让你更好使用Typescript的11个技巧分享
作者:王大冶
学习Typescript通常是一个重新发现的过程。最初印象可能很有欺骗性:这不就是一种注释Javascript 的方式吗,这样编译器就能帮助我找到潜在的bug?
虽然这种说法总体上是正确的,但随着你的前进,会发现语言最不可思议的力量在于组成、推断和操纵类型。
本文将总结几个技巧,帮助你充分发挥语言的潜力。
将类型想象成集合
类型是程序员日常概念,但很难简明地定义它。我发现用集合作为概念模型很有帮助。
例如,新的学习者发现Typescript组成类型的方式是反直觉的。举一个非常简单的例子:
type Measure = { radius: number }; type Style = { color: string }; // typed { radius: number; color: string } type Circle = Measure & Style;
如果你将 &
操作符解释为逻辑与,你的可能会认为 Circle 是一个哑巴类型,因为它是两个没有任何重叠字段的类型的结合。这不是 TypeScript 的工作方式。相反,将其想象成集合会更容易推导出正确的行为:
- 每种类型都是值的集合
- 有些集合是无限的,如 string、object;有些是有限的,如 boolean、undefined,...
unknown
是通用集合(包括所有值),而never
是空集合(不包括任何值)Type Measure
是一个集合,包含所有包含名为radius
的 number 字段的对象。Style
也是如此。&
运算符创建了交集:Measure & Style
表示包含radius
和color
字段的对象的集合,这实际上是一个较小的集合,但具有更多常用字段。- 同样,
|
运算符创建了并集:一个较大的集合,但可能具有较少的常用字段(如果两个对象类型组合在一起)
集合也有助于理解可分配性:只有当值的类型是目标类型的子集时才允许赋值:
type ShapeKind = 'rect' | 'circle'; let foo: string = getSomeString(); let shape: ShapeKind = 'rect'; // 不允许,因为字符串不是 ShapeKind 的子集。 shape = foo; // 允许,因为 ShapeKind 是字符串的子集。 foo = shape;
理解类型声明和类型收窄
TypeScript 有一项非常强大的功能是基于控制流的自动类型收窄。这意味着在代码位置的任何特定点,变量都具有两种类型:声明类型和类型收窄。
function foo(x: string | number) { if (typeof x === 'string') { // x 的类型被缩小为字符串,所以.length是有效的 console.log(x.length); // assignment respects declaration type, not narrowed type x = 1; console.log(x.length); // disallowed because x is now number } else { ... } }
使用带有区分的联合类型而不是可选字段
在定义一组多态类型(如 Shape)时,可以很容易地从以下开始:
type Shape = { kind: 'circle' | 'rect'; radius?: number; width?: number; height?: number; } function getArea(shape: Shape) { return shape.kind === 'circle' ? Math.PI * shape.radius! ** 2 : shape.width! * shape.height!; }
需要使用非空断言(在访问 radius
、width
和 height
字段时),因为 kind
与其他字段之间没有建立关系。相反,区分联合是一个更好的解决方案:
type Circle = { kind: 'circle'; radius: number }; type Rect = { kind: 'rect'; width: number; height: number }; type Shape = Circle | Rect; function getArea(shape: Shape) { return shape.kind === 'circle' ? Math.PI * shape.radius ** 2 : shape.width * shape.height; }
类型收窄已经消除了强制转换的需要。
使用类型谓词来避免类型断言
如果你正确使用 TypeScript,你应该很少会发现自己使用显式类型断言(例如 value as SomeType
);但是,有时你仍然会有一种冲动,例如:
type Circle = { kind: 'circle'; radius: number }; type Rect = { kind: 'rect'; width: number; height: number }; type Shape = Circle | Rect; function isCircle(shape: Shape) { return shape.kind === 'circle'; } function isRect(shape: Shape) { return shape.kind === 'rect'; } const myShapes: Shape[] = getShapes(); // 错误,因为typescript不知道过滤的方式 const circles: Circle[] = myShapes.filter(isCircle); // 你可能倾向于添加一个断言 // const circles = myShapes.filter(isCircle) as Circle[];
一个更优雅的解决方案是将isCircle
和isRect
改为返回类型谓词,这样它们可以帮助Typescript在调用 filter
后进一步缩小类型。
function isCircle(shape: Shape): shape is Circle { return shape.kind === 'circle'; } function isRect(shape: Shape): shape is Rect { return shape.kind === 'rect'; } ... // now you get Circle[] type inferred correctly const circles = myShapes.filter(isCircle);
控制联合类型的分布方式
类型推断是Typescript的本能;大多数时候,它公默默地工作。但是,在模糊不清的情况下,我们可能需要干预。分配条件类型就是其中之一。
假设我们有一个ToArray
辅助类型,如果输入的类型不是数组,则返回一个数组类型。
type ToArray<T> = T extends Array<unknown> ? T: T[];
你认为对于以下类型,应该如何推断?
type Foo = ToArray<string|number>;
答案是string[] | number[]
。但这是有歧义的。为什么不是(string | number)[]
呢?
默认情况下,当typescript遇到一个联合类型(这里是string | number
)的通用参数(这里是T
)时,它会分配到每个组成元素,这就是为什么这里会得到string[] | number[]
。这种行为可以通过使用特殊的语法和用一对[]
来包装T
来改变,比如。
type ToArray<T> = [T] extends [Array<unknown>] ? T : T[]; type Foo = ToArray<string | number>;
现在,Foo
被推断为类型(string | number)[]
使用穷举式检查,在编译时捕捉未处理的情况
在对枚举进行 switch-case
操作时,最好是积极地对不期望的情况进行错误处理,而不是像在其他编程语言中那样默默地忽略它们:
function getArea(shape: Shape) { switch (shape.kind) { case 'circle': return Math.PI * shape.radius ** 2; case 'rect': return shape.width * shape.height; default: throw new Error('Unknown shape kind'); } }
使用Typescript,你可以通过利用never
类型,让静态类型检查提前为你找到错误:
function getArea(shape: Shape) { switch (shape.kind) { case 'circle': return Math.PI * shape.radius ** 2; case 'rect': return shape.width * shape.height; default: // 如果任何shape.kind没有在上面处理 // 你会得到一个类型检查错误。 const _exhaustiveCheck: never = shape; throw new Error('Unknown shape kind'); } }
有了这个,在添加一个新的shape kind时,就不可能忘记更新getArea
函数。
这种技术背后的理由是,never
类型除了 never
之外不能赋值给任何东西。如果所有的 shape.kind
候选者都被 case
语句消耗完,到达
default 的唯一可能的类型就是 never
;但是,如果有任何候选者没有被覆盖,它就会泄漏到 default
分支,导致无效赋值。
优先选择 type 而不是 interface
在 TypeScript 中,当用于对对象进行类型定义时,type
和 interface
构造很相似。尽管可能有争议,但我的建议是在大多数情况下一贯使用 type
,并且仅在下列情况之一为真时使用 interface
:
- 你想利用
interface
的 "合并"功能。 - 你有遵循面向对象风格的代码,其中包含类/接口层次结构
否则,总是使用更通用的类型结构会使代码更加一致。
在适当的时候优先选择元组而不是数组
对象类型是输入结构化数据的常见方式,但有时你可能希望有更多的表示方法,并使用简单的数组来代替。例如,我们的Circle可以这样定义:
type Circle = (string | number)[]; const circle: Circle = ['circle', 1.0]; // [kind, radius]
但是这种类型检查太宽松了,我们很容易通过创建类似 ['circle', '1.0']
的东西而犯错。我们可以通过使用 Tuple 来使它更严格:
type Circle = [string, number]; // 这里会得到一个错误 const circle: Circle = ['circle', '1.0'];
Tuple使用的一个好例子是React的useState
:
const [name, setName] = useState('');
它既紧凑又有类型安全。
控制推断的类型的通用性或特殊性
在进行类型推理时,Typescript使用了合理的默认行为,其目的是使普通情况下的代码编写变得简单(所以类型不需要明确注释)。有几种方法可以调整它的行为。
使用const来缩小到最具体的类型
let foo = { name: 'foo' }; // typed: { name: string } let Bar = { name: 'bar' } as const; // typed: { name: 'bar' } let a = [1, 2]; // typed: number[] let b = [1, 2] as const; // typed: [1, 2] // typed { kind: 'circle; radius: number } let circle = { kind: 'circle' as const, radius: 1.0 }; // 如果circle没有使用const关键字进行初始化,则以下内容将无法正常工作 let shape: { kind: 'circle' | 'rect' } = circle;
使用satisfies来检查类型,而不影响推断的类型
考虑以下例子:
type NamedCircle = { radius: number; name?: string; }; const circle: NamedCircle = { radius: 1.0, name: 'yeah' }; // error because circle.name can be undefined console.log(circle.name.length);
我们遇到了错误,因为根据circle
的声明类型NamedCircle
,name
字段确实可能是undefined
,即使变量初始值提供了字符串值。当然,我们可以删除:NamedCircle
类型注释,但我们将为circle
对象的有效性丢失类型检查。相当的困境。
幸运的是,Typescript 4.9 引入了一个新的satisfies
关键字,允许你在不改变推断类型的情况下检查类型。
type NamedCircle = { radius: number; name?: string; }; // error because radius violates NamedCircle const wrongCircle = { radius: '1.0', name: 'ha' } satisfies NamedCircle; const circle = { radius: 1.0, name: 'yeah' } satisfies NamedCircle; // circle.name can't be undefined now console.log(circle.name.length);
修改后的版本享有这两个好处:保证对象字面意义符合NamedCircle
类型,并且推断出的类型有一个不可为空的名字字段。
使用infer创建额外的泛型类型参数
在设计实用功能和类型时,我们经常会感到需要使用从给定类型参数中提取出的类型。在这种情况下,infer
关键字非常方便。它可以帮助我们实时推断新的类型参数。这里有两个简单的示例:
// 从一个Promise中获取未被包裹的类型 // idempotent if T is not Promise type ResolvedPromise<T> = T extends Promise<infer U> ? U : T; type t = ResolvedPromise<Promise<string>>; // t: string // gets the flattened type of array T; // idempotent if T is not array type Flatten<T> = T extends Array<infer E> ? Flatten<E> : T; type e = Flatten<number[][]>; // e: number
T extends Promise<infer U>
中的infer
关键字的工作方式可以理解为:假设T与某些实例化的通用Promise类型兼容,即时创建类型参数U
使其工作。因此,如果T
被实例化为Promise<string>
,则U的解决方案将是string
。
通过在类型操作方面保持创造力来保持DRY(不重复)
Typescript提供了强大的类型操作语法和一套非常有用的工具,帮助你把代码重复率降到最低。
不是重复声明:
type User = { age: number; gender: string; country: string; city: string }; type Demographic = { age: number: gender: string; }; type Geo = { country: string; city: string; };
而是使用Pick
工具来提取新的类型:
type User = { age: number; gender: string; country: string; city: string }; type Demographic = Pick<User, 'age'|'gender'>; type Geo = Pick<User, 'country'|'city'>;
不是重复函数的返回类型
function createCircle() { return { kind: 'circle' as const, radius: 1.0 } } function transformCircle(circle: { kind: 'circle'; radius: number }) { ... } transformCircle(createCircle());
而是使用ReturnType<T>
来提取它:
function createCircle() { return { kind: 'circle' as const, radius: 1.0 } } function transformCircle(circle: ReturnType<typeof createCircle>) { ... } transformCircle(createCircle());
不是并行地同步两种类型的形状(这里是typeof config
和Factory
)。
type ContentTypes = 'news' | 'blog' | 'video'; // config for indicating what content types are enabled const config = { news: true, blog: true, video: false } satisfies Record<ContentTypes, boolean>; // factory for creating contents type Factory = { createNews: () => Content; createBlog: () => Content; };
而是使用Mapped Type
和Template Literal Type
,根据配置的形状自动推断适当的工厂类型。
type ContentTypes = 'news' | 'blog' | 'video'; // generic factory type with a inferred list of methods // based on the shape of the given Config type ContentFactory<Config extends Record<ContentTypes, boolean>> = { [k in string & keyof Config as Config[k] extends true ? `create${Capitalize<k>}` : never]: () => Content; }; // config for indicating what content types are enabled const config = { news: true, blog: true, video: false } satisfies Record<ContentTypes, boolean>; type Factory = ContentFactory<typeof config>; // Factory: { // createNews: () => Content; // createBlog: () => Content; // }
总结
本文涵盖了Typescript语言中的一组相对高级的主题。在实践中,您可能会发现直接使用它们并不常见;然而,这些技术被专门为Typescript设计的库大量使用:比如Prisma和tRPC。了解这些技巧可以帮助您更好地了解这些工具如何在引擎盖下工作。
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