【TypeScript学习之路】泛型

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前言

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。

一、认识泛型

1.1 什么是泛型

软件工程的主要目的是构建不仅仅明确和一致的API，还要让你的代码具有很强的可重用性：

• 比如我们可以通过函数来封装一些API，通过传入不同的函数参数，让函数帮助我们完成不同的操作；
• 但是对于参数的类型是否也可以参数化呢？

什么是类型的参数化？

我们来提一个需求：封装一个函数，传入一个参数，并且返回这个参数；

//TypeScript的思维方式，要考虑这个参数和返回值的类型需要一致
function fn(arg: number): number {return arg;
}

上面的代码虽然实现了，但是不适用于其他类型，比如string、boolean、自定义类等类型；

function fn(arg: any): any {return arg;
}

使用any类型会导致这个函数可以接收任何类型的arg参数，这样就丢失了类型信息

• 传入的类型与返回的类型应该是相同的。
• 如果我们传入一个数字，我们只知道任何类型的值都有可能被返回。

因此，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 fn<Type>(arg: Type): Type {return arg;
}

• 我们给 fn 添加了类型变量Type。
• Type帮助我们捕获用户传入的类型（比如：number），之后我们就可以使用这个类型。 之后我们再次使用了 Type当做返回值类型。
• 现在我们可以知道参数类型与返回值类型是相同的了。 这允许我们跟踪函数里使用的类型的信息。

我们把这个版本的fn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，像第一个例子那像保持准确性，传入数值类型并返回数值类型。

1.2 泛型函数的使用

我们定义了泛型函数后，可以用两种方法使用。

• 通过 <类型> 的方式将类型传递给函数；

fn<string>("hello world")
fn<number>(123)

• 通过类型推导（type argument inference），自动推到出我们传入变量的类型：
  • 在这里会推导出它们是 字面量类型的，因为字面量类型对于我们的函数也是适用的

let message1 = fn("hello world")
let message2 = fn(123)

当然我们也可以传入多个类型：

function fn<T, E>(a1: T, a2: E) {}

平时在开发中我们可能会看到一些常用的名称：

• T：Type的缩写，类型
• K、V：key和value的缩写，键值对
• E：Element的缩写，元素
• O：Object的缩写，对

二、泛型接口与泛型类

2.1 泛型接口

在定义接口的时候我们也可以使用泛型：

• 我们可能想把泛型参数当作整个接口的一个参数；
• 这样我们就能清楚的知道使用的具体是哪个泛型类型；
• 这样接口里的其它成员也能知道这个参数的类型了

interface IFn<T> {(arg: T): T;
}function fn<T>(arg: T): T {return arg;
}let myFn: IFn<number> = fn;

• 当我们使用 IFn的时候，还得传入一个类型参数来指定泛型类型（这里是：number），锁定了之后代码里使用的类型。

2.2 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 Point<T> {x: T;y: T;constructor(x: T, y: T) {this.x = x;this.y = y;}
}const p1 = new Point(10, 20);
const p2 = new Point<number>(20, 30);
const p3: Point<number> = new Point(40, 60);

三、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

• 我们希望传入的类型有某些共性，但是这些共性可能不是在同一种类型中：

  • 在上述例子中，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

  • 比如string和array都是有length的，或者某些对象也是会有length属性的；

• 那么只要是拥有length的属性都可以作为我们的参数类型，那么应该如何操作呢？为此，我们需要列出对于T的约束要求。

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 TLength {length: number;
}function getLength<T extends TLength>(args: T) {return args.length;
}

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：

getLength(3) // Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'ILength'.

我们需要传入符合约束类型的值

console.log(getLength("hello"))
console.log(getLength(["abe", "de"]))
console.log(getLength({length: 10, name: "zhang"}))