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TypeScript高级类型

交叉类型（Intersection Types）

交叉类型是将多个类型合并为一个类型。这让我们可以把现有的多种类型叠加到一起成为一种类型，它包含了所需的所有类型的特性。例如， Person & Serializable & Loggable同时是Person和Serializable和Loggable。就是说这个类型的对象同时拥有了这三种类型的成员。

我们大多是在混入（mixins）或其它不适合典型面向对象模型的地方看到交叉类型的使用。（在JavaScript里发生这种情况的场合很多！）下面是如何创建混入的一个简单例子：

function extend<T, U>(first: T, second: U): T & U {
    let result = <T & U>{};
    for (let id in first) {
        (<any>result)[id] = (<any>first)[id];
    }
    for (let id in second) {
        if (!result.hasOwnProperty(id)) {
            (<any>result)[id] = (<any>second)[id];
        }
    }
    return result;
}

class Person {
    constructor(public name: string) { }
}
interface Loggable {
    log(): void;
}
class ConsoleLogger implements Loggable {
    log() {
        // ...
    }
}
var jim = extend(new Person("Jim"), new ConsoleLogger());
var n = jim.name;
jim.log();

联合类型

联合类型与交叉类型很有关联，但是使用上却完全不同。偶尔你会遇到这种情况，一个代码库希望传入 number或string类型的参数。例如下面的函数：

/**
 * Takes a string and adds "padding" to the left.
 * If 'padding' is a string, then 'padding' is appended to the left side.
 * If 'padding' is a number, then that number of spaces is added to the left side.
 */
function padLeft(value: string, padding: any) {
    if (typeof padding === "number") {
        return Array(padding + 1).join(" ") + value;
    }
    if (typeof padding === "string") {
        return padding + value;
    }
    throw new Error(`Expected string or number, got '${padding}'.`);
}

padLeft("Hello world", 4); // returns "    Hello world"

padLeft存在一个问题，padding参数的类型指定成了any。这就是说我们可以传入一个既不是 number也不是string类型的参数，但是TypeScript却不报错。

let indentedString = padLeft("Hello world", true); // 编译阶段通过，运行时报错

在传统的面向对象语言里，我们可能会将这两种类型抽象成有层级的类型。这么做显然是非常清晰的，但同时也存在了过度设计。 padLeft原始版本的好处之一是允许我们传入原始类型。这样做的话使用起来既简单又方便。如果我们就是想使用已经存在的函数的话，这种新的方式就不适用了。

代替any，我们可以使用联合类型做为padding的参数：

/**
 * Takes a string and adds "padding" to the left.
 * If 'padding' is a string, then 'padding' is appended to the left side.
 * If 'padding' is a number, then that number of spaces is added to the left side.
 */
function padLeft(value: string, padding: string | number) {
    // ...
}

let indentedString = padLeft("Hello world", true); // errors during compilation

联合类型表示一个值可以是几种类型之一。我们用竖线（ |）分隔每个类型，所以number | string | boolean表示一个值可以是number，string，或boolean。

如果一个值是联合类型，我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的成员。

interface Bird {
    fly();
    layEggs();
}

interface Fish {
    swim();
    layEggs();
}

function getSmallPet(): Fish | Bird {
    // ...
}

let pet = getSmallPet();
pet.layEggs(); // okay
pet.swim();    // errors

这里的联合类型可能有点复杂，但是你很容易就习惯了。如果一个值的类型是 A | B，我们能够确定的是它包含了A和B中共有的成员。这个例子里， Bird具有一个fly成员。我们不能确定一个 Bird | Fish类型的变量是否有fly方法。如果变量在运行时是 Fish类型，那么调用pet.fly()就出错了。

类型保护与区分类型

联合类型非常适合这样的情形，可接收的值有不同的类型。当我们想明确地知道是否拿到 Fish时会怎么做？ JavaScript里常用来区分2个可能值的方法是检查它们是否存在。像之前提到的，我们只能访问联合类型的所有类型中共有的成员。

let pet = getSmallPet();

// 每一个成员访问都会报错
if (pet.swim) {
    pet.swim();
}
else if (pet.fly) {
    pet.fly();
}

为了让这段代码工作，我们要使用类型断言：

let pet = getSmallPet();

if ((<Fish>pet).swim) {
    (<Fish>pet).swim();
}
else {
    (<Bird>pet).fly();
}

用户自定义的类型保护

可以注意到我们使用了多次类型断言。如果我们只要检查过一次类型，就能够在后面的每个分支里清楚 pet的类型的话就好了。

TypeScript里的类型保护机制让它成为了现实。类型保护就是一些表达式，它们会在运行时检查以确保在某个作用域里的类型。要定义一个类型保护，我们只要简单地定义一个函数，它的返回值是一个 类型断言：

function isFish(pet: Fish | Bird): pet is Fish {
    return (<Fish>pet).swim !== undefined;
}

在这个例子里，pet is Fish就是类型谓词。谓词是 parameterName is Type这种形式，parameterName必须是来自于当前函数签名里的一个参数名。

每当使用一些变量调用isFish时，TypeScript会将变量缩减为那个具体的类型，只要这个类型与变量的原始类型是兼容的。

// 'swim' 和 'fly' 调用都没有问题了

if (isFish(pet)) {
    pet.swim();
}
else {
    pet.fly();
}

注意TypeScript不仅知道在if分支里pet是Fish类型；它还清楚在 else分支里，一定不是Fish类型，一定是Bird类型。

`typeof`类型保护

现在我们回过头来看看怎么使用联合类型书写padLeft代码。我们可以像下面这样利用类型断言来写：

function isNumber(x: any): x is number {
    return typeof x === "number";
}

function isString(x: any): x is string {
    return typeof x === "string";
}

function padLeft(value: string, padding: string | number) {
    if (isNumber(padding)) {
        return Array(padding + 1).join(" ") + value;
    }
    if (isString(padding)) {
        return padding + value;
    }
    throw new Error(`Expected string or number, got '${padding}'.`);
}

然而，必须要定义一个函数来判断类型是否是原始类型，这太痛苦了。幸运的是，现在我们不必将 typeof x === "number"抽象成一个函数，因为TypeScript可以将它识别为一个类型保护。也就是说我们可以直接在代码里检查类型了。

function padLeft(value: string, padding: string | number) {
    if (typeof padding === "number") {
        return Array(padding + 1).join(" ") + value;
    }
    if (typeof padding === "string") {
        return padding + value;
    }
    throw new Error(`Expected string or number, got '${padding}'.`);
}

这些*typeof类型保护*只有两种形式能被识别：typeof v === "typename"和typeof v !== "typename"，"typename"必须是"number"，"string"，"boolean"或"symbol"。但是TypeScript并不会阻止你与其它字符串比较，语言不会把那些表达式识别为类型保护。

`instanceof`类型保护

如果你已经阅读了typeof类型保护并且对JavaScript里的instanceof操作符熟悉的话，你可能已经猜到了这节要讲的内容。

instanceof类型保护是通过构造函数来细化类型的一种方式。比如，我们借鉴一下之前字符串填充的例子：

interface Padder {
    getPaddingString(): string
}

class SpaceRepeatingPadder implements Padder {
    constructor(private numSpaces: number) { }
    getPaddingString() {
        return Array(this.numSpaces + 1).join(" ");
    }
}

class StringPadder implements Padder {
    constructor(private value: string) { }
    getPaddingString() {
        return this.value;
    }
}

function getRandomPadder() {
    return Math.random() < 0.5 ?
        new SpaceRepeatingPadder(4) :
        new StringPadder("  ");
}

// 类型为SpaceRepeatingPadder | StringPadder
let padder: Padder = getRandomPadder();

if (padder instanceof SpaceRepeatingPadder) {
    padder; // 类型细化为'SpaceRepeatingPadder'
}
if (padder instanceof StringPadder) {
    padder; // 类型细化为'StringPadder'
}

instanceof的右侧要求是一个构造函数，TypeScript将细化为：

此构造函数的prototype属性的类型，如果它的类型不为any的话
构造签名所返回的类型的联合

以此顺序。

类型别名

类型别名会给一个类型起个新名字。类型别名有时和接口很像，但是可以作用于原始值，联合类型，元组以及其它任何你需要手写的类型。

type Name = string;
type NameResolver = () => string;
type NameOrResolver = Name | NameResolver;
function getName(n: NameOrResolver): Name {
    if (typeof n === 'string') {
        return n;
    }
    else {
        return n();
    }
}

起别名不会新建一个类型 - 它创建了一个新名字来引用那个类型。给原始类型起别名通常没什么用，尽管可以做为文档的一种形式使用。

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