TypeScript泛型(使用泛型变量,泛型语法、泛型约束)
一、TypeScript 泛型
软件工程中,我们不仅要创建一致的定义良好的API,同时也要考虑可重用性。 组件不仅能够支持当前的数据类型,同时也能支持未来的数据类型,这在创建大型系统时为你提供了十分灵活的功能。在像C#和Java这样的语言中,可以使用泛型
来创建可重用的组件,一个组件可以支持多种类型的数据。 这样用户就可以以自己的数据类型来使用组件。
设计泛型的关键目的是在成员之间提供有意义的约束,这些成员可以是:类的实例成员、类的方法、函数参数和函数返回值。
泛型(Generics)是允许同一个函数接受不同类型参数的一种模板。相比于使用 any 类型,使用泛型来创建可复用的组件要更好,因为泛型会保留参数类型。
我们需要一种方法使返回值的类型与传入参数的类型是相同的。 这里,我们使用了 类型变量,它是一种特殊的变量,只用于表示类型而不是值。
function identity<T>(arg: T): T {
return arg;
}
我们把这个版本的identity
函数叫做泛型,因为它可以适用于多个类型。 不同于使用 any
,它不会丢失信息,且保持准确性,传入数值类型并返回数值类型。
我们定义了泛型函数后,可以用两种方法使用。 第一种是,传入所有的参数,包含类型参数:
let output = identity<string>("myString"); // type of output will be 'string'
这里我们明确的指定了T
是string
类型,并做为一个参数传给函数,使用了<>
括起来而不是()
。
第二种方法更普遍。利用了类型推论 -- 即编译器会根据传入的参数自动地帮助我们确定T的类型:
let output = identity("myString"); // type of output will be 'string'
注意我们没必要使用尖括号(<>
)来明确地传入类型;编译器可以查看myString
的值,然后把T
设置为它的类型。 类型推论帮助我们保持代码精简和高可读性。
2、使用泛型变量
// 我们先看个例子
function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
console.log(arg.length); // Error: T doesn't have .length
return arg;
}
编译器会报错说我们使用了arg
的.length
属性,但是没有地方指明arg
具有这个属性。 记住,这些类型变量代表的是任意类型,所以使用这个函数的人可能传入的是个数字,而数字是没有 .length
属性的。
现在假设我们想操作T
类型的数组而不直接是T
。由于我们操作的是数组,所以.length
属性是应该存在的。 我们可以像创建其它数组一样创建这个数组:
function loggingIdentity<T>(arg: T[]): T[] {
console.log(arg.length); // Array has a .length, so no more error
return arg;
}
function loggingIdentity<T>(arg: Array<T>): Array<T> {
console.log(arg.length); // Array has a .length, so no more error
return arg;
}
3、泛型语法
对于刚接触 TypeScript 泛型的读者来说,首次看到 <T>
语法会感到陌生。其实它没有什么特别,就像传递参数一样,我们传递了我们想要用于特定函数调用的类型。
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1158910/202110/1158910-20211019162808694-87609751.png)
参考上面的图片,当我们调用 identity<Number>(1)
,Number
类型就像参数 1
一样,它将在出现 T
的任何位置填充该类型。
图中 <T>
内部的 T
被称为类型变量,它是我们希望传递给 identity 函数的类型占位符,同时它被分配给 value
参数用来代替它的类型:此时 T
充当的是类型,而不是特定的 Number 类型。
其中 T
代表 Type,在定义泛型时通常用作第一个类型变量名称。但实际上 T
可以用任何有效名称代替。除了 T
之外,以下是常见泛型变量代表的意思:
- K(Key):表示对象中的键类型;
- V(Value):表示对象中的值类型;
- E(Element):表示元素类型。
其实并不是只能定义一个类型变量,我们可以引入希望定义的任何数量的类型变量。比如我们引入一个新的类型变量 U
,用于扩展我们定义的 identity
函数:
function identity <T, U>(value: T, message: U) : T {
console.log(message);
return value;
}
console.log(identity<Number, string>(68, "***"));
4、泛型接口 与 泛型类
泛型类看上去与泛型接口差不多。 泛型类使用( <>
)括起泛型类型,跟在类名后面。
class GenericNumber<T> {
zeroValue: T;
add: (x: T, y: T) => T;
}
let myGenericNumber = new GenericNumber<number>();
myGenericNumber.zeroValue = 0;
myGenericNumber.add = function(x, y) { return x + y; };
5、泛型约束:我们有时候想操作某类型的一组值,并且我们知道这组值具有什么样的属性。
在 loggingIdentity
例子中,我们想访问arg
的length
属性,但是编译器并不能证明每种类型都有length
属性,所以就报错了。
function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
console.log(arg.length); // Error: T doesn't have .length
return arg;
}
相比于操作any所有类型,我们想要限制函数去处理任意带有.length
属性的所有类型。 只要传入的类型有这个属性,我们就允许,就是说至少包含这一属性。 为此,我们需要列出对于T的约束要求。
为此,我们定义一个接口来描述约束条件。 创建一个包含 .length
属性的接口,使用这个接口和extends
关键字来实现约束:
interface Lengthwise {
length: number;
}
function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
console.log(arg.length); // Now we know it has a .length property, so no more error
return arg;
}
// 现在这个泛型函数被定义了约束,因此它不再是适用于任意类型:
loggingIdentity(3); // Error, number doesn't have a .length property
// 我们需要传入符合约束类型的值,必须包含必须的属性:
loggingIdentity({length: 10, value: 3});
(1)在泛型约束中使用类型参数
你可以声明一个类型参数,且它被另一个类型参数所约束。 比如,现在我们想要用属性名从对象里获取这个属性。 并且我们想要确保这个属性存在于对象 obj
上,因此我们需要在这两个类型之间使用约束。
function getProperty(obj: T, key: K) {
return obj[key];
}
let x = { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 };
getProperty(x, "a"); // okay
getProperty(x, "m"); // error: Argument of type 'm' isn't assignable to 'a' | 'b' | 'c' | 'd'.
(2)在泛型里使用类类型
在TypeScript使用泛型创建工厂函数时,需要引用构造函数的类类型。比如:
function create<T>(c: {new(): T; }): T {
return new c();
}