TypeScript类型兼容性

核心理念

TypeScript的核心特性之一:基于结构(形状)的类型系统

TypeScript关心的不是类型的名称,而是类型的形状。

typescript 复制代码
class Point1 { name: string; age: number; }
class Point2 { name: string; age: number; }

const p: Point1 = new Point2(); // 编译通过

尽管 Point1Point2 是两个不同的类,但因为它们具有相同的形状,所以TypeScript认为它们是兼容的。

对象类型的兼容性:成员少的兼容成员多的

对于对象类型(包括类、接口),当赋值给一个要求更"宽泛"的类型时,源类型必须至少包含目标类型的所有必需属性

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class Point1 { name: string; age: number; }
class Point2 { name: string; age: number; gender: string; } // 更"具体"的类型

const p: Point1 = new Point2(); // 编译通过!

这里,Point2(成员多)可以赋值给 Point1(成员少),因为 Point2 完全覆盖了 Point1 的所有要求。你可以理解为:Point1 的需求只是一个"子集",而 Point2 提供的"超集"自然能够满足它。接口与类之间也遵循同样的规则。

函数类型的兼容性

函数类型的兼容性更为复杂,需要分别检查参数和返回值。

  1. 参数兼容性:参数多的兼容参数少的(逆变)
    函数参数的类型检查遵循"逆变"原则。简单来说,你可以将一个接受更具体参数的函数(参数少),赋值给一个接受更宽泛参数的函数(参数多)。

    typescript 复制代码
    let handler1 = (arg: { name: string; age: number }) => { /* ... */ };
    let handler2 = (arg: { name: string }) => { /* ... */ };
    
    handler1 = handler2; // 编译通过
    // handler2 只需要 `name`,而 handler1 提供的参数有 `name` 和 `age`,足够满足 handler2。

    从集合论角度看,handler2 的参数类型是 handler1 参数类型的子集。将子集赋值给父集是安全的。原话中"参数多的兼容少的"是一种便于记忆的简化,其本质是逆变。

  2. 返回值兼容性:成员多的兼容成员少的(协变)

    返回值的规则与对象类型类似,遵循"协变"。返回值类型需要更具体,即包含目标类型的所有成员

    typescript 复制代码
    interface Animal { name: string; }
    interface Dog extends Animal { breed: string; }
    
    let getAnimal = (): Animal => ({ name: 'Generic Animal' });
    let getDog = (): Dog => ({ name: 'Fido', breed: 'Labrador' });
    
    getAnimal = getDog; // 编译通过
    // 因为任何需要 Animal 的地方,得到一个拥有更多信息的 Dog 都是安全的。
交叉类型:类型的"合并"操作

交叉类型(&)用于将多个类型合并为一个类型,新类型将同时拥有所有类型的成员。它常用于组合对象类型。

typescript 复制代码
interface Person { name: string; }
interface Contact { phone: string; }
type PersonDetail = Person & Contact;

let obj: PersonDetail = {
    name: 'Jack',
    phone: '133...'
}; // 必须同时拥有 name 和 phone

与接口继承(extends)的关键区别:处理冲突的方式。

  • 接口继承 :如果子接口与父接口存在同名但类型不兼容的属性,会直接报错。

    typescript 复制代码
    interface A { fn: (value: number) => string; }
    interface B extends A { fn: (value: string) => string; } // 错误
  • 交叉类型 :会将同名属性进行交叉,通常产生一个重载函数或联合类型。

    typescript 复制代码
    interface A { fn: (value: number) => string; }
    interface B { fn: (value: string) => string; }
    type C = A & B;
    // 相当于:fn: ((value: number) => string) & ((value: string) => string);
    // 在实践中,这通常意味着 fn 可以接受 number 或 string 参数。
总结

TypeScript的类型兼容性规则围绕着"形状"展开,其核心思想是保证类型安全的前提下提供灵活性。

  • 对象:要满足对方的所有需求(目标类型是源类型的子集)。
  • 函数参数:可以接受更宽泛的输入(逆变)。
  • 函数返回值:需要提供更具体的输出(协变)。
思考题

假设有一个函数类型 type Processor = (data: string | number) => void,以及一个函数 const logger = (data: string) => { console.log(data); }。请问 const p: Processor = logger; 这个赋值是否成立?为什么?这反映了我们上面讨论的哪条规则?

typescript 复制代码
type Processor = (data: string | number) => void
const logger = (data: string) => { console.log(data); }
const p: Processor = logger//赋值是否成立?
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