1. 泛型

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介绍

  1. 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
  2. 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。

泛型之Hello World

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函数叫做泛型函数,因为它可以适用于多个类型。我们定义了泛型函数后,可以用两种方法使用。

1.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'
  1. 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。如果编译器不能够自动地推断出类型的话,只能像上面那样明确的传入T的类型,在一些复杂的情况下,这是可能出现的

使用泛型变量

function loggingIdentity<T>(arg: Array<T>): Array<T> {
    console.log(arg.length);  // Array has a .length, so no more error
    return arg;
}

你可以这样理解loggingIdentity的类型:泛型函数loggingIdentity,接收类型参数T和参数arg(它是个元素类型是T的数组),并返回元素类型是T的数组. 这可以让我们把泛型变量T当做类型的一部分使用,而不是整个类型,增加了灵活性

泛型类型

上一节, 我们创建了identity通用函数,可以使用于不同的类型。 在这节, 我们研究一下函数本身的类型,以及如何创建泛型接口

1. 泛型函数

  1. 泛型函数的类型与非泛型函数的类型没有什么不同,只是有一个类型参数在最前面,像函数声明一样
function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myIdentity: <T>(arg: T) => T = identity;
  1. 我们还可以使用带有调用签名对象字面量来定义泛型函数
function identity<T>(arg: T): T {
	return arg;
}
let myIdentity: {<T>(arg: T): T} = identity;

2. 泛型接口

  • 这引导我们去写第一个泛型接口。 我们把上面例子里的对象字面量拿出来作为一个借口:
interface GenericIdentityFn {
    <T>(arg: T): T;
}

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

let myIdentity: GenericIdentityFn = identity;
  • 一个相似的例子, 我们可以想把泛型参数当做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(比如: Dictionary而不只是Dictionary)。 这样接口里的其它成员也能知道这个参数的类型了。
interface GenericIdentityFn<T> {
    (arg: T): T;
}

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}
  
let myIdentity: GenericIdentityFn<number> = identity;

不再描述泛型函数,而是把非泛型函数签名作为泛型类型的一部分。当我们使用GenericIdentityFn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。对于描述哪部分类型属于泛型部分来说,理解何时把参数放在调用签名里和何时放在接口上是很有帮助的。

泛型类

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; };
  • 与接口一样,直接把泛型类型放在类后面,可以帮助我们确认类的所有属性都在使用相同的类型。
  • 我们在类那节说过, 类有两部分: 静态部分实例部分泛型类指的是实例部分的类型,所以类的静态属性不能使用这个泛型类型。

泛型约束

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});

在泛型约束中使用类型参数

你可以声明一个类型参数,且他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'.

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

function create<T>(c: {new(): T; }): T {
   return new c();
}

一个更高级的例子,使用原型属性推断并约束构造函数与类实例的关系

 class BeeKeeper {
    hasMask: boolean;
}

class ZooKeeper {
    nametag: string;
}

class Animal {
    numLegs: number;
}

class Bee extends Animal {
    keeper: BeeKeeper;
}

class Lion extends Animal {
    keeper: ZooKeeper;
}

function createInstance<A extends Animal>(c: new () => A): A {
    return new c();
}

createInstance(Lion).keeper.nametag;  // typechecks!
createInstance(Bee).keeper.hasMask;   // typechecks!