TypeScript - 泛型

前言

本文主要记录下 TypeScript 泛型知识点，日常学习总结篇。

一、概念

泛型（Generics）是指在定义函数、接口或类的时候，不预先指定具体的类型，而在使用的时候再指定类型的一种特性。

二、例子

首先来看一个简单的例子，体会一下泛型可解决的问题。

需求：定义一个 identity 函数，这个函数会返回任何传入它的值。如传入参数的类型是 number，函数返回类型为 number。

function identity(arg: number): number {return arg;
}

然后，需求变更，传入参数类型可以是 string，函数返回类型也是 string。

此时可以使用联合类型实现需求，代码如下。

function identity(arg: number | string): number | string {return arg;
}

然后需求再次变更，传入的参数类型可以支持更多类型，甚至任何类型时，如何实现呢？

此时可以使用 any 类型来定义函数，代码如下。

function identity(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，但是这样就丢失了一些信息：传入的类型与返回的类型应该是相同的。

例如传入一个 number 类型的参数，使用 string 类型来接收函数的返回值，此时 TS 并不会报错提示我们。代码如下。

const value: string = identity(89)

这时候，泛型就派上用场了。代码如下。

function identity<T>(arg: T): T {return arg
}

这样就可以做到函数传入的类型与返回的类型一致，而且可以传入返回任何类型。

如果类型不一致，TS 就会报错。

三、泛型基本使用

泛型的语法是 <> 里写类型参数，一般可以用 T 来表示。T 表示 Type，实际上 T 可以用任何有效的名称代替。除了 T 之外，常见的泛型变量还有 K、V 和 E 等。

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。

泛型中的 T 被称为泛型变量，或者说一个类型占位符。就像传递参数一样，在使用的时候把指定的实际类型，链式传递给参数类型和返回值类型。

在使用的时候，可以有两种方式指定类型：

定义具体类型；
TS 类型推断，自动推导出类型。

identity<string>('abc') // 定义具体类型identity(123) // TS 类型推断，自动推导出类型

四、处理多个泛型参数

需求：定义一个函数，传入一个只有两项的元组类型数据，交换元组的值的顺序，返回这个元组。

实现代码如下：

function swap<T, U>(tuple: [T, U]): [U, T]{return [tuple[1], tuple[0]]
}

传入一个参数，定义元组第 0 项为 string 类型，第 1 项为 number 类型。

const arr = swap<string, number>(['abc', 123])

得到的函数返回值，第 0 项为 number 类型，第 1 项为 string 类型。

第 0 项上全是 number 类型的方法，如下图所示。

第 1 项上全是 string 类型的方法，如下图所示。

五、泛型接口

定义接口时, 为接口中的属性或方法定义泛型类型，在使用接口时, 再指定具体的泛型类型。

interface ICreateObj<K, V> {name: K,age: V
}const obj: ICreateObj<string, number> = {name: 'jenny',age: 18
}

六、泛型类

在类中使用泛型也很简单，只需要在类名后面，使用 <T, ...> 的语法定义任意多个类型变量。

class GenericFn<T> {defaultValue: T;add: (a: T, b: T) => T
}// 传入 number 类型
const genericNumber = new GenericFn<number>()
genericNumber.defaultValue = 6
genericNumber.add = (x, y) => x + y
genericNumber.add(genericNumber.defaultValue, 8)  // 14// 传入 string 类型
const genericString = new GenericFn<string>()
genericString.defaultValue = 'a'
genericString.add = (a, b) => a + b
genericString.add(genericString.defaultValue, 'c') // ac

七、默认参数

在 TypeScript 2.3 以后，我们可以为泛型中的类型参数指定默认类型。当使用泛型时没有在代码中直接指定类型参数，从实际值参数中也无法推断出类型时，这个默认类型就会起作用。

泛型参数默认类型与普通函数默认值类似，对应的语法很简单，即 <T=Default Type>，对应的使用示例如下：

function identity<T = string>(arg: T): T {return arg
}

八、泛型约束

在函数内部使用泛型变量的时候，由于事先不知道它是哪种类型，所以不能随意的操作它的属性或方法。

需求：实现一个函数，打印出传入参数的长度。

可以这样实现：

function getLength<T>(arg: T): T {console.log(arg.length)return arg
}

上例中，泛型 T 不一定包含属性 length，所以编译的时候 TS 会提示错误，类型 T 上不存在属性 length。如下图：

这时，就可以对泛型进行约束，只允许这个函数传入那些包含 length 属性的变量。

interface ILength {length: number
}function getLength<T extends ILength>(arg: T): T {console.log(arg.length)return arg
}

上面代码中，最关键的就是 <T extends ILength>，让泛型 T 继承接口 ILength，也就是传入的参数类型必须包含 length 属性，这样就能约束泛型。

此时再次调用 getLength 函数的时候，传入的参数 arg 如果不包含 length 属性，那么在编译阶段 TS 就会报错。如下图所示。

此外，还可以使用 , 号来分隔多种约束类型，比如：<T extends Type1, Type2, Type3>。