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条件类型
大多数有效程序的核心是,我们必须依据输入做出一些决定。JavaScript 程序也是如此,但是由于值可以很容易地被内省,这些决定也是基于输入的类型。条件类型有助于描述输入和输出类型之间的关系。
ts
interface Animal {
live(): void;
}
interface Dog extends Animal {
woof(): void;
}
type Example1 = Dog extends Animal ? number : string;
// ^?
type Example2 = RegExp extends Animal ? number : string;
// ^?
条件类型看起来有点像 JavaScript 中的条件表达式(条件 ? true 表达式 : false 表达式
):
ts
type SomeType = any;
type OtherType = any;
type TrueType = any;
type FalseType = any;
type Stuff =
// ---cut---
SomeType extends OtherType ? TrueType : FalseType;
当 extends
左边的类型可以赋值给右边的类型时,你将获得第一个分支(“true”分支)中的类型;否则你将获得后一个分支(“false”分支)中的类型。
上面的例子中,条件类型可能不是很有用——我们可以告诉自己是否 Dog extends Animal
并选择 number
或 string
!但是条件类型的威力来自于将它们与泛型一起使用。
让我们以下面的 createLabel
函数为例:
ts
interface IdLabel {
id: number /* 一些字段 */;
}
interface NameLabel {
name: string /* 其它字段 */;
}
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";
}
这些 createLabel
的重载描述了一个单独的 JavaScript 函数,根据其输入的类型进行选择。请注意以下几点:
- 如果一个库在其 API 中不断进行相同类型的选择,这将变得很繁琐。
- 我们需要创建三个重载:对于我们确定类型的情况(一个针对
string
,一个针对number
),以及最通用情况的重载(接受string | number
)。对于createLabel
能处理的每种新类型,重载的数量呈指数级增长。
相反,我们可以将该逻辑转换为条件类型:
ts
interface IdLabel {
id: number /* 一些字段 */;
}
interface NameLabel {
name: string /* 其它字段 */;
}
// ---cut---
type NameOrId<T extends number | string> = T extends number
? IdLabel
: NameLabel;
然后,我们可以使用该条件类型将重载简化为没有重载的单个函数。
ts
interface IdLabel {
id: number /* 一些字段 */;
}
interface NameLabel {
name: string /* 其它字段 */;
}
type NameOrId<T extends number | string> = T extends number
? IdLabel
: NameLabel;
// ---cut---
function createLabel<T extends number | string>(idOrName: T): NameOrId<T> {
throw "unimplemented";
}
let a = createLabel("typescript");
// ^?
let b = createLabel(2.8);
// ^?
let c = createLabel(Math.random() ? "hello" : 42);
// ^?
条件类型约束
通常,条件类型的检查将为我们提供一些新信息。就像使用类型守卫缩小范围可以给我们提供更具体的类型一样,条件类型的 true 分支将根据我们检查的类型进一步约束泛型。
让我们来看看下面的例子:
ts
// @errors: 2536
type MessageOf<T> = T["message"];
在本例中,TypeScript 产生错误是因为不知道 T
有一个名为 message
的属性。我们可以约束 T
,这样 TypeScript 就不会再报错了:
ts
type MessageOf<T extends { message: unknown }> = T["message"];
interface Email {
message: string;
}
interface Dog {
bark(): void;
}
type EmailMessageContents = MessageOf<Email>;
// ^?
然而,如果我们希望 MessageOf
接受任何类型,并且在 message
属性不可用的情况下将其默认为 never
之类的类型,我们应该怎么做呢?我们可以通过移出约束并引入条件类型来实现这一点:
ts
type MessageOf<T> = T extends { message: unknown } ? T["message"] : never;
interface Email {
message: string;
}
interface Dog {
bark(): void;
}
type EmailMessageContents = MessageOf<Email>;
// ^?
type DogMessageContents = MessageOf<Dog>;
// ^?
在 true 分支中,TypeScript 知道 T
会有 message
属性。
举另一个示例,我们还可以编写名为 Flatten
的类型,如果是数组类型的话,将其类型展平为其元素类型,否则类型保持不变:
ts
type Flatten<T> = T extends any[] ? T[number] : T;
// 提取出元素类型。
type Str = Flatten<string[]>;
// ^?
// 保持类型不变。
type Num = Flatten<number>;
// ^?
当 Flatten
接收到数组类型时,它使用 number
进行索引访问来提取出 string[]
的元素类型。否则,它会直接返回原类型。
在条件类型中推断
我们刚才使用条件类型来应用约束并提取出类型。这种操作非常常见,条件类型使得这一过程更加简单。
条件类型提供了从我们在 true 分支中进行比较的类型中进行类型推断的方式,这通过使用 infer
关键字来实现。例如,在 Flatten
中,我们可以推断出元素类型,而不是使用索引访问类型来“手动”提取:
ts
type Flatten<Type> = Type extends Array<infer Item> ? Item : Type;
在这里,我们使用 infer
关键字声明性地引入名为 Item
的新泛型类型变量,而不是在 true 分支中指定如何检索 Type
的元素类型。这样,我们就不需要考虑如何解构我们的类型的结构。
我们可以使用 infer
关键字编写一些有用的辅助类型别名。例如,对于简单的情况,我们可以从函数类型中提取返回类型:
ts
type GetReturnType<Type> = Type extends (...args: never[]) => infer Return
? Return
: never;
type Num = GetReturnType<() => number>;
// ^?
type Str = GetReturnType<(x: string) => string>;
// ^?
type Bools = GetReturnType<(a: boolean, b: boolean) => boolean[]>;
// ^?
当从具有多个调用签名的类型(如重载函数的类型)进行推断时,将从最后一个签名进行推断(这也许是最宽松的万能情况)。无法基于实参类型列表对重载函数进行决策。
ts
declare function stringOrNum(x: string): number;
declare function stringOrNum(x: number): string;
declare function stringOrNum(x: string | number): string | number;
type T1 = ReturnType<typeof stringOrNum>;
// ^?
分布式条件类型
当条件类型作用于泛型类型时,如果给定一个联合类型,它们就变成了分布式类型。例如,考虑以下代码:
ts
type ToArray<Type> = Type extends any ? Type[] : never;
如果我们将联合类型传递给 ToArray
,那么条件类型将应用于联合类型的每个成员。
ts
type ToArray<Type> = Type extends any ? Type[] : never;
type StrArrOrNumArr = ToArray<string | number>;
// ^?
这里发生的是 ToArray
在以下代码上进行了分布:
ts
type StrArrOrNumArr =
// ---cut---
string | number;
并且对联合类型的每个成员类型进行了映射,实际上相当于:
ts
type ToArray<Type> = Type extends any ? Type[] : never;
type StrArrOrNumArr =
// ---cut---
ToArray<string> | ToArray<number>;
这样我们就得到:
ts
type StrArrOrNumArr =
// ---cut---
string[] | number[];
通常,分布性是期望的行为。要避免这种行为,可以在 extends
关键字的两边加上方括号。
ts
type ToArrayNonDist<Type> = [Type] extends [any] ? Type[] : never;
// ‘ArrOfStrOrNum’不再是联合类型。
type ArrOfStrOrNum = ToArrayNonDist<string | number>;
// ^?