TypeScript 学习笔记(四)：数组和元组

前言

在上一篇文章中，我们学习了TS的三种特殊类型。这篇文章我们主要学习TS的数组和元组。

数组

TS数组有一个根本特征：所有成员的类型必须相同，但是成员数量是不确定的，可以是无限数量的成员，也可以是零成员。

写法

数组的类型有两种写法。

• 第一种写法是在数组成员的类型后面，加上一对方括号。

let arr:number[] = [1, 2, 3];

上面示例中，数组arr的类型是number[]，其中number表示数组成员类型是number。

• 数组类型的第二种写法是使用 TypeScript 内置的 Array 接口。

let arr:Array<number> = [1, 2, 3];

上面示例中，数组arr的类型是Array<number>，其中number表示成员类型是number。

使用

数组类型声明了以后，成员数量是不限制的，任意数量的成员都可以，也可以是空数组。

let arr:number[];
arr = [];
arr = [1];
arr = [1, 2];
arr = [1, 2, 3];

数组增加成员或减少成员，都是可以的。

let arr:number[] = [1, 2, 3];

arr[3] = 4;
arr.length = 2;

由于成员数量可以动态变化，所以TS不会对数组边界进行检查，越界访问数组并不会报错。

let arr:number[] = [1, 2, 3];
let Number = arr[3]; // 正确

上面示例中，变量Number的值是一个不存在的数组成员，但是TS并不会报错。

数组的类型推断

如果数组变量没有声明类型，TS就会推断数组成员的类型。这时，推断行为会因为值的不同，而有所不同。

如果变量的初始值是空数组，那么TS会推断数组类型是any[]。

// 推断为 any[]
const arr = [];

后面，为这个数组赋值时，TS会自动更新类型推断。

const arr = [];
arr // 推断为 any[]

arr.push(123);
arr // 推断类型为 number[]

arr.push('abc');
arr // 推断类型为 (string|number)[]

但是，类型推断的自动更新只发生初始值为空数组的情况。 如果初始值不是空数组，类型推断就不会更新。

// 推断类型为 number[]
const arr = [123];

arr.push('abc'); // 报错

上面示例中，数组变量arr的初始值是[123]，TS就推断成员类型为number。新成员如果不是这个类型，TS就会报错，而不会更新类型推断。

只读数组

JS规定，const命令声明的数组变量是可以改变成员的。

const arr = [0, 1];
arr[0] = 2;

上面示例中，修改const命令声明的数组的成员是允许的。

但是，很多时候确实有声明为只读数组的需求，即不允许变动数组成员。TS允许声明只读数组，方法是在数组类型前面加上readonly关键字。

const arr:readonly number[] = [0, 1];

arr[1] = 2; // 报错
arr.push(3); // 报错
delete arr[0]; // 报错

TypeScript 将readonly number[]与number[]视为两种不一样的类型，后者是前者的子类型。

我们知道，子类型继承了父类型的所有特征，并加上了自己的特征，所以子类型number[]可以用于所有使用父类型的场合，反过来就不行。

let a1:number[] = [0, 1];
let a2:readonly number[] = a1; // 正确

a1 = a2; // 报错

上面示例中，子类型number[]可以赋值给父类型readonly number[]，但是反过来就会报错。

const断言

只读数组还有一种声明方法，就是使用"const 断言"。

const arr = [0, 1] as const;

arr[0] = [2]; // 报错 

上面示例中，as const告诉TS，推断类型时要把变量arr推断为只读数组，从而使得数组成员无法改变。

元组

元组（tuple）是TS特有的数据类型，JS没有单独区分这种类型。它表示成员类型可以自由设置的数组，即数组的各个成员的类型可以不同。

元组的使用说明

由于成员的类型可以不一样，所以元组必须明确声明每个成员的类型。

const s:[string, string, boolean]
  = ['a', 'b', true];

上面示例中，元组s的前两个成员的类型是string，最后一个成员的类型是boolean。

数组的成员类型写在方括号外面（number[]），元组的成员类型是写在方括号里面（[number]）。TS的区分方法就是，成员类型写在方括号里面的就是元组，写在外面的就是数组。

// 数组
let a:number[] = [1];

// 元组
let t:[number] = [1];

使用元组时，必须明确给出类型声明（上例的[number]），不能省略，否则TS会把一个值自动推断为数组。

// a 的类型被推断为 (number | boolean)[]
let a = [1, true];

元组成员的类型可以添加问号后缀（?），表示该成员是可选的。 下面示例中，元组a的第二个成员是可选的，可以省略。

let a:[number, number?] = [1];

注意，问号只能用于元组的尾部成员，也就是说，所有可选成员必须在必选成员之后。

type myTuple = [
  number,
  number,
  number?,
  string?
];

由于需要声明每个成员的类型，所以大多数情况下，元组的成员数量是有限的，从类型声明就可以明确知道，元组包含多少个成员，越界的成员会报错。

let x:[string, string] = ['a', 'b'];

x[2] = 'c'; // 报错

只读元组

元组也可以是只读的，不允许修改，有两种写法。

// 写法一
type t = readonly [number, string]

// 写法二
type t = Readonly<[number, string]>

上面示例中，两种写法都可以得到只读元组，其中写法二是一个泛型，用到了工具类型Readonly<T>。跟数组一样，只读元组是元组的父类型。所以，元组可以替代只读元组，而只读元组不能替代元组。

下面示例中，类型t1是只读元组，类型t2是普通元组。t2类型可以赋值给t1类型，反过来就会报错。

type t1 = readonly [number, number];
type t2 = [number, number];

let x:t2 = [1, 2];
let y:t1 = x; // 正确

x = y; // 报错