: number
}
class Point2D {
    x: number
    y: number
}
const p: Point = new Point2D()

解释:

  1. Point和Point2D是两个名称不同的类。
  2. 变量p的类型被显示标注为Point类型,但是,它的值却是Point2D的实例,并且没有类型错误。
  3. 因为TS是结构化类型系统,只检查Point和Point2D的结构是否相同(相同,都具有x和y两个属性,属性类型也相同)。
  4. 但是,如果在Nominal Type System中(比如,C#,Java等),它们是不同的类类型无法兼容

对象之间的类型兼容性

注意:在结构化类型系统中,如果两个对象具有相同的形状,则认为它们数属于同一类型,这种说法并不准确。

更准确的说法:对于对象类型来说,y的成员至少与x相同,则x兼容y(成员多的可以赋值给少的)。

//两个类的兼容性演示
class Point {
    x: number
    y: number
}
class Point2D {
    x: number
    y: number
}
const p: Point = new Point2D()

class Point3D {
    x: number
    y: number
    z: number
}
const p1: Point = new Point3D()

// 错误演示:
// const p2: Point3D = new Point()  类型 "Point" 中缺少属性 "z",但类型 "Point3D" 中需要该属性。

解释:

  1. Point3D的成员至少与Point相同,则Point兼容Point3D。
  2. 所以,成员多的Point3D可以赋值给成员少的Point

接口之间的类型兼容性

除了class之外,TS中的其他类型也存在相互兼容的情况,包括:1、接口兼容性 2、函数兼容性等。

  • 接口之间的兼容性,类似于class。并且,class和interface之间也可以兼容。(成员多的可以赋值给少的)
interface Point { x: number; y: number }
interface Point2D { x: number; y: number }
interface Point3D { x: number; y: number; z: number }

let p1: Point
let p2: Point2D
let p3: Point3D

p1 = p2
p1 = p3
p2 = p3
// 错误演示:
// p3 = p1    类型 "Point" 中缺少属性 "z",但类型 "Point3D" 中需要该属性。
// 类和接口之间也是兼容的
class Point4D { x: number; y: number; z: number }
p2 = new Point4D()

函数之间的类型兼容性

  • 函数之间兼容性比较复杂,需要考虑:1、参数个数 2、参数类型 3、返回值类型。

A. 参数个数,参数多的兼容参数少的(或者说,参数少的可以赋值给多的)。

// 1 参数个数:参数少的可以赋值给参数多的
type F1 = (a: number) => void
type F2 = (a: number, b: number) => void

let f1: F1
let f2: F2

f2 = f1
// 错误演示:
// f1 = f2
// 演示类型兼容性:
let arr = ['a','b','c']

arr.forEach(() => {})
arr.forEach(item => {})
arr.forEach((item,index) => {})
arr.forEach((item,index,array) => {})

解释:

  1. 参数少的可以赋值给参数多的,所以,f1可以赋值给f2。
  2. 数组forEach方法的第一个参数是回调函数,该实例中类型为:(value: string, index: number, array: string[])=>void
  3. 在JS中省略用不到的函数参数实际上是很常见的,这样的使用方式,促成了TS中函数类型之间的兼容性
  4. 并且因为回调函数是有类型的,所以,TS会自动推导出参数item,index,array的类型。

B. 参数类型,相同位置的参数类型要相同(原始类型)或兼容(对象类型)。

// 参数为原始类型
type F1 = (a: number) => void
type F2 = (a: number) => void
let f1: F1
let f2: F2
f1 = f2
f2 = f1

解释:函数类型F2兼容函数类型F1,因为F1和F2的第一个参数类型相同。

// 参数为对象类型
interface Point2D { x: number; y: number }
interface Point3D { x: number; y: number; z: number }

type F2 = (p: Point2D) => void //相当于有2个参数
type F3 = (p: Point3D) => void //相当于有3个参数

let f2: F2
let f3: F3

f3 = f2
// 错误示范:
// f2 = f3

解释:

  1. 注意,此处与前面讲到的接口兼容性冲突。
  2. 技巧:将对象拆开,把每个属性看做一个个参数,则,参数少的(f2)可以赋值给参数多的(f3)。

C. 返回值类型,只关注返回值类型本身即可:

// 3 返回值类型,只需要关注返回值类型本身即可
// 原始类型:
type F5 = () => string
type F6 = () => string

let f5: F5
let f6: F6

f6 = f5
f5 = f6

// 对象类型:
type F7 = () => { name: string }
type F8 = () => { name: string; age: number }

let f7: F7
let f8: F8

f7 = f8
// 错误演示:
// f8 = f7

解释:

  1. 如果返回值类型是原始类型,此时两个类型要相同,比如,左侧类型F5和F6。
  2. 如果返回值类型是对象类型,此时成员多的可以赋值给成员少的,比如,右侧类型F7和F8。

交叉类型

交叉类型(&):功能类似于接口继承(extends),用于组合多个类型为一个类型常用于对象类型)。

比如,

interface Person {
    name: string
    say(): number
}
interface Contact {
    phone: string
}
type PersonDetail = Person & Contact 
let obj: PersonDetail = {
    name: 'jack',
    phone: 'aaa',
    say() {return 1}
}

解释:使用交叉类型后,新的类型PersonDetail就同时具备了Person和Contact的所有属性类型。

相当于,

type PersonDetail = { name: string; phone: string}

交叉类型和接口继承的对比

  • 相同点:都可以实现对象类型的组合。
  • 不同点:两种方式实现类型组合时,对于同名属性之间,处理类型冲突的方式不同
// 对比:
interface A {
  fn: ( value: number) => string
}
interface B extends A {
  fn: ( value: string) => string
}
//接口继承会报错:不能将类型“(value: string) => string”分配给类型“(value: number) => string”。

interface A {
        fn: ( value: number) => string
    }
interface B {
        fn: ( value: string) => string
    }   
type C = A & B

说明:以上代码,接口继承会报错(类型不兼容);交叉类型没有错误,可以简单地理解为:

let c: C = {
    fn(value: number | string) {
        return '1'
    }
}
//let c: C
//c.fn('a')
//c.fn(6)

索引签名类型

绝大多数情况下,我们都可以在使用对象前就确定对象的结构,并为对象添加准确的类型。

使用场景:当无法确定对象中有哪些属性(或者说对象中可以出现任意多个属性),此时,就用到索引签名类型了

interface AnyObject {
  [key: string]: number
}
let obj: AnyObject = {
  a: 1,
  b: 2,
  cscs: 3
}

解释:

  1. 使用[key: string]来约束该接口中允许出现的属性名称。表示只要是string类型的属性名称,都可以出现在对象中。
  2. 这样,对象obj中就可以出现任意多个属性(比如,a,b等)。
  3. key只是一个占位符,可以换成任意合法的变量名称。
  4. 隐藏的前置知识:JS中对象({})的键是string类型的

在JS中数组是一类特殊的对象,特殊在数组的键(索引)是数值类型

并且,数组也可以出现任意多个元素。所以,在数组对应的泛型接口中,也用到了索引签名类型

interface MyArray<T> {
  [index: number]: T
}
let arr1: MyArray<number> = [1, 3, 5]
arr1[0]

解释:

  1. MyArray接口模拟原生的数组接口,并使用[n: number]来作为索引签名类型。
  2. 该索引签名类型表示:只要是number类型的键(索引)都可以出现在数组中,或者说数组中可以有任意多个元素。
  3. 同时也符合数组索引是number类型这一前提。

映射类型(in)

映射类型:基于旧类型创建新类型(对象类型),减少重复,提升开发效率。

比如,类型PropKeys有x/y/z,另一个类型Type1中也有x/y/z,并且Type1中x/y/z的类型相同:

type PropKeys = 'X' | 'y' | 'z'
type Type1 = { x:number; y: number; z: number }

这样书写没错,但x/y/z重复书写了两次。像这种情况,就可以使用映射类型来进行简化。

type PropKeys = 'x' | 'y' | 'z'
type Type2 = { [Key in PropKeys]: number }

解释:

  1. 映射类型是基于索引签名类型的,所以,该语法类似于索引签名类型,也使用了[]。
  2. Key in PropKeys表示Key可以是PropKeys联合类型中的任意一个,类似于forin(let k in obj)。
  3. 使用映射类型创建的新对象类型Type2和类型Type1结构完全相同。
  4. 注意:映射类型只能在类型别名中使用,不能在接口中使用。

映射类型除了根据联合类型创建新类型外,还可以根据对象类型来创建:(keyof)

type Props = { a: number; b: string; c: boolean }
type Type3 = { [key in keyof Props]: number }

解释:

  1. 首先,先执行keyof Props获取到对象类型Props中所有键的联合类型即,‘a’ | ‘b’ | ‘c’。
  2. 然后,Key in ...就表示Key可以是Props中所有的键名称中的任意一个。

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分析泛型工具类型Partial的实现:

实际上,前面讲到的泛型工具类型(比如,Partial都是基于映射类型实现的)。

比如,Partial的实现:

type Partial<T> = {
  [P in keyof T]?: T[P]
}
type Props = { a: number; b: string; c: boolean }
type PartialProps = Partial<Props>

解释:

  1. keyof Tkeyof Props表示获取Props的所有键,也就是:‘a’ | ‘b’ | ‘c’。
  2. 在[]后面添加?(问号),表示将这些属性变为可选的,以此来实现Partial的功能。
  3. 冒号后面的T[P]表示获取T中每个键对应的类型。比如,如果是’a’则类型是number;如果是’b’则类型是string。
  4. 最终,新类型PartialProps和旧类型Props结构完全相同,只是让所有类型都变为可选了。

索引查询类型(1 基本使用)

刚刚用到的T[P]语法,在TS中叫做索引查询(访问)类型

作用:用来查询属性的类型。

type Props = { a: number; b: string; c: boolean }
type TypeA = Props['a']   //type TypeA = number

解释:Props[‘a’]表示查询类型Props中属性’a’对应的类型number。所以,TypeA的类型为number。

注意:[]中的属性必须存在于被查询类型中,否则就会报错。


索引查询类型(2 同时查询多个)

索引查询类型的其他使用方式:同时查询多个索引的类型。

type Props = { a: number; b: string; c: boolean }
type TypeA = Props['a' | 'b']

解释:使用字符串字面量的联合类型,获取属性a和b对应的类型,结果为:string|number。

type TypeA = Props[keyof Props]  //string | number | boolean

解释:使用keyof操作符获取Props中所有键对应的类型,结果为:string|number|boolean。

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