詳解TypeScript映射類型和更好的字面量類型推斷

概述

TypeScript 2.1 引入瞭映射類型，這是對類型系統的一個強大的補充。本質上，映射類型允許w咱們通過映射屬性類型從現有類型創建新類型。根據咱們指定的規則轉換現有類型的每個屬性。轉換後的屬性組成新的類型。

使用映射類型，可以捕獲類型系統中類似Object.freeze()等方法的效果。凍結對象後，就不能再添加、更改或刪除其中的屬性。來看看如何在不使用映射類型的情況下在類型系統中對其進行編碼：

interface Point {
  x: number;
  y: number;
}

interface FrozenPoint {
  readonly x: number;
  readonly y: number;
}

function freezePoint(p: Point): FrozenPoint {
  return Object.freeze(p);
}

const origin = freezePoint({ x: 0, y: 0 });

// Error! Cannot assign to 'x' because it
// is a constant or a read-only property.
origin.x = 42;

咱們定義瞭一個包含x和y兩個屬性的Point接口，咱們還定義瞭另一個接口FrozenPoint，它與Point相同，隻是它的所有屬性都被使用readonly定義為隻讀屬性。

freezePoint函數接受一個Point作為參數並凍結該參數，接著，向調用者返回相同的對象。然而，該對象的類型已更改為FrozenPoint，因此其屬性被靜態類型化為隻讀。這就是為什麼當試圖將42賦值給x屬性時，TypeScript會出錯。在運行時，分配要麼拋出一個類型錯誤(嚴格模式)，要麼靜默失敗(非嚴格模式)。

雖然上面的示例可以正確地編譯和工作，但它有兩大缺點

• 需要兩個接口。除瞭Point類型之外，還必須定義FrozenPoint類型，這樣才能將readonly修飾符添加到兩個屬性中。當咱們更改Point時，還必須更改FrozenPoint，這很容易出錯，也很煩人。
• 需要 freezePoint函數。對於希望在應用程序中凍結的每種類型的對象，咱們就必須定義一個包裝器函數，該函數接受該類型的對象並返回凍結類型的對象。沒有映射類型，咱們就不能以通用的方式靜態地使用Object.freeze()。

使用映射類型構建 Object.freeze()

來看看Object.freeze()是如何在lib.d.ts文件中定義的：

/**
  * Prevents the modification of existing property attributes and values, and prevents the addition of new properties.
  * @param o Object on which to lock the attributes.
  */
freeze<T>(o: T): Readonly<T>;

該方法的返回類型為Readonly<T>，這是一個映射類型，它的定義如下：

type Readonly<T> = {
  readonly [P in keyof T]: T[P]
};

這個語法一開始可能會讓人望而生畏，咱們來一步一步分析它：

• 用一個名為T的類型參數定義瞭一個泛型 Readonly。
• 在方括號中，使用瞭keyof操作符。keyof T將T類型的所有屬性名表示為字符串字面量類型的聯合。
• 方括號中的in關鍵字表示我們正在處理映射類型。[P in keyof T]: T[P]表示將T類型的每個屬性P的類型轉換為T[P]。如果沒有readonly修飾符，這將是一個身份轉換。
• 類型T[P]是一個查找類型，它表示類型T的屬性P的類型。
• 最後，readonly修飾符指定每個屬性都應該轉換為隻讀屬性。

因為Readonly<T>類型是泛型的，所以咱們為T提供的每種類型都正確地入瞭Object.freeze()中。

const origin = Object.freeze({ x: 0, y: 0 });

// Error! Cannot assign to 'x' because it
// is a constant or a read-only property.
origin.x = 42;

映射類型的語法更直觀解釋

這次咱們使用Point類型為例來粗略解釋類型映射如何工作。請註意，以下隻是出於解釋目的，並不能準確反映TypeScript使用的解析算法。

從類型別名開始：

type ReadonlyPoint = Readonly<Point>;

現在，咱們可以在Readonly<T>中為泛型類型T的替換Point類型：

type ReadonyPoint = {
  readonly [P in keyof Point]: Point[P]
};

現在咱們知道T是Point，可以確定keyof Point表示的字符串字面量類型的並集：

type ReadonlyPoint = {
  readonly [P in "x" | "y"]: Point[p]
};

類型P表示每個屬性x和y，咱們把它們作為單獨的屬性來寫，去掉映射的類型語法

type ReadonlyPoint = {
  readonly x: Point["x"];
  readonly y: Point["y"];
};   

最後，咱們可以解析這兩種查找類型，並將它們替換為具體的x和y類型，這兩種類型都是number。

type ReadonlyPoint = {
  readonly x: number;
  readonly y: number;
};

最後，得到的ReadonlyPoint類型與咱們手動創建的FrozenPoint類型相同。

更多映射類型的示例

上面已經看到lib.d.ts文件中內置的Readonly <T>類型。此外，TypeScript 定義瞭其他映射類型，這些映射類型在各種情況下都非常有用。如下：

/**
 * Make all properties in T optional
 */
type Partial<T> = {
  [P in keyof T]?: T[P]
};

/**
 * From T pick a set of properties K
 */
type Pick<T, K extends keyof T> = {
  [P in K]: T[P]
};

/**
 * Construct a type with a set of properties K of type T
 */
type Record<K extends string, T> = {
  [P in K]: T
};

這裡還有兩個關於映射類型的例子，如果需要的話，可以自己編寫：

/**
 * Make all properties in T nullable
 */
type Nullable<T> = {
  [P in keyof T]: T[P] | null
};

/**
 * Turn all properties of T into strings
 */
type Stringify<T> = {
  [P in keyof T]: string
};

映射類型和聯合的組合也是很有趣：

type X = Readonly<Nullable<Stringify<Point>>>;
// type X = {
//     readonly x: string | null;
//     readonly y: string | null;
// };

映射類型的實際用例

實戰中經常可以看到映射類型，來看看react和 Lodash ：

• react:組件的setState方法允許咱們更新整個狀態或其中的一個子集。咱們可以更新任意多個屬性，這使得setState方法成為Partial<T>的一個很好的用例。
• Lodash：pick函數從一個對象中選擇一組屬性。該方法返回一個新對象，該對象隻包含咱們選擇的屬性。可以使用Pick<T>對該行為進行構建，正如其名稱所示。

更好的字面量類型推斷

字符串、數字和佈爾字面量類型（如：”abc”，1和true）之前僅在存在顯式類型註釋時才被推斷。從 TypeScript 2.1 開始，字面量類型總是推斷為默認值。在 TypeScript 2.0 中，類型系統擴展瞭幾個新的字面量類型：

• boolean字面量類型
• 數字字面量
• 枚舉字面量

不帶類型註解的const變量或readonly屬性的類型推斷為字面量初始化的類型。已經初始化且不帶類型註解的let變量、var變量、形參或非readonly屬性的類型推斷為初始值的擴展字面量類型。字符串字面量擴展類型是string，數字字面量擴展類型是number,true或false的字面量類型是boolean，還有枚舉字面量擴展類型是枚舉。

更好的 const 變量推斷

咱們從局部變量和var關鍵字開始。當TypeScript看到下面的變量聲明時，它會推斷baseUrl變量的類型是string：

var baseUrl = "https://example.com/";
// 推斷類型: string

用let關鍵字聲明的變量也是如此

let baseUrl = "https://example.com/";
// 推斷類型: string

這兩個變量都推斷為string類型，因為它們可以隨時更改。它們是用一個字面量字符串值初始化的，但是以後可以修改它們。

但是，如果使用const關鍵字聲明變量並使用字符串字面量進行初始化，則推斷的類型不再是string，而是字面量類型：

const baseUrl = "https://example.com/";
// 推斷類型: "https://example.com/"

由於常量字符串變量的值永遠不會改變，因此推斷出的類型會更加的具體。baseUrl變量無法保存”https://example.com/”以外的任何其他值。

字面量類型推斷也適用於其他原始類型。如果用直接的數值或佈爾值初始化常量，推斷出的還是字面量類型：

const HTTPS_PORT = 443;
// 推斷類型: 443

const rememberMe = true;
// 推斷類型: true

類似地，當初始化器是枚舉值時，推斷出的也是字面量類型:

enum FlexDirection {
  Row,
  Column
}

const direction = FlexDirection.Column;
// 推斷類型: FlexDirection.Column

註意，direction類型為FlexDirection.Column，它是枚舉字面量類型。如果使用let或var關鍵字來聲明direction變量，那麼它的推斷類型應該是FlexDirection。

更好的隻讀屬性推斷

與局部const變量類似，帶有字面量初始化的隻讀屬性也被推斷為字面量類型：

class ApiClient {
  private readonly baseUrl = "https://api.example.com/";
  // 推斷類型: "https://api.example.com/"

  get(endpoint: string) {
    // ...
  }
}

隻讀類屬性隻能立即初始化，也可以在構造函數中初始化。試圖更改其他位置的值會導致編譯時錯誤。因此，推斷隻讀類屬性的字面量類型是合理的，因為它的值不會改變。

當然，TypeScript 不知道在運行時發生瞭什麼:用readonly標記的屬性可以在任何時候被一些js代碼改變。readonly修飾符隻限制從TypeScript代碼中對屬性的訪問，在運行時就無能為力。也就是說，它會被編譯時刪除掉，不會出現在生成的js代碼中。

推斷字面量類型的有用性

你可能會問自己，為什麼推斷const變量和readonly屬性為字面量類型是有用的。考慮下面的代碼:

const HTTP_GET = "GET"; // 推斷類型: "GET"
const HTTP_POST = "POST"; // 推斷類型: "POST"

function get(url: string, method: "GET" | "POST") {
  // ...
}

get("https://example.com/", HTTP_GET);

如果推斷HTTP_GET常量的類型是string而不是“GET”，則會出現編譯時錯誤，因為無法將HTTP_GET作為第二個參數傳遞給get函數：

Argument of type ‘string’ is not assignable to parameter of type ‘”GET” | “POST”‘

當然，如果相應的參數隻允許兩個特定的字符串值，則不允許將任意字符串作為函數參數傳遞。但是，當為兩個常量推斷字面量類型“GET”和“POST”時，一切就都解決瞭。

以上就是詳解TypeScript映射類型和更好的字面量類型推斷的詳細內容，更多關於TS的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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