TypeScript躬行记(4)——泛型

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  泛型是程序设计语言中的一种风格或范式,相当于类型模板,允许在声明类、接口或函数等成员时忽略类型,而在未来使用时再指定类型,其主要目的是为它们提供有意义的约束,提升代码的可重用性。

一、泛型参数

  当一个函数需要能处理多种类型的参数和返回值,并且还得约束它们之间的关系(例如类型要相同)时,就可以采用泛型的语法,如下所示。

function send<T>(data: T): T {
  return data;
}

  函数名称后面跟了<T>,其中把T称为泛型参数或泛型变量,表示某种数据类型。注意,T只是个占位符,可以命名的更含语义,例如TKey、TValue等。在使用时,既可以指定类型,也可以利用类型推论自动确定类型,如下所示。

send<number>(10);        //指定类型
send(10);              //类型推论

  当需要处理T类型的数组时,可以像下面这么写。

function send<T>(data: T[]): T[] {
  return data;
}
send<number>([1, 2, 3]);

  当指定一个泛型函数的类型时,需要包含泛型参数,如下所示,其中泛型参数和函数参数的名称都可与定义时的不同。

let func: <U>(data: U) => U = send;

  泛型参数还支持传递多个,只需在声明时增加类型占位符即可。在下面的示例中,将T和U合并成了一个元组类型,还有许多其它用法,将在后面讲解。

function send<T, U>(data: [T, U]): [T, U] {
  return data;
}
send<number, string>([1, "a"]);

二、泛型接口

  在接口中,可利用泛型来约束函数的结构,如下所示,接口中声明的调用签名包含泛型参数。

interface Func {
  <T>(str: T): T;
}
function send<T>(str: T): T {
  return str;
}
let fn: Func = send;

  泛型参数还可以作为接口的一个参数存在,即把用尖括号包裹的泛型参数移到接口名称之后,如下所示。

interface Func<T> {
  (str: T): T;
}
function send<T>(str: T): T {
  return str;
}
let fn: Func<string> = send;

  当把Func接口作为类型使用时,需要向其传入一个类型,例如上面赋值语句中的string。

三、泛型类

  泛型类与泛型接口类似,也是在名称后添加泛型参数,如下所示,其中send属性中的“=>”符号不表示箭头函数,而是用来定义方法的返回值类型。

class Person<T> {
  name: T;
  send: (data: T) => T;
}

  在实例化泛型类时,需要为其指定一种类型,如下所示。

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let person = new Person<string>();
person.send = function(data) {
  return data;
}

  注意,类的静态部分不能使用泛型参数。

四、泛型约束

  在使用泛型时,由于事先不清楚参数的数据类型,因此不能随意调用它的属性或方法,甚至无法对其使用运算符。在下面的示例中,访问了data的length属性,但由于编译器无法确定它的类型,因此就会报错。

function send<T>(data: T): T {
  console.log(data.length);
  return data;
}

  TypeScript允许为泛型参数添加约束条件,从而就能调用相应的属性或方法了,如下所示,通过extends关键字约束T必须是string的子类型。

function send<T extends string>(data: T): T {
  console.log(data.length);
  return data;
}

  在添加了这个约束之后,send()函数就无法接收数字类型的参数了,如下所示。

send("10");        //正确
send(10);          //错误

1)创建类的实例

  在使用泛型创建类的工厂函数时,需要声明T类型拥有构造函数,如下所示。

class Programmer { }
function create<T>(ctor: {new(): T}): T {
  return new ctor();
}
create(Programmer);

  用“{new(): T}”替代原先的类型占位符,表示可以被new运算符实例化,并且得到的是T类型,另一种相同作用的写法如下所示。

function create<T>(ctor: new()=>T): T {
  return new ctor();
}

2)多个泛型参数

  在TypeScript中,多个泛型参数之间也可以相互约束,如下所示,创建了基类Person和派生类Programmer,并将create()函数中的T约束为U的子类型。

class Person { }
class Programmer extends Person { }
function create<T extends U, U>(target: T, source: U): T {
  return target;
}

  当传递给create()函数的参数不符合约束条件时,就会在编译阶段报错,如下所示。

create(Programmer, Person);        //正确
create(Programmer, 10);            //错误

 

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