TypeScript 泛型


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TypeScript泛型介绍

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。

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

下面来创建第一个使用泛型的例子:identity函数。 这个函数会返回任何传入它的值。 你可以把这个函数当成是echo命令。

不用泛型的话,这个函数可能是下面这样:

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

或者,我们使用any类型来定义函数:

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

虽然使用any类型后这个函数已经能接收任何类型的arg参数,但是却丢失了一些信息:传入的类型与返回的类型应该是相同的。 如果我们传入一个数字,我们只知道任何类型的值都有可能被返回。

因此,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;
}

我们给identity添加了类型变量T。 T帮助我们捕获用户传入的类型(比如:number),之后我们就可以使用这个类型。 之后我们再次使用了 T当做返回值类型。现在我们可以知道参数类型与返回值类型是相同的了。 这允许我们跟踪函数里使用的类型的信息。

我们把这个版本的identity函数叫做泛型,因为它可以适用于多个类型。 不同于使用 any,它不会丢失信息,像第一个例子那像保持准确性,传入数值类型并返回数值类型。

我们定义了泛型函数后,可以用两种方法使用。 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'

这里我们明确的指定了Tstring类型,并做为一个参数传给函数,使用了<>括起来而不是()

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

使用泛型创建像identity这样的泛型函数时,编译器要求你在函数体必须正确的使用这个通用的类型。 换句话说,你必须把这些参数当做是任意或所有类型。

看下之前identity例子:

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

如果我们想同时打印出arg的长度。 我们很可能会这样做:

function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);  // Error: T doesn't have .length
    return arg;
}

如果这么做,编译器会报错说我们使用了arg.length属性,但是没有地方指明arg具有这个属性。 记住,这些类型变量代表的是任意类型,所以使用这个函数的人可能传入的是个数字,而数字是没有 .length属性的。

现在假设我们想操作T类型的数组而不直接是T。由于我们操作的是数组,所以.length属性是应该存在的。 我们可以像创建其它数组一样创建这个数组:

function loggingIdentity<T>(arg: T[]): 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,和函数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。 如果我们传入数字数组,将返回一个数字数组,因为此时T的的类型为number。 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。

我们也可以这样实现上面的例子:

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

使用过其它语言的话,你可能对这种语法已经很熟悉了。 在下一节,会介绍如何创建自定义泛型像 Array<T>一样。

泛型接口

我们来到了泛型接口;让我们创建一个泛型接口来与 identities() 一起使用:

interface Identities<V, W> {
   id1: V,
   id2: W
}
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我在这里使用 V 和 W 作为类型变量来表示任何字母(或有效的字母和数字名称的组合)都是可以的——除了用于常规目的之外,它们的名称没有任何意义。

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