【TypeScript 4.5】004-第 4 章 类型缩小

一、typeof 类型守卫

1、什么是类型缩小

含义

TypeScript 类型缩小就是从宽类型转化为窄类型的过程

类型缩小常用于处理联合类型变量的场景

代码分析

function padLeft(padding: number | string, input: string): string {
    return new Array(padding + 1).join(" ") + input 
   // (s+1)运算符“+”不能应用于类型“string | number”和“number”。
}

2、使用 typeof 进行代码改造

改造后的代码

function padLeft(padding: number | string, input: string): string {
    if(typeof padding === "number") {
        return new Array(padding + 1).join(" ") + input
    }
    return padding + input
}
console.log(padLeft(1, "哈哈哈"));
console.log(padLeft("大哥", "刘备"));

执行结果

PS D:\MyFile\VSCodeProjects\study-ts\第 4 章 类型缩小\dist> node .\01-typeof.js
 ~ 哈哈哈
大哥刘备

3、typeof 类型守卫

概述

返回当前类型的字符串表示。

使用示例

 typeof a === "object"
// 除了 object ，还有 string、number、bigint、boolean、symbol、undefined、function

问题代码示例

function printAll(strs: string | string[] | null): string {
    // 需要说明的是当 strs 的值为 string[] 类型的时候返回的是 "object"
    // 而当 strs 的值为 null 的时候返回的也是 "object"
}

代码演示 

function printAllall(strs: string | string[] | null): string {
	// 需要说明的是当 strs 的值为 string[] 类型的时候返回的是 "object"
	// 而当 strs 的值为 null 的时候返回的也是 "object"
		if(strs && typeof strs === 'object'){
			return strs.slice(1,2).join('~')
		}else if(typeof strs === 'string'){
			return strs.toUpperCase()
		}
		return '1'
	}
console.log(printAllall(['1','2','3']));
console.log(printAllall('123'));
console.log(printAllall(null));

演示结果 

[Running] node "e:\TS\day02\list\10-liezi.js"
2
CHEN
1

二、真值缩小

1、概述

说明

使用条件、&&、||、布尔否定（!）来进行真值检查

代码分析

function getUserOnlineMessage (numUsersOnline: number) {
    if (numUsersOnline) { // 如果此处 numUsersOnline 的值为0、NaN、""（空字符串）、On（bigint零的版本）、null、undefined，则为 false
        return `现在共有 ${numUsersOnline} 人在线！`
    }
    return "现在无人在线！"
}
// 下面两种结果都返回 true ，值与 if() 括号里面的值判断标准一致！
Boolean("hello")
!!"world" // 一个!将其转换为文字类型，里昂一个!将其转换为布尔类型！

2、解决 typeof 类型守卫中的问题

function printAll(strs: string | string[] | null) {
    // 要判断 strs 是 string[] 且不是 null， 可以这么写！
    if(strs && typeof strs === "object"){
        // ...
    }
}

三、等值缩小

1、说明

TypeScript 也可以使用分支语句做全等（===）、全不等（!==）、等于（==）、不等于（!=）来做等值检查，实现类型缩小。

2、代码示例

// 全等
function doSth(str1: string | null, str2: string | number) {
    if (str1 === str2) {
        str1.toUpperCase()
        str2.toLowerCase()
    }
}

// 不等（这一点需要注意）
function doSth1(value: number | null | undefined, x: number) {
    if(value != null){ // 这里的 null 替换成 undefined 结果也是一样的！
        value *= x
        console.log(value)
    }
}
doSth1(100, 5) // 500
doSth1(null, 5) // 什么也不打印
doSth1(undefined, 5) // 注意：这个也是什么也不打印！已自动将其过滤！

四、in 操作符缩小

1、概述

说明

JavaScript 有个运算符，用来确定对象是否具有某个名称的属性，这个运算符就是 in 运算符！

代码分析

// 格式
value in X
// value 为字符串（表示属性名）
// 结果若为 true ，要求 X 具有可选或必需属性的类型的值
// 结果若为 false，要求 X 具有可选或缺失属性的类型的值

2、代码演示

代码示例及解释

结果若为 true ，要求 X 具有可选或必需属性的类型的值！

type Fish = {
    swim: () => void
}
type Bird = {
    fly: () => void
}
function move(animal: Fish | Bird){
    if("swim" in animal){
        return animal.swim
    }
    return animal.fly
}

再加入一个People类型，使其具有两者(可选)属性

type Fish = {
    swim: () => void
}
type Bird = {
    fly: () => void
}
type People = {
    swim?: () => void,
    fly?: () => void
}
function move(animal: Fish | Bird | People){
    if("swim" in animal){
        // animal: Fish | People
        // 我们可以将其断言为 Fish
        return (animal as Fish).swim
    }
    // animal: Bird | People
    // 我们可以将其断言为 Bird
    return (animal as Bird).fly
}

也可以不用断言，在其有该方法的时候才执行！

type Fish = {
    swim: () => void
}
type Bird = {
    fly: () => void
}
type People = {
    swim?: () => void,
    fly?: () => void
}
function move(animal: Fish | Bird | People) {
    if ("swim" in animal) {
        // animal: Fish | People
        return animal?.swim
    }
    // animal: Bird | People
    return animal?.fly
}

五、instanceof 操作符缩小

1、概述

说明

JavaScript 使用 instanceof 操作符来检查一个值是否是另一个值的实例

instanceof 也是一个类型保护

TypeScript 在由 instanceof 保护的分支中来实现类型缩小

代码分析

X instanceof Foo // 用来检查 X 的原型链是否含有 Foo.prototype

2、代码演示

代码示例

function logValue(x: Date | string) {
    if (x instanceof Date) {
        console.log(x.toUTCString())
    } else {
        console.log(x.toUpperCase())
    }
}
logValue(new Date())
logValue("hello world")

执行结果

PS D:\MyFile\VSCodeProjects\study-ts\第 4 章 类型缩小\dist> node .\05-instanceof.js
Mon, 07 Feb 2022 01:08:07 GMT
HELLO WORLD

六、分配缩小

1、概述

说明

当我们为任何变量赋值的时候

TypeScript 会查看赋值的右侧

并适当缩小左侧

代码示例

// let x: string | number
let x = Math.random() < 0.5 ? 10 : "hello world"

2、代码演示

代码示例及解释

// let x: string | number （自动推断为联合类型）
let x = Math.random() < 0.5 ? 10 : "hello world"
// let x: number
x = 1
console.log(typeof x)
console.log(x)
// let x: string
x = "good morning"
console.log(typeof x)
console.log(x)
// 手动分配测试
let y: number | string
y = 100
console.log(typeof y)
console.log(y)
y = "good morning"
console.log(typeof y)
console.log(y)
// 结论：与分配自动推断结果一致！

执行结果

此处变成了具体的类型而不是联合类型，可参考下面的控制流分析！

PS D:\MyFile\VSCodeProjects\study-ts\第 4 章 类型缩小\dist> node .\06-assignment.js
number
1
string
good morning
number
100
string
good morning

七、控制流分析

1、概述

说明

基于可达性的代码分析即控制流分析！见代码示例！

代码示例

function padLeft(padding: number | string, input: string) {
    if (typeof padding === "number") {
        return new Array(padding + 1).join(" ") + input
    }
    return padding + input
}

2、代码演示

代码示例及解释

function test() {
    let x: number | string | boolean
    x = Math.random() < 100
    // let x: boolean
    console.log(typeof x)
    console.log(x)
    if(Math.random() < 100) {
        x = "hello world"
        // let x: string
        console.log(typeof x)
        console.log(x)
    } else {
        x = 100
        // let x: number
        console.log(typeof x)
        console.log(x)
    }
    return x
}
let q = test()
q = 100
q = "hi"
// q = true // 报错：不能将类型“boolean”分配给类型“string | number”。
// 说明此处将函数中 x 的值推断为 string | number ，下面的判断将上面的 boolean 类型覆盖了！
console.log(typeof q)
console.log(q)

执行结果

PS D:\MyFile\VSCodeProjects\study-ts\第 4 章 类型缩小\dist> node .\07-ctrl.js      
boolean
true
string
hello world
string
hi

八、使用类型谓词

1、概述

说明

有时候我们想直接控制整个代码的类型变化

为了定义一个用户定义的类型保护

我们只需要定义一个函数

并使其返回值是一个类型谓词即可

代码示例

pet is Fish 就是所谓的类型谓词，意思是：如果 pet 里面有 swim 这个属性，pet 就是 Fish 类型！格式：参数名 is 类型

function isFish (pet: Fish | Bird): pet is Fish {
    return (pet as Fish).swim !== undefined
}

2、代码演示

代码示例及解释

type LiuBei = {
    name: string,
    fight: boolean
}
type ZiBo = {
    name: string,
    code: boolean
}
function isMe(people: LiuBei | ZiBo): people is ZiBo {
    return (people as ZiBo).name === "訾博" && (people as ZiBo).code === true
}
function getPeople(): ZiBo | LiuBei {
    if(Math.random() > 0.5){
        return { name: "訾博", code: true }
    } else {
        return { name: "刘备", fight: true }
    }
}
let people = getPeople()
// 此时如果 isMe(people) 返回为 true ，TypeScript 就知道 me 的类型是 ZiBO ，反之为 LiuBei
if(isMe(people)){
    console.log(people.name)
    console.log(people.code)
} else {
    console.log(people.name)
    console.log(people.fight)
}
// 下面是深度一点的使用
const somePeople: (ZiBo | LiuBei)[] = [getPeople(), getPeople(), getPeople(), getPeople(), getPeople()]
// 过滤出 ZiBo ，下面两行代码是等价的！
const zibo1: ZiBo[] = somePeople.filter(isMe)
const ZIBO2: ZiBo[] = somePeople.filter(isMe) as ZiBo[]
// 写得更复杂点！
const zibo3: ZiBo[] = somePeople.filter((people): people is ZiBo => { // people 的小括号是一定要带的
    if (people.name === "刘备"){
        return false
    }
    return isMe(people)
})

执行结果

PS D:\MyFile\VSCodeProjects\study-ts\第 4 章 类型缩小\dist> node .\09-type.js
刘备
true
[ { name: '訾博', code: true }, { name: '訾博', code: true } ]
[ { name: '訾博', code: true }, { name: '訾博', code: true } ]
[ { name: '訾博', code: true }, { name: '訾博', code: true } ]

九、受歧视的 unions

1、概述

union 即联合类型

我们一直在用简单的类型来缩小单个变量

但 JavaScript 中大多数处理的是稍微复杂的结构

2、代码演示

发现问题

// 圆形与方形
interface Shape {
    kind: "circle" | "square",
    radius?: number,
    sideLength?: number
}
// 计算圆的面积
function getArea (shape: Shape) {
    if(shape.kind === "circle"){
        // 【问题】这么写看上去很理想，但是无法保证 kind 为 circle 的时候 radius 就一定是已定义的！
        return Math.PI * shape.radius! ** 2
    }
}

解决问题

// 圆形与方形
interface Circle {
    kind: "circle",
    radius: number
}
interface Square {
    kind: "square",
    sideLength: number
}
type Shape = Circle | Square
// 计算圆的面积
function getArea (shape: Shape) {
    if(shape.kind === "circle"){
        return Math.PI * shape.radius ** 2
    }
}
console.log(getArea({kind: "circle", radius: 3}))

执行结果

PS D:\MyFile\VSCodeProjects\study-ts\第 4 章 类型缩小\dist> node .\010-unions.js
28.274333882308138

十、never 类型与穷尽性检查

1、概述

在缩小范围的时候

我们可以将联合体的选项减少

直到删除了所有可能性

这个时候我们使用 never 类型表示

never 类型表示不应该存在的状态

never 可以分配给任何类型

但没有任何类型可以分配给 never

除了 never 本身

2、代码示例及解释

// 圆形、方形、三角形
interface Circle {
    kind: "circle",
    radius: number
}
interface Square {
    kind: "square",
    sideLength: number
}
interface Triangle {
    kind: "triangle",
    sideLength: number
}
type Shape = Circle | Square | Triangle
// 计算圆的面积
function getArea (shape: Shape) {
    switch(shape.kind){
        case "circle":
            return Math.PI * shape.radius ** 2
        case "square":
            return shape.sideLength ** 2
        default:
            // 报错：不能将类型“Triangle”分配给类型“never”。
            // 报错意味着还有可能，也就做了穷尽性检查！
            const _exhaustiveCheck: never = shape
            return _exhaustiveCheck
    }
}