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

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~

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。

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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。

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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()

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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。

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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）。

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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。

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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。

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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 T即keyof 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。

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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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