泛型:像“填空”一样写类型,让你的代码从“复制粘贴”中解放

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你是不是遇到过这种场景:写了一个函数,处理数字的版本写一遍,处理字符串的版本再写一遍,处理数组的又写一遍……最后代码里全是长得差不多的“双胞胎”。今天我们来学TypeScript的泛型——一个能让你写一次、处处用的“类型模板”。从此告别复制粘贴,做个体面的程序员。

前言

想象一下,你开了一家“万能快递公司”。客户要寄书,你准备书盒;要寄衣服,你准备衣服盒;要寄手机,你准备手机盒……每种物品都要单独设计盒子,累不累?

更好的做法:设计一种可调节大小的盒子,客户说寄什么,你就把盒子调成对应大小。这个“可调节的盒子”,就是泛型

TypeScript的泛型让你在定义函数、类、接口时,先“留个空”,等用的时候再往里填具体类型。这样既保证了类型安全,又避免了重复代码。

一、泛型长啥样?一个简单的例子

先看一个没有泛型的“悲惨世界”:

// 只能处理数字
function identityNumber(arg: number): number {
  return arg;
}
// 只能处理字符串
function identityString(arg: string): string {
  return arg;
}
// 要处理布尔值?再写一个……

用泛型,只需要一个:

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

这里的<T>就像个“占位符”,你调用时可以指定具体类型:

let output1 = identity<string>('hello'); // 类型是 string
let output2 = identity<number>(123);     // 类型是 number

但TS很聪明,能自动推断,所以通常可以省略:

let output = identity('hello'); // TS推断出T为string

二、泛型不只是“传进去又返回来”

你可以约束参数的类型关系。比如,你想让函数接收一个数组,并返回数组的第一个元素:

function getFirst<T>(arr: T[]): T {
  return arr[0];
}

const firstNumber = getFirst([1, 2, 3]);   // 类型 number
const firstString = getFirst(['a', 'b']); // 类型 string

T帮我们保持了“数组元素类型”和“返回值类型”的一致性。

三、泛型约束:给“占位符”画个圈

有时候,你不能让T为所欲为。比如你想写一个函数,打印参数的length属性:

function logLength<T>(arg: T): T {
  console.log(arg.length); // ❌ 报错:T可能没有length
  return arg;
}

因为T可能是numberboolean,它们没有.length。这时候需要约束——告诉TS:T必须是有length属性的类型。

interface HasLength {
  length: number;
}

function logLength<T extends HasLength>(arg: T): T {
  console.log(arg.length); // ✅ 安全
  return arg;
}

logLength('hello');    // 字符串有length
logLength([1, 2, 3]);  // 数组有length
logLength(123);        // ❌ 数字没有length,报错

extends关键字在这里不是继承,而是“约束为某个类型的子集”。

四、泛型接口:把接口变成“模具”

接口也可以泛型化,比如定义一个通用的响应结构:

interface ApiResponse<T> {
  code: number;
  message: string;
  data: T;
}

// 使用
type User = { name: string; age: number };
const response: ApiResponse<User> = {
  code: 200,
  message: 'success',
  data: { name: '张三', age: 18 }
};

这样,你就能用一个接口描述所有API返回格式,只需替换T

五、泛型类:像造模具一样造类

类同样可以泛型:

class Queue<T> {
  private data: T[] = [];
  push(item: T) {
    this.data.push(item);
  }
  pop(): T | undefined {
    return this.data.shift();
  }
}

const numberQueue = new Queue<number>();
numberQueue.push(123);
numberQueue.push('456'); // ❌ 报错,只能放数字

六、泛型工具类型:TS内置的“变形金刚”

TS提供了一些内置的泛型工具,能帮你快速转换类型。

1. Partial<T>:把属性都变成可选

interface User {
  name: string;
  age: number;
}
type PartialUser = Partial<User>; // { name?: string; age?: number; }

2. Readonly<T>:把所有属性变成只读

type ReadonlyUser = Readonly<User>; // { readonly name: string; readonly age: number; }

3. Pick<T, K>:从T中挑选部分属性

type UserName = Pick<User, 'name'>; // { name: string; }

4. Omit<T, K>:从T中排除部分属性

type UserWithoutAge = Omit<User, 'age'>; // { name: string; }

还有Record<K, T>ExcludeExtract等,遇到具体场景时再查文档即可。

七、联合类型与交叉类型:不是泛型,但常一起用

联合类型(|):这个或那个

let value: string | number;
value = 'hello'; // OK
value = 123;     // OK
value = true;    // ❌

联合类型适合“不确定具体是哪个,但知道是有限的几种”。

交叉类型(&):既要又要

interface Name { name: string; }
interface Age { age: number; }
type Person = Name & Age; // 同时有name和age属性

const p: Person = { name: '张三', age: 18 };

交叉类型常用来合并多个类型。

八、类型保护:让TS相信你

当你使用联合类型时,TS会限制你只能调用所有类型共有的方法。要调用特定类型的方法,需要类型保护

function printLength(value: string | number) {
  // console.log(value.length); // ❌ 报错,number没有length
  if (typeof value === 'string') {
    console.log(value.length); // ✅ 这里TS知道value是string
  } else {
    console.log(value.toFixed(2));
  }
}

除了typeof,还有instanceofin关键字、自定义类型守卫。

九、实战:用泛型写一个“万能”的缓存函数

interface Cache<T> {
  get(key: string): T | undefined;
  set(key: string, value: T): void;
}

function createCache<T>(): Cache<T> {
  const store: Record<string, T> = {};
  return {
    get(key) { return store[key]; },
    set(key, value) { store[key] = value; }
  };
}

const stringCache = createCache<string>();
stringCache.set('name', '张三');
const name = stringCache.get('name'); // 类型是 string | undefined

const numberCache = createCache<number>();
numberCache.set('age', 18);

看,一套代码同时服务了字符串缓存和数字缓存,类型还完全安全。

十、总结:泛型是“类型编程”的起点

  • 泛型就是“类型的参数”,让组件(函数、类、接口)能适应多种类型,同时保留类型关系。
  • 约束extends限定泛型的范围。
  • 泛型接口/类让数据结构通用。
  • 内置工具类型(Partial、Pick等)简化常见类型转换。
  • 联合类型表示“或”,交叉类型表示“且”,类型保护用来区分联合中的具体类型。

掌握泛型,你就能写出更抽象、更复用、更安全的代码。明天我们将继续TypeScript的高级主题——装饰器,看看这个类似Java注解的特性,如何在TS里玩出花样。

如果你觉得今天的“万能模具”讲得通透,点个赞让更多人看到。明天我们聊聊装饰器——那个在Angular和NestJS里无处不在的黑魔法。我们明天见!