TypeScript 中的枚举（Enums）：是利器还是陷阱？

TypeScript 中的枚举（Enums）：是利器还是陷阱？

在 JavaScript 中，我们经常需要处理一组相关的常量，例如表示状态、角色、方向等等。通常我们会用字面量对象或者一系列 const 变量来定义它们。但 TypeScript 提供了一个更具结构化的选择：枚举（Enums） 。

枚举允许我们定义一组命名的常量集合，让代码更具可读性和可维护性。然而，就像 TypeScript 中的许多特性一样，枚举也有其微妙之处，如果不理解它们的工作原理，可能会踩到一些意想不到的“坑”。

枚举的基本用法

TypeScript 中的枚举有几种类型，最常见的是数字枚举（Numeric Enums）和字符串枚举（String Enums） 。

数字枚举

默认情况下，枚举成员会被赋予从 0 开始递增的数字值。

enum Direction {
  Up,    // 0
  Down,  // 1
  Left,  // 2
  Right  // 3
}

let playerDirection: Direction = Direction.Up;
console.log(playerDirection); // 输出: 0

你也可以手动指定起始值或部分成员的值：

enum StatusCode {
  NotFound = 404,
  Success = 200,
  BadRequest = 400
}

console.log(StatusCode.Success); // 输出: 200

字符串枚举

字符串枚举的成员值必须是字符串字面量。它的好处是，在调试时，你可以直接看到有意义的字符串，而不是数字。

enum UserRole {
  Admin = "ADMIN",
  Editor = "EDITOR",
  Viewer = "EDITOR" // 注意：这里我故意将 Viewer 的值也设为 "EDITOR"
}

let currentUserRole: UserRole = UserRole.Admin;
console.log(currentUserRole); // 输出: ADMIN

我的见解：枚举的“反向映射”与潜在陷阱

初看起来，枚举似乎是一个完美的选择。它让我们的常量定义更清晰，代码意图更明确。然而，深入理解枚举的编译产物，我们才能发现它隐藏的“陷阱”。

以数字枚举为例，当 TypeScript 代码编译成 JavaScript 后，你会发现它生成了一个非常有趣的结构：

// TypeScript 代码
enum Direction {
  Up,
  Down
}

// 编译后的 JavaScript (部分简化)
var Direction;
(function (Direction) {
    Direction[Direction["Up"] = 0] = "Up";
    Direction[Direction["Down"] = 1] = "Down";
})(Direction || (Direction = {}));

你有没有注意到 Direction[Direction["Up"] = 0] = "Up"; 这行代码？这不仅仅是将 Up 映射到 0，还创建了一个反向映射：0 也会映射回 "Up"。

这意味着你可以这样做：

enum Direction {
  Up,
  Down
}

let val = Direction.Up; // val = 0
let name = Direction[val]; // name = "Up"
console.log(name); // 输出: Up

这在某些场景下可能很方便，比如你有一个数字代码，想快速查找其对应的名称。

然而，问题也随之而来：

1. 代码体积增大： 这种双向映射会增加编译后的 JavaScript 文件大小。对于大型项目，如果使用了大量数字枚举，这可能会对性能产生轻微影响。
2. 不必要的运行时开销： 这种映射是在运行时建立的，而不是编译时。
3. 潜在的混淆： 尤其是当你的枚举成员值重复时（尽管不常见），反向映射可能会导致意想不到的行为。

例如，如果我们有这样的枚举：

enum StatusCode {
  Success = 200,
  OK = 200 // 两个成员有相同的值
}

console.log(StatusCode[200]); // 结果是 "OK"，而不是 "Success"

这可能会让人感到困惑，因为 200 既可以代表 Success 也可以代表 OK，但反向映射只会指向最后一个定义的同值成员。

什么时候应该慎用枚举？

基于我的经验，以下情况我会更加谨慎地考虑是否使用枚举：

1. 追求极致的代码体积优化： 如果你的项目对最终的 JavaScript 包大小有严格要求，特别是对于移动端应用或性能敏感的场景，你可能需要考虑替代方案。
2. 需要动态值： 枚举成员的值必须是常量。如果你需要基于运行时数据来定义一组常量，枚举就不适用。
3. 避免编译产物的意外行为： 如果你对编译后的 JavaScript 结构不熟悉，或者不希望有额外的运行时对象和反向映射，那么枚举可能不是最佳选择。

我的建议：按需选择，灵活变通

我并非说枚举不好，它在很多场景下依然是一个优秀的特性。关键在于理解其工作原理和限制，并根据实际需求做出选择。

1. 简单的常量集合： 对于少量且固定的常量，尤其是需要双向映射的场景，数字枚举依然是个不错的选择。

2. 可读性优先，不需要反向映射： 如果你只是想提高代码可读性，并且不需要数字枚举的反向映射，那么字符串枚举通常是更好的选择。它的编译产物更简洁，不会生成额外的运行时对象。

   // TypeScript 代码
   enum UserRole {
     Admin = "ADMIN",
     Editor = "EDITOR"
   }
   
   // 编译后的 JavaScript
   var UserRole;
   (function (UserRole) {
       UserRole["Admin"] = "ADMIN";
       UserRole["Editor"] = "EDITOR";
   })(UserRole || (UserRole = {}));
   

3. 替代方案： 在某些情况下，以下替代方案可能更适合：

   • 字面量类型与联合类型： 对于一组有限的字符串或数字值，可以使用字面量类型与联合类型。这在编译时提供类型检查，但不会生成额外的运行时代码。

     type UserStatus = "Active" | "Inactive" | "Pending";
     let status: UserStatus = "Active";
     

   • const 对象（Object as const）： 对于需要类似枚举功能但又不想生成额外代码的情况，可以使用 const 断言的对象。

     const Status = {
       Loading: "LOADING",
       Success: "SUCCESS",
       Error: "ERROR"
     } as const;
     
     type StatusType = typeof Status[keyof typeof Status]; // "LOADING" | "SUCCESS" | "ERROR"
     
     let currentStatus: StatusType = Status.Loading;
     

总结

TypeScript 的枚举是一个功能强大的特性，它通过提供类型安全的常量集合，提升了代码的可读性和可维护性。然而，特别是数字枚举的反向映射，需要我们对其编译产物有清晰的认识。

在使用枚举时，请记住：

• 数字枚举会产生双向映射，可能增加代码体积和运行时开销。
• 字符串枚举的编译产物更简洁，更接近 JavaScript 的普通对象。
• 在追求极致性能或避免意外行为时，考虑使用字面量类型、联合类型或 const 断言的对象作为替代方案。

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