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10 套路六:特殊特性要记清

我们会了提取、构造、递归、数组长度的计数、联合类型的分散之后,各种类型体操都能写了,只不过有些类型的特性比较特殊,要专门记一下。

这是类型体操的第六个套路:特殊特性要记清。

特殊类型的特性

TypeScript 类型系统中有些类型比较特殊,比如 any、never、联合类型,比如 class 有 public、protected、private 的属性,比如索引类型有具体的索引和可索引签名,索引还有可选和非可选。。。

如果给我们一种类型让我们判断是什么类型,应该怎么做呢?

类型的判断要根据它的特性来,比如判断联合类型就要根据它的 distributive 的特性。

我们分别看一下这些特性:

IsAny

如何判断一个类型是 any 类型呢?要根据它的特性来:

any 类型与任何类型的交叉都是 any,也就是 1 & any 结果是 any。

所以,可以这样写:

ts
type IsAny<T> = "dong" extends "guang" & T ? true : false;

这里的 'dong' 和 'guang' 可以换成任意两个不同的类型。

当传入 any 时:

image

当传入其他类型时:

image

试一下

IsEqual

之前我们实现 IsEqual 是这样写的:

ts
type IsEqual<A, B> = (A extends B ? true : false) & (B extends A ? true : false);

问题也出在 any 的判断上:

image

因为 any 可以是任何类型,任何类型也都是 any,所以当这样写判断不出 any 类型来。

所以,我们会这样写:

ts
type IsEqual2<A, B> = (<T>() => T extends A ? 1 : 2) extends <T>() => T extends B ? 1 : 2 ? true : false;

这样就能正常判断了:

image

这是因为 TS 对这种形式的类型做了特殊处理,是一种 hack 的写法,它的解释要从 TypeScript 源码找答案了,我放到了 原理篇。感兴趣可以提前看一下。

试一下

IsUnion

还记得怎么判断 union 类型么?要根据它遇到条件类型时会分散成单个传入做计算的特性:

ts
type IsUnion<A, B = A> = A extends A ? ([B] extends [A] ? false : true) : never;

这里的 A 是单个类型,B 是整个联合类型,所以根据 [B] extends [A] 是否成立来判断是否是联合类型。(详见上节)

当传入联合类型时:

image

当传入单个类型时:

image

试一下

IsNever

never 在条件类型中也比较特殊,如果条件类型左边是类型参数,并且传入的是 never,那么直接返回 never:

ts
type TestNever<T> = T extends number ? 1 : 2;

当 T 为 never 时:

image

所以,要判断 never 类型,就不能直接 T extends number,可以这样写:

ts
type IsNever<T> = [T] extends [never] ? true : false;

这样就能正常判断 never 类型了:

image

试一下

除此以外,any 在条件类型中也比较特殊,如果类型参数为 any,会直接返回 trueType 和 falseType 的合并:

ts
type TestAny<T> = T extends number ? 1 : 2;

image

试一下

联合类型、never、any 在作为条件类型的类型参数时的这些特殊情况,也会在后面的原理篇来解释原因。

IsTuple

元组类型怎么判断呢?它和数组有什么区别呢?

元组类型的 length 是数字字面量,而数组的 length 是 number。

image

image

如图,元组和数组的 length 属性值是有区别的。

那我们就可以根据这两个特性来判断元组类型:

ts
type IsTuple<T> = T extends [...params: infer Eles] ? NotEqual<Eles["length"], number> : false;

类型参数 T 是要判断的类型。

首先判断 T 是否是数组类型,如果不是则返回 false。如果是继续判断 length 属性是否是 number。

如果是数组并且 length 不是 number 类型,那就代表 T 是元组。

NotEqual 的实现是这样的:

ts
type NotEqual<A, B> = (<T>() => T extends A ? 1 : 2) extends <T>() => T extends B ? 1 : 2 ? false : true;

A 是 B 类型,并且 B 也是 A 类型,那么就是同一个类型,返回 false,否则返回 true。

这样就可以判断出元组类型:

当传入元组时:

image

当传入数组时:

image

试一下

UnionToIntersection

类型之间是有父子关系的,更具体的那个是子类型,比如 A 和 B 的交叉类型 A & B 就是联合类型 A | B 的子类型,因为更具体。

如果允许父类型赋值给子类型,就叫做逆变

如果允许子类型赋值给父类型,就叫做协变

(关于逆变、协变等概念的详细解释可以看原理篇)

在 TypeScript 中有函数参数是有逆变的性质的,也就是如果参数可能是多个类型,参数类型会变成它们的交叉类型。

所以联合转交叉可以这样实现:

ts
type UnionToIntersection<U> = (U extends U ? (x: U) => unknown : never) extends (x: infer R) => unknown ? R : never;

类型参数 U 是要转换的联合类型。

U extends U 是为了触发联合类型的 distributive 的性质,让每个类型单独传入做计算,最后合并。

利用 U 做为参数构造个函数,通过模式匹配取参数的类型。

结果就是交叉类型:

image

试一下

函数参数的逆变性质一般就联合类型转交叉类型会用,记住就行。

GetOptional

如何提取索引类型中的可选索引呢?

这也要利用可选索引的特性:可选索引的值为 undefined 和值类型的联合类型

image

过滤可选索引,就要构造一个新的索引类型,过程中做过滤:

ts
type GetOptional<Obj extends Record<string, any>> = {
  [Key in keyof Obj as {} extends Pick<Obj, Key> ? Key : never]: Obj[Key];
};

类型参数 Obj 为待处理的索引类型,类型约束为索引为 string、值为任意类型的索引类型 Record<string, any>。

用映射类型的语法重新构造索引类型,索引是之前的索引也就是 Key in keyof Obj,但要做一些过滤,也就是 as 之后的部分。

过滤的方式就是单独取出该索引之后,判断空对象是否是其子类型。

这里的 Pick 是 ts 提供的内置高级类型,就是取出某个 Key 构造新的索引类型:

ts
type Pick<T, K extends keyof T> = {[P in K]: T[P]};

比如单独取出 age 构造的新的索引类型是这样的:

image

可选的意思是这个索引可能没有,没有的时候,那 Pick<Obj, Key> 就是空的,所以 {} extends Pick<Obj, Key> 就能过滤出可选索引。

值的类型依然是之前的,也就是 Obj[Key]。

这样,就能过滤出所有可选索引,构造成新的索引类型:

image

注意,可选不是值可能是 undefined 的意思,比如这样:

ts
type Obj = {
  a: "aaa" | undefined;
};

这个 a 的索引是可选的么?

明显不是,加上 ? 才是。

ts
type Obj = {
  a?: "aaa" | undefined;
};

可选的意思是指有没有这个索引,而不是索引值是不是可能 undefined。

试一下

GetRequired

实现了 GetOptional,那反过来就是 GetRequired,也就是过滤所有非可选的索引构造成新的索引类型:

ts
type isRequired<Key extends keyof Obj, Obj> = {} extends Pick<Obj, Key> ? never : Key;

type GetRequired<Obj extends Record<string, any>> = {
  [Key in keyof Obj as isRequired<Key, Obj>]: Obj[Key];
};

这样就过滤出了非可选类型:

image

试一下

RemoveIndexSignature

索引类型可能有索引,也可能有可索引签名。

比如:

ts
type Dong = {
  [key: string]: any;
  sleep(): void;
};

这里的 sleep 是具体的索引,[key: string]: any 就是可索引签名,代表可以添加任意个 string 类型的索引。

如果想删除索引类型中的可索引签名呢?

同样根据它的性质,索引签名不能构造成字符串字面量类型,因为它没有名字,而其他索引可以。

所以,就可以这样过滤:

ts
type RemoveIndexSignature<Obj extends Record<string, any>> = {
  [Key in keyof Obj as Key extends `${infer Str}` ? Str : never]: Obj[Key];
};

类型参数 Obj 是待处理的索引类型,约束为 Record<string, any>。

通过映射类型语法构造新的索引类型,索引是之前的索引 Key in keyof Obj,但要做一些过滤,也就是 as 之后的部分。

如果索引是字符串字面量类型,那么就保留,否则返回 never,代表过滤掉。

值保持不变,也就是 Obj[Key]。

这样就可以过滤掉可索引签名:

image

试一下

ClassPublicProps

如何过滤出 class 的 public 的属性呢?

也同样是根据它的特性:keyof 只能拿到 class 的 public 索引,private 和 protected 的索引会被忽略

比如这样一个 class:

ts
class Dong {
  public name: string;
  protected age: number;
  private hobbies: string[];

  constructor() {
    this.name = "dong";
    this.age = 20;
    this.hobbies = ["sleep", "eat"];
  }
}

keyof 拿到的只有 name:

image

所以,我们就可以根据这个特性实现 public 索引的过滤:

ts
type ClassPublicProps<Obj extends Record<string, any>> = {
  [Key in keyof Obj]: Obj[Key];
};

类型参数 Obj 为带处理的索引类型,类和对象都是索引类型,约束为 Record<string, any>。

构造新的索引类型,索引是 keyof Obj 过滤出的索引,也就是 public 的索引。

值保持不变,依然是 Obj[Key]。

这样就能过滤出 public 的属性:

image

试一下

as const

TypeScript 默认推导出来的类型并不是字面量类型。

比如对象:

image

数组:

image

但是类型编程很多时候是需要推导出字面量类型的,这时候就需要用 as const:

image

image

但是加上 as const 之后推导出来的类型是带有 readonly 修饰的,所以再通过模式匹配提取类型的时候也要加上 readonly 的修饰才行。

const 是常量的意思,也就是说这个变量首先是一个字面量值,而且还不可修改,有字面量和 readonly 两重含义。所以加上 as const 会推导出 readonly 的字面量类型。

比如反转那个三个元素的元组类型,不加上 readonly 再匹配是匹配不出来的:

image

加上 readonly 之后就可以正常匹配了:

image

这点在类型编程的实际应用中经常遇到,要注意一下。 试一下

总结

学完前面 5 个套路,我们已经能够实现各种类型编程逻辑了,但一些类型的特性还是要记一下。在判断或者过滤类型的时候会用到:

  • any 类型与任何类型的交叉都是 any,也就是 1 & any 结果是 any,可以用这个特性判断 any 类型。
  • 联合类型作为类型参数出现在条件类型左侧时,会分散成单个类型传入,最后合并。
  • never 作为类型参数出现在条件类型左侧时,会直接返回 never。
  • any 作为类型参数出现在条件类型左侧时,会直接返回 trueType 和 falseType 的联合类型。
  • 元组类型也是数组类型,但 length 是数字字面量,而数组的 length 是 number。可以用来判断元组类型。
  • 函数参数处会发生逆变,可以用来实现联合类型转交叉类型。
  • 可选索引的索引可能没有,那 Pick 出来的就可能是 {},可以用来过滤可选索引,反过来也可以过滤非可选索引。
  • 索引类型的索引为字符串字面量类型,而可索引签名不是,可以用这个特性过滤掉可索引签名。
  • keyof 只能拿到 class 的 public 的索引,可以用来过滤出 public 的属性。
  • 默认推导出来的不是字面量类型,加上 as const 可以推导出字面量类型,但带有 readonly 修饰,这样模式匹配的时候也得加上 readonly 才行。

这些类型的特性要专门记一下,其实过两遍就记住了。

熟悉了这些特殊的特性,配合提取、构造、递归、数组长度计数、联合分散这五种套路,就可以实现各种类型体操。

本文案例的合并