Ts高手篇:22个示例深入讲解Ts最晦涩难懂的高级类型工具

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Ts高手篇:22个示例深入讲解Ts最晦涩难懂的高级类型工具

2024-03-07 07:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

Hello大家好,我是愣锤。随着Typescript不可阻挡的趋势,相信小伙伴们或多或少的使用过Ts开发了。而Ts的使用除了基本的类型定义外,对于Ts的泛型、内置高级类型、自定义高级类型工具等会相对陌生。本文将会通过22个类型工具例子,深入讲解Ts类型工具原理和编程技巧。不扯闲篇,全程干货,内容非常多,想提升Ts功力的小伙伴请耐心读下去。相信小伙伴们在读完此文后,能够对这块有更深入的理解。下面,我们开始吧~

本文基本分为三部分:

第一部分讲解一些基本的关键词的特性(比如索引查询、索引访问、映射、extends等),但是该部分更多的讲解小伙伴们不清晰的一些特性,而基本功能则不再赘述。更多的关键词及技巧将包含在后续的例子演示中再具体讲述; 第二部分讲解Ts内置的类型工具以及实现原理,比如Pick、Omit等; 第三部分讲解自定义的工具类型,该部分也是最难的部分,将通过一些复杂的类型工具示例进行逐步剖析,对于其中的晦涩的地方以及涉及的知识点逐步讲解。此部分也会包含大量Ts类型工具的编程技巧,也希望通过此部分的讲解,小伙伴的Ts功底可以进一步提升! 第一部分 前置内容 keyof 索引查询

对应任何类型T,keyof T的结果为该类型上所有公有属性key的联合:

interface Eg1 { name: string, readonly age: number, } // T1的类型实则是name | age type T1 = keyof Eg1 class Eg2 { private name: string; public readonly age: number; protected home: string; } // T2实则被约束为 age // 而name和home不是公有属性,所以不能被keyof获取到 type T2 = keyof Eg2 T[K] 索引访问 interface Eg1 { name: string, readonly age: number, } // string type V1 = Eg1['name'] // string | number type V2 = Eg1['name' | 'age'] // any type V2 = Eg1['name' | 'age2222'] // string | number type V3 = Eg1[keyof Eg1]

T[keyof T]的方式,可以获取到T所有key的类型组成的联合类型; T[keyof K]的方式,获取到的是T中的key且同时存在于K时的类型组成的联合类型; 注意:如果[]中的key有不存在T中的,则是any;因为ts也不知道该key最终是什么类型,所以是any;且也会报错;

& 交叉类型注意点

交叉类型取的多个类型的并集,但是如果相同key但是类型不同,则该key为never。

interface Eg1 { name: string, age: number, } interface Eg2 { color: string, age: string, } /** * T的类型为 {name: string; age: never; color: string} * 注意,age因为Eg1和Eg2中的类型不一致,所以交叉后age的类型是never */ type T = Eg1 & Eg2 // 可通过如下示例验证 const val: T = { name: '', color: '', age: (function a() { throw Error() })(), } extends关键词特性(重点) 用于接口,表示继承 interface T1 { name: string, } interface T2 { sex: number, } /** * @example * T3 = {name: string, sex: number, age: number} */ interface T3 extends T1, T2 { age: number, }

注意,接口支持多重继承,语法为逗号隔开。如果是type实现继承,则可以使用交叉类型type A = B & C & D。

表示条件类型,可用于条件判断

表示条件判断,如果前面的条件满足,则返回问号后的第一个参数,否则第二个。类似于js的三元运算。

/** * @example * type A1 = 1 */ type A1 = 'x' extends 'x' ? 1 : 2; /** * @example * type A2 = 2 */ type A2 = 'x' | 'y' extends 'x' ? 1 : 2; /** * @example * type A3 = 1 | 2 */ type P = T extends 'x' ? 1 : 2; type A3 = P

提问:为什么A2和A3的值不一样?

如果用于简单的条件判断,则是直接判断前面的类型是否可分配给后面的类型 若extends前面的类型是泛型,且泛型传入的是联合类型时,则会依次判断该联合类型的所有子类型是否可分配给extends后面的类型(是一个分发的过程)。

总结,就是extends前面的参数为联合类型时则会分解(依次遍历所有的子类型进行条件判断)联合类型进行判断。然后将最终的结果组成新的联合类型。

阻止extends关键词对于联合类型的分发特性

如果不想被分解(分发),做法也很简单,可以通过简单的元组类型包裹以下:

type P = [T] extends ['x'] ? 1 : 2; /** * type A4 = 2; */ type A4 = P

条件类型的分布式特性文档

类型兼容性

集合论中,如果一个集合的所有元素在集合B中都存在,则A是B的子集;

类型系统中,如果一个类型的属性更具体,则该类型是子类型。(因为属性更少则说明该类型约束的更宽泛,是父类型)

因此,我们可以得出基本的结论:子类型比父类型更加具体,父类型比子类型更宽泛。 下面我们也将基于类型的可复制性(可分配性)、协变、逆变、双向协变等进行进一步的讲解。

可赋值性 interface Animal { name: string; } interface Dog extends Animal { break(): void; } let a: Animal; let b: Dog; // 可以赋值,子类型更佳具体,可以赋值给更佳宽泛的父类型 a = b; // 反过来不行 b = a; 可赋值性在联合类型中的特性 type A = 1 | 2 | 3; type B = 2 | 3; let a: A; let b: B; // 不可赋值 b = a; // 可以赋值 a = b;

是不是A的类型更多,A就是子类型呢?恰恰相反,A此处类型更多但是其表达的类型更宽泛,所以A是父类型,B是子类型。

因此b = a不成立(父类型不能赋值给子类型),而a = b成立(子类型可以赋值给父类型)。

协变 interface Animal { name: string; } interface Dog extends Animal { break(): void; } let Eg1: Animal; let Eg2: Dog; // 兼容,可以赋值 Eg1 = Eg2; let Eg3: Array let Eg4: Array // 兼容,可以赋值 Eg3 = Eg4

通过Eg3和Eg4来看,在Animal和Dog在变成数组后,Array依旧可以赋值给Array,因此对于type MakeArray = Array来说就是协变的。

最后引用维基百科中的定义:

协变与逆变(Covariance and contravariance )是在计算机科学中,描述具有父/子型别关系的多个型别通过型别构造器、构造出的多个复杂型别之间是否有父/子型别关系的用语。

简单说就是,具有父子关系的多个类型,在通过某种构造关系构造成的新的类型,如果还具有父子关系则是协变的,而关系逆转了(子变父,父变子)就是逆变的。可能听起来有些抽象,下面我们将用更具体的例子进行演示说明:

逆变 interface Animal { name: string; } interface Dog extends Animal { break(): void; } type AnimalFn = (arg: Animal) => void type DogFn = (arg: Dog) => void let Eg1: AnimalFn; let Eg2: DogFn; // 不再可以赋值了, // AnimalFn = DogFn不可以赋值了, Animal = Dog是可以的 Eg1 = Eg2; // 反过来可以 Eg2 = Eg1;

理论上,Animal = Dog是类型安全的,那么AnimalFn = DogFn也应该类型安全才对,为什么Ts认为不安全呢?看下面的例子:

let animal: AnimalFn = (arg: Animal) => {} let dog: DogFn = (arg: Dog) => { arg.break(); } // 假设类型安全可以赋值 animal = dog; // 那么animal在调用时约束的参数,缺少dog所需的参数,此时会导致错误 animal({name: 'cat'});

从这个例子看到,如果dog函数赋值给animal函数,那么animal函数在调用时,约束的是参数必须要为Animal类型(而不是Dog),但是animal实际为dog的调用,此时就会出现错误。

因此,Animal和Dog在进行type Fn = (arg: T) => void构造器构造后,父子关系逆转了,此时成为“逆变”。

双向协变

Ts在函数参数的比较中实际上默认采取的策略是双向协变:只有当源函数参数能够赋值给目标函数或者反过来时才能赋值成功。

这是不稳定的,因为调用者可能传入了一个具有更精确类型信息的函数,但是调用这个传入的函数的时候却使用了不是那么精确的类型信息(典型的就是上述的逆变)。 但是实际上,这极少会发生错误,并且能够实现很多JavaScript里的常见模式:

// lib.dom.d.ts中EventListener的接口定义 interface EventListener { (evt: Event): void; } // 简化后的Event interface Event { readonly target: EventTarget | null; preventDefault(): void; } // 简化合并后的MouseEvent interface MouseEvent extends Event { readonly x: number; readonly y: number; } // 简化后的Window接口 interface Window { // 简化后的addEventListener addEventListener(type: string, listener: EventListener) } // 日常使用 window.addEventListener('click', (e: Event) => {}); window.addEventListener('mouseover', (e: MouseEvent) => {});

可以看到Window的listener函数要求参数是Event,但是日常使用时更多时候传入的是Event子类型。但是这里可以正常使用,正是其默认行为是双向协变的原因。可以通过tsconfig.js中修改strictFunctionType属性来严格控制协变和逆变。

敲重点!!!敲重点!!!敲重点!!!

infer关键词的功能暂时先不做太详细的说明了,主要是用于extends的条件类型中让Ts自己推到类型,具体的可以查阅官网。但是关于infer的一些容易让人忽略但是非常重要的特性,这里必须要提及一下:

infer推导的名称相同并且都处于逆变的位置,则推导的结果将会是交叉类型。 type Bar = T extends { a: (x: infer U) => void; b: (x: infer U) => void; } ? U : never; // type T1 = string type T1 = Bar void; b: (x: string) => void }>; // type T2 = never type T2 = Bar void; b: (x: number) => void }>; infer推导的名称相同并且都处于协变的位置,则推导的结果将会是联合类型。 type Foo = T extends { a: infer U; b: infer U; } ? U : never; // type T1 = string type T1 = Foo; // type T2 = string | number type T2 = Foo;

inter与协变逆变的参考文档点击这里

企业微信截图_8357a6f0-aa88-4faf-b21e-f1baa6bc790e.png

第二部分 Ts内置类型工具原理解析 Partial实现原理解析

Partial将T的所有属性变成可选的。

/** * 核心实现就是通过映射类型遍历T上所有的属性, * 然后将每个属性设置为可选属性 */ type Partial = { [P in keyof T]?: T[P]; } [P in keyof T]通过映射类型,遍历T上的所有属性 ?:设置为属性为可选的 T[P]设置类型为原来的类型

扩展一下,将制定的key变成可选类型:

/** * 主要通过K extends keyof T约束K必须为keyof T的子类型 * keyof T得到的是T的所有key组成的联合类型 */ type PartialOptional = { [P in K]?: T[P]; } /** * @example * type Eg1 = { key1?: string; key2?: number } */ type Eg1 = PartialOptional; Readonly原理解析 /** * 主要实现是通过映射遍历所有key, * 然后给每个key增加一个readonly修饰符 */ type Readonly = { readonly [P in keyof T]: T[P] } /** * @example * type Eg = { * readonly key1: string; * readonly key2: number; * } */ type Eg = Readonly Pick

挑选一组属性并组成一个新的类型。

type Pick = { [P in K]: T[P]; };

基本和上述同样的知识点,就不再赘述了。

Record

构造一个type,key为联合类型中的每个子类型,类型为T。文字不好理解,先看例子:

/** * @example * type Eg1 = { * a: { key1: string; }; * b: { key1: string; }; * } * @desc 就是遍历第一个参数'a' | 'b'的每个子类型,然后将值设置为第二参数 */ type Eg1 = Record

Record具体实现:

/** * 核心实现就是遍历K,将值设置为T */ type Record = { [P in K]: T } /** * @example * type Eg2 = {a: B, b: B} */ interface A { a: string, b: number, } interface B { key1: number, key2: string, } type Eg2 = Record 值得注意的是keyof any得到的是string | number | symbol 原因在于类型key的类型只能为string | number | symbol

扩展: 同态与非同态。划重点!!! 划重点!!! 划重点!!!

Partial、Readonly和Pick都属于同态的,即其实现需要输入类型T来拷贝属性,因此属性修饰符(例如readonly、?:)都会被拷贝。可从下面例子验证: /** * @example * type Eg = {readonly a?: string} */ type Eg = Pick

从Eg的结果可以看到,Pick在拷贝属性时,连带拷贝了readonly和?:的修饰符。

Record是非同态的,不需要拷贝属性,因此不会拷贝属性修饰符

可能到这里就有小伙伴疑惑了,为什么Pick拷贝了属性,而Record没有拷贝?我们来对比一下其实现:

type Pick = { [P in K]: T[P]; }; type Record = { [P in K]: T }

可以看到Pick的实现中,注意P in K(本质是P in keyof T),T为输入的类型,而keyof T则遍历了输入类型;而Record的实现中,并没有遍历所有输入的类型,K只是约束为keyof any的子类型即可。

最后再类比一下Pick、Partial、readonly这几个类型工具,无一例外,都是使用到了keyof T来辅助拷贝传入类型的属性。

Exclude原理解析

Exclude提取存在于T,但不存在于U的类型组成的联合类型。

/** * 遍历T中的所有子类型,如果该子类型约束于U(存在于U、兼容于U), * 则返回never类型,否则返回该子类型 */ type Exclude = T extends U ? never : T; /** * @example * type Eg = 'key1' */ type Eg = Exclude

敲重点!!!

never表示一个不存在的类型 never与其他类型的联合后,是没有never的 /** * @example * type Eg2 = string | number */ type Eg2 = string | number | never

因此上述Eg其实就等于key1 | never,也就是type Eg = key1

Extract

Extract提取联合类型T和联合类型U的所有交集。

type Extract = T extends U ? T : never; /** * @example * type Eg = 'key1' */ type Eg = Extract Omit原理解析

Omit从类型T中剔除K中的所有属性。

/** * 利用Pick实现Omit */ type Omit = Pick; 换种思路想一下,其实现可以是利用Pick提取我们需要的keys组成的类型 因此也就是 Omit = Pick 而我们需要的属性联合就是,从T的属性联合中排出存在于联合类型K中的 因此也就是Exclude;

如果不利用Pick实现呢?

/** * 利用映射类型Omit */ type Omit2 = { [P in Exclude]: T[P] } 其实现类似于Pick的原理实现 区别在于是遍历的我们需要的属性不一样 我们需要的属性和上面的例子一样,就是Exclude 因此,遍历就是[P in Exclude] Parameters 和 ReturnType

Parameters 获取函数的参数类型,将每个参数类型放在一个元组中。

/** * @desc 具体实现 */ type Parameters any> = T extends (...args: infer P) => any ? P : never; /** * @example * type Eg = [arg1: string, arg2: number]; */ type Eg = Parameters void>; Parameters首先约束参数T必须是个函数类型,所以(...args: any) => any>替换成Function也是可以的 具体实现就是,判断T是否是函数类型,如果是则使用inter P让ts自己推导出函数的参数类型,并将推导的结果存到类型P上,否则就返回never;

敲重点!!!敲重点!!!敲重点!!!

infer关键词作用是让Ts自己推导类型,并将推导结果存储在其参数绑定的类型上。Eg:infer P 就是将结果存在类型P上,供使用。 infer关键词只能在extends条件类型上使用,不能在其他地方使用。

再敲重点!!!再敲重点!!!再敲重点!!!

type Eg = [arg1: string, arg2: number]这是一个元组,但是和我们常见的元组type tuple = [string, number]。官网未提到该部分文档说明,其实可以把这个作为类似命名元组,或者具名元组的意思去理解。实质上没有什么特殊的作用,比如无法通过这个具名去取值不行的。但是从语义化的角度,个人觉得多了语义化的表达罢了。

定义元祖的可选项,只能是最后的选项

/** * 普通方式 */ type Tuple1 = [string, number?]; const a: Tuple1 = ['aa', 11]; const a2: Tuple1 = ['aa']; /** * 具名方式 */ type Tuple2 = [name: string, age?: number]; const b: Tuple2 = ['aa', 11]; const b2: Tuple2 = ['aa'];

扩展:infer实现一个推导数组所有元素的类型:

/** * 约束参数T为数组类型, * 判断T是否为数组,如果是数组类型则推导数组元素的类型 */ type FalttenArray = T extends Array ? P : never; /** * type Eg1 = number | string; */ type Eg1 = FalttenArray /** * type Eg2 = 1 | 'asd'; */ type Eg2 = FalttenArray

ReturnType 获取函数的返回值类型。

/** * @desc ReturnType的实现其实和Parameters的基本一样 * 无非是使用infer R的位置不一样。 */ type ReturnType any> = T extends (...args: any) => infer R ? R : any; ConstructorParameters

ConstructorParameters可以获取类的构造函数的参数类型,存在一个元组中。

/** * 核心实现还是利用infer进行推导构造函数的参数类型 */ type ConstructorParameters any> = T extends abstract new (...args: infer P) => any ? P : never; /** * @example * type Eg = string; */ interface ErrorConstructor { new(message?: string): Error; (message?: string): Error; readonly prototype: Error; } type Eg = ConstructorParameters; /** * @example * type Eg2 = [name: string, sex?: number]; */ class People { constructor(public name: string, sex?: number) {} } type Eg2 = ConstructorParameters 首先约束参数T为拥有构造函数的类。注意这里有个abstract修饰符,等下会说明。 实现时,判断T是满足约束的类时,利用infer P自动推导构造函数的参数类型,并最终返回该类型。

敲重点!!!敲重点!!!敲重点!!!

那么疑问来了,为什么要对T要约束为abstract抽象类呢?看下面例子:

/** * 定义一个普通类 */ class MyClass {} /** * 定义一个抽象类 */ abstract class MyAbstractClass {} // 可以赋值 const c1: typeof MyClass = MyClass // 报错,无法将抽象构造函数类型分配给非抽象构造函数类型 const c2: typeof MyClass = MyAbstractClass // 可以赋值 const c3: typeof MyAbstractClass = MyClass // 可以赋值 const c4: typeof MyAbstractClass = MyAbstractClass

由此看出,如果将类型定义为抽象类(抽象构造函数),则既可以赋值为抽象类,也可以赋值为普通类;而反之则不行。

再敲重点!!!再敲重点!!!再敲重点!!!

这里继续提问,直接使用类作为类型,和使用typeof 类作为类型,有什么区别呢?

/** * 定义一个类 */ class People { name: number; age: number; constructor() {} } // p1可以正常赋值 const p1: People = new People(); // 等号后面的People报错,类型“typeof People”缺少类型“People”中的以下属性: name, age const p2: People = People; // p3报错,类型 "People" 中缺少属性 "prototype",但类型 "typeof People" 中需要该属性 const p3: typeof People = new People(); // p4可以正常赋值 const p4: typeof People = People;

结论是这样的:

当把类直接作为类型时,该类型约束的是该类型必须是类的实例;即该类型获取的是该类上的实例属性和实例方法(也叫原型方法); 当把typeof 类作为类型时,约束的满足该类的类型;即该类型获取的是该类上的静态属性和方法。

最后,只需要对infer的使用换个位置,便可以获取构造函数返回值的类型:

type InstanceType any> = T extends abstract new (...args: any) => infer R ? R : any; Ts compiler内部实现的类型 Uppercase /** * @desc 构造一个将字符串转大写的类型 * @example * type Eg1 = 'ABCD'; */ type Eg1 = Uppercase; Lowercase /** * @desc 构造一个将字符串转小大写的类型 * @example * type Eg2 = 'abcd'; */ type Eg2 = Lowercase; Capitalize /** * @desc 构造一个将字符串首字符转大写的类型 * @example * type Eg3 = 'abcd'; */ type Eg3 = Capitalize; Uncapitalize /** * @desc 构造一个将字符串首字符转小写的类型 * @example * type Eg3 = 'ABCD'; */ type Eg3 = Uncapitalize;

这些类型工具,在lib.es5.d.ts文件中是看不到具体定义的:

type Uppercase = intrinsic; type Lowercase = intrinsic; type Capitalize = intrinsic; type Uncapitalize = intrinsic;

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第三部分 自定义Ts高级类型工具及类型编程技巧 SymmetricDifference

SymmetricDifference获取没有同时存在于T和U内的类型。

/** * 核心实现 */ type SymmetricDifference = SetDifference; /** * SetDifference的实现和Exclude一样 */ type SymmetricDifference = Exclude; /** * @example * type Eg = '1' | '4'; */ type Eg = SymmetricDifference

其核心实现利用了3点:分发式联合类型、交叉类型和Exclude。

首先利用Exclude从获取存在于第一个参数但是不存在于第二个参数的类型 Exclude第2个参数是T & U获取的是所有类型的交叉类型 Exclude第一个参数则是T | U,这是利用在联合类型在extends中的分发特性,可以理解为Exclude | Exclude;

总结一下就是,提取存在于T但不存在于T & U的类型,然后再提取存在于U但不存在于T & U的,最后进行联合。

FunctionKeys

获取T中所有类型为函数的key组成的联合类型。

/** * @desc NonUndefined判断T是否为undefined */ type NonUndefined = T extends undefined ? never : T; /** * @desc 核心实现 */ type FunctionKeys = { [K in keyof T]: NonUndefined extends Function ? K : never; }[keyof T]; /** * @example * type Eg = 'key2' | 'key3'; */ type AType = { key1: string, key2: () => void, key3: Function, }; type Eg = FunctionKeys; 首先约束参数T类型为object 通过映射类型K in keyof T遍历所有的key,先通过NonUndefined过滤T[K]为undefined | null的类型,不符合的返回never 若T[K]为有效类型,则判断是否为Function类型,是的话返回K,否则never;此时可以得到的类型,例如: /** * 上述的Eg在此时应该是如下类型,伪代码: */ type TempType = { key1: never, key2: 'key2', key3: 'key3', } 最后经过{省略}[keyof T]索引访问,取到的为值类型的联合类型never | key2 | key3,计算后就是key2 | key3;

敲重点!!!敲重点!!!敲重点!!!

T[]是索引访问操作,可以取到值的类型 T['a' | 'b']若[]内参数是联合类型,则也是分发索引的特性,依次取到值的类型进行联合 T[keyof T]则是获取T所有值的类型类型; never和其他类型进行联合时,never是不存在的。例如:never | number | string等同于number | string

再敲重点!!!再敲重点!!!再敲重点!!!

null和undefined可以赋值给其他类型(开始该类型的严格赋值检测除外),所以上述实现中需要使用NonUndefined先行判断。 NonUndefined中的实现,只判断了T extends undefined,其实也是因为两者可以互相兼容的。所以你换成T extends null或者T extends null | undefined都是可以的。 // A = 1 type A = undefined extends null ? 1 : 2; // B = 1 type B = null extends undefined ? 1 : 2;

最后,如果你想写一个获取非函数类型的key组成的联合类型,无非就是K和never的位置不一样罢了。同样,你也可以实现StringKeys、NumberKeys等等。但是记得可以抽象个工厂类型哈:

type Primitive = | string | number | bigint | boolean | symbol | null | undefined; /** * @desc 用于创建获取指定类型工具的类型工厂 * @param T 待提取的类型 * @param P 要创建的类型 * @param IsCheckNon 是否要进行null和undefined检查 */ type KeysFactory = { [K in keyof T]: IsCheckNon extends true ? (NonUndefined extends P ? K : never) : (T[K] extends P ? K : never); }[keyof T]; /** * @example * 例如上述KeysFactory就可以通过工厂类型进行创建了 */ type FunctionKeys = KeysFactory; type StringKeys = KeysFactory; type NumberKeys = KeysFactory; MutableKeys

MutableKeys查找T所有非只读类型的key组成的联合类型。

/** * 核心实现 */ type MutableKeys = { [P in keyof T]-?: IfEquals< { [Q in P]: T[P] }, { -readonly [Q in P]: T[P] }, P >; }[keyof T]; /** * @desc 一个辅助类型,判断X和Y是否类型相同, * @returns 是则返回A,否则返回B */ type IfEquals = (() => T extends X ? 1 : 2) extends (() => T extends Y ? 1 : 2) ? A : B;

MutableKeys还是有一定难度的,讲解MutableKeys的实现,我们要分下面几个步骤:

第一步,先理解只读和非只读的一些特性

/** * 遍历类型T,原封不动的返回,有点类似于拷贝类型的意思 */ type RType1 = { [P in keyof T]: T[P]; } /** * 遍历类型T,将每个key变成非只读 * 或者理解成去掉只读属性更好理解。 */ type RType2 = { -readonly[P in keyof T]: T[P]; } // R0 = { a: string; readonly b: number } type R0 = RType1 // R1 = { a: string } type R1 = RType1; // R2 = { a: string } type R2 = RType2; // R3 = { readonly a: string } type R3 = RType1; // R4 = { a: string } type R4 = RType2;

可以看到:RType1和RType2的参数为非只读的属性时,R1和R2的结果是一样的;RType1和RType2的参数为只读的属性时,得到的结果R3是只读的,R4是非只读的。所以,这里要敲个重点了:

[P in Keyof T]是映射类型,而映射是同态的,同态即会拷贝原有的属性修饰符等。可以参考R0的例子。 映射类型上的-readonly表示为非只读,或者可以理解为去掉只读。对于只读属性加上-readonly变成了非只读,而对非只读属性加上-readonly后还是非只读。一种常见的使用方式,比如你想把属性变成都是非只读的,不能前面不加修饰符(虽然不写就表示非只读),但是要考虑到同态拷贝的问题。

第二步,解析IfEquals

IfEquals用于判断类型X和Y是否相同,相等则返回A,否则返回B。这个函数是比较难的,也别怕啦,下面讲完就妥妥的明白啦~

type IfEquals = (() => T extends X ? 1 : 2) extends (() => T extends Y ? 1 : 2) ? A : B; 首先IfEquals的四个参数,X和Y是待比较的两个类型,如果相等则返回A,不相等返回B。 IfEquals的基本骨架是type IfEquals = (参数1) extends (参数2) ? A : B这样的,就是判断如果参数1的类型能够分配给参数2的类型,则返回A,否则返回B; 参数1和参数2的基本结构是一样的,唯一区别在于X和Y不同。这里看下具体下面的例子: // A = () => T extends string ? 1 : 2; type A = () => T extends string ? 1 : 2; // B = () => T extends number ? 1 : 2; type B = () => T extends number ? 1 : 2; // C = 2 type C = A extends B ? 1 : 2;

是不是很奇怪,为什么能推导出A和B类型是不一样的?告诉你答案:

这是利用了Ts编译器的一个特点,就是Ts编译器会认为如果两个类型(比如这里的X和Y)仅被用于约束两个相同的泛型函数则是相同的。这理解起来有些不可思议,或者说在逻辑上这种逻辑并不对(因为可以举出反例),但是Ts开发团队保证了这一特性今后不会变。可参考这里。 注意,这里也会判断的属性修饰符,例如readonly, 可选属性等,看通过下面的例子验证: /** * T2比T1多了readonly修饰符 * T3比T1多了可选修饰符 * 这里控制单一变量进行验证 */ type T1 = {key1: string}; type T2 = {readonly key1: string}; type T3 = {key1?: string}; // A1 = false type A1 = IfEquals; // A2 = false type A2 = IfEquals; IfEquals最后就是借助1和2来辅助判断(语法层面的),还有就是给A的默认值为X,B的默认值为never。

最后,如果你是个爱(搞)钻(事)研(情)的小宝宝,你或许会对我发出灵魂拷问:判断类型是否相等(兼容)为什么不直接使用type IfEquals = X extends Y ? A : B呢?既简单有粗暴(PS:来自你的邪魅一笑~)。答案,我们看下下面的示例:

type IfEquals = X extends Y ? A : B; /** * 还用上面的例子 */ type T1 = {key1: string}; type T2 = {readonly key1: string}; type T3 = {key1?: string}; // A1 = true type A1 = IfEquals; // A2 = true type A2 = IfEquals;

答案显而易见,对readonly等这些修饰符,真的无能无力了。夸爪Kill~~~

第3步,解析MutableKeys实现逻辑

MutableKeys首先约束T为object类型 通过映射类型[P in keyof T]进行遍历,key对应的值则是IfEquals,如果类型1和类型2相等则返回对应的P(也就是key),否则返回never。

而P其实就是一个只有一个当前key的联合类型,所以[Q in P]: T[P]也只是一个普通的映射类型。但是要注意的是参数1{ [Q in P]: T[P] }是通过{}构造的一个类型,参数2{ -readonly [Q in P]: T[P] }也是通过{}构造的一个类型,两者的唯一区别即使-readonly。

所以这里就有意思了,回想一下上面的第一步的例子,是不是就理解了:如果P是只读的,那么参数1和参数2的P最终都是只读的;如果P是非只读的,则参数1的P为非只读的,而参数2的P被-readonly去掉了非只读属性从而变成了只读属性。因此就完成了筛选:P为非只读时IfEquals返回的P,P为只读时IfEquals返回never。

所以key为非只读时,类型为key,否则类型为never,最后通过[keyof T]得到了所有非只读key的联合类型。 OptionalKeys

OptionalKeys提取T中所有可选类型的key组成的联合类型。

type OptionalKeys = { [P in keyof T]: {} extends Pick ? P : never }[keyof T]; type Eg = OptionalKeys 核心实现,用映射类型遍历所有key,通过Pick提取当前key和类型。注意,这里也是利用了同态拷贝会拷贝可选修饰符的特性。 利用{} extends {当前key: 类型}判断是否是可选类型。 // Eg2 = false type Eg2 = {} extends {key1: string} ? true : false; // Eg3 = true type Eg3 = {} extends {key1?: string} ? true : false;

利用的就是{}和只包含可选参数类型{key?: string}是兼容的这一特性。把extends前面的{}替换成object也是可以的。

增强Pick PickByValue提取指定值的类型 // 辅助函数,用于获取T中类型不为never的类型组成的联合类型 type TypeKeys = T[keyof T]; /** * 核心实现 */ type PickByValue = Pick; /** * @example * type Eg = { * key1: number; * key3: number; * } */ type Eg = PickByValue;

Ts的类型兼容特性,所以类似string是可以分配给string | number的,因此上述并不是精准的提取方式。如果实现精准的方式,则可以考虑下面个这个类型工具。

PickByValueExact精准的提取指定值的类型 /** * 核心实现 */ type PickByValueExact = Pick // type Eg1 = { b: number }; type Eg1 = PickByValueExact // type Eg2 = { b: number; c: number | undefined } type Eg2 = PickByValueExact

PickByValueExact的核心实现主要有三点:

一是利用Pick提取我们需要的key对应的类型

二是利用给泛型套一层元组规避extends的分发式联合类型的特性

三是利用两个类型互相兼容的方式判断是否相同。

具体可以看下下面例子:

type Eq1 = X extends Y ? true : false; type Eq2 = [X] extends [Y] ? true : false; type Eq3 = [X] extends [Y] ? ([Y] extends [X] ? true : false) : false; // boolean, 期望是false type Eg1 = Eq1 // false type Eg2 = Eq2 // true,期望是false type Eg3 = Eq2 // false type Eg4 = Eq3 // true,非strictNullChecks模式下的结果 type Eg5 = Eq3 // false,strictNullChecks模式下的结果 type Eg6 = Eq3 从Eg1和Eg2对比可以看出,给extends参数套上元组可以避免分发的特性,从而得到期望的结果; 从Eg3和Eg4对比可以看出,通过判断两个类型互相是否兼容的方式,可以得到从属类型的正确相等判断。 从Eg5和Eg6对比可以看出,非strictNullChecks模式下,undefined和null可以赋值给其他类型的特性,导致number | undefined, number是兼容的,因为是非strictNullChecks模式,所以有这个结果也是符合预期。如果不需要此兼容结果,完全可以开启strictNullChecks模式。

最后,同理想得到OmitByValue和OmitByValueExact基本一样的思路就不多说了,大家可以自己思考实现。

Intersection

Intersection从T中提取存在于U中的key和对应的类型。(注意,最终是从T中提取key和类型)

/** * 核心思路利用Pick提取指定的key组成的类型 */ type Intersection = Pick type Eg = Intersection 约束T和U都是object,然后利用Pick提取指定的key组成的类型 通过Extract提取同时存在于T和U中的key,Extract也是同样的操作

那么为什么要做2次Extract然后再交叉类型呢?原因还是在于处理类型的兼容推导问题,还记得string可分配给string | number的兼容吧:

type A = { [p: string]: 2 } type B = { aaa: 2 } // string | number type AKEY = keyof A; // "aaa" type BKEY = keyof B; // 1 type D = BKEY extends AKEY ? 1 : 2; // 2 type F = AKEY extends BKEY ? 1 : 2;

扩展:

定义Diff,从T中排除存在于U中的key和类型。

type Diff = Pick< T, Exclude >; Overwrite 和 Assign

Overwrite从U中的同名属性的类型覆盖T中的同名属性类型。(后者中的同名属性覆盖前者)

/** * Overwrite实现 * 获取前者独有的key和类型,再取两者共有的key和该key在后者中的类型,最后合并。 */ type Overwrite< T extends object, U extends object, I = Diff & Intersection > = Pick; /** * @example * type Eg1 = { key1: number; } */ type Eg1 = Overwrite 首先约束T和U这两个参数都是object 借助一个参数I的默认值作为实现过程,使用的时候不需要传递I参数(只是辅助实现的) 通过Diff获取到存在于T但是不存在于U中的key和其类型。(即获取T自己特有key和类型)。 通过Intersection获取U和T共有的key已经该key在U中的类型。即获取后者同名key已经类型。 最后通过交叉类型进行合并,从而曲线救国实现了覆盖操作。

扩展:如何实现一个Assign(类似于Object.assign())用于合并呢?

// 实现 type Assign< T extends object, U extends object, I = Diff & U > = Pick; /** * @example * type Eg = { * name: string; * age: string; * other: string; * } */ type Eg = Assign< { name: string; age: number; }, { age: string; other: string; } >;

想一下,是不是就是先找到前者独有的key和类型,再和U交叉。

DeepRequired

DeepRequired将T转换成必须属性。如果T为对象,则将递归对象将所有key转换成required,类型转换为NonUndefined;如果T为数组则递归遍历数组将每一项设置为NonUndefined。

/** * DeepRequired实现 */ type DeepRequired = T extends (...args: any[]) => any ? T : T extends Array ? _DeepRequiredArray : T extends object ? _DeepRequiredObject : T; // 辅助工具,递归遍历数组将每一项转换成必选 interface _DeepRequiredArray extends Array {} // 辅助工具,递归遍历对象将每一项转换成必选 type _DeepRequiredObject = { [P in keyof T]-?: DeepRequired } DeepRequired利用extends判断如果是函数或Primitive的类型,就直接返回该类型。 如果是数组类型,则借助_DeepRequiredArray进行递归,并且传递的参数为数组所有子项类型组成的联合类型,如下: type A = [string, number] /** * @description 对数组进行number索引访问, * 得到的是所有子项类型组成的联合类型 * type B = string | number */ type B = A[number] _DeepRequiredArray是个接口(定义成type也可以),其类型是Array,完整的如下: Array< // DeepRequired的参数最终是个联合类型,会走DeepRequired的子类型分发逻辑进行遍历 DeepRequired< NonUndefined< // T[number]实际类似如下: T< a | b | c | .... > > > >

而此处的T则通过DeepRequired进行对每一项进行递归;在T被使用之前,先被NonUndefined处理一次,去掉无效类型。

如果是对象类型,则借助_DeepRequiredObject实现对象的递归遍历。_DeepRequiredObject只是一个普通的映射类型进行变量,然后对每个key添加-?修饰符转换成required类型。 DeepReadonlyArray

DeepReadonlyArray将T的转换成只读的,如果T为object则将所有的key转换为只读的,如果T为数组则将数组转换成只读数组。整个过程是深度递归的。

/** * DeepReadonly实现 */ type DeepReadonly = T extends ((...args: any[]) => any) | Primitive ? T : T extends _DeepReadonlyArray ? _DeepReadonlyArray : T extends _DeepReadonlyObject ? _DeepReadonlyObject : T; /** * 工具类型,构造一个只读数组 */ interface _DeepReadonlyArray extends ReadonlyArray {} /** * 工具类型,构造一个只读对象 */ type _DeepReadonlyObject = { readonly [P in keyof T]: DeepReadonly; }; 基本实现原理和DeepRequired一样,但是注意infer U自动推导数组的类型,infer V推导对象的类型。 UnionToIntersection

将联合类型转变成交叉类型。

type UnionToIntersection = (T extends any ? (arg: T) => void : never ) extends (arg: infer U) => void ? U : never type Eg = UnionToIntersection T extends any ? (arg: T) => void : never该表达式一定走true分支,用此方式构造一个逆变的联合类型(arg: T1) => void | (arg: T2) => void | (arg: Tn) => void 再利用第二个extends配合infer推导得到U的类型,但是利用infer对协变类型的特性得到交叉类型。 参考内容 Ts官网 www.typescriptlang.org/docs/handbo… utility-types github.com/piotrwitek/…

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