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十分鐘教你理解TypeScript中的泛型

發(fā)布時間：2020-06-22 07:06:07 來源：網(wǎng)絡(luò) 閱讀：601 作者：powertoolsteam 欄目：web開發(fā)

轉(zhuǎn)載請注明出處：葡萄城官網(wǎng)，葡萄城為開發(fā)者提供專業(yè)的開發(fā)工具、解決方案和服務(wù)，賦能開發(fā)者。
原文出處：https://blog.bitsrc.io/understanding-generics-in-typescript-1c041dc37569

十分鐘教你理解TypeScript中的泛型

你將在本文中學到什么

本文介紹TypeScript中泛型（Generics）的概念和用法，它為什么重要，及其使用場景。我們會以一些清晰的例子，介紹其語法，類型和如何構(gòu)建參數(shù)。你可以在你的集成開發(fā)環(huán)境中跟著實踐。

準備工作

要從本文中跟著學習的話，你需要在電腦上準備以下東西：

  • 安裝Node.js：你可以運行命令行檢查Node是否安裝好了。

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node -v

  • 安裝Node Package Manager： 通常安裝Node時，它會順帶安裝好所需版本的NPM。

  • 安裝TypeScript：如果你安裝好了Node Package Manager，你可以用以下命令在本機的全局環(huán)境安裝TypeScript。

  • 1
    npm install -g typescript

    集成開發(fā)環(huán)境：本文將使用微軟團隊開發(fā)的Visual Studio Code?？梢栽谶@里下載。進入其下載的目錄，并按照提示進行安裝。記得選擇“添加打開代碼”（Add open with code）選項，這樣你就可以在本機從任何位置輕松打開VS Code了。

本文是寫給各層次的TypeScript開發(fā)人員的，包括但并不只是初學者。 這里給出了設(shè)置工作環(huán)境的步驟，是為了照顧那些TypeScript和Visual Studio Code的新手們。

TypeScript里的泛型是個啥

在TypeScript中，泛型是一種創(chuàng)建可復用代碼組件的工具。這種組件不只能被一種類型使用，而是能被多種類型復用。類似于參數(shù)的作用，泛型是一種用以增強類（classes）、類型（types）和接口（interfaces）能力的非?？煽康氖侄巍＿@樣，我們開發(fā)者，就可以輕松地將那些可復用的代碼組件，適用于各種輸入。然而，不要把TypeScript中的泛型錯當成any類型來使用——你會在后面看到這兩者的不同。

類似C#和Java這種語言，在它們的工具箱里，泛型是創(chuàng)建可復用代碼組件的主要手段之一。即，用于創(chuàng)建一個適用于多種類型的代碼組件。這允許用戶以他們自己的類使用該泛型組件。

在VS Code中配置TypeScript

在計算機中創(chuàng)建一個新文件夾，然后使用VS Code 打開它（如果你跟著從頭開始操作，那你已經(jīng)安裝好了）。

在VS Code中，創(chuàng)建一個app.ts文件。我的TypeScript代碼都會放在這里面。

把下面打日志的代碼拷貝到編輯器中：

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console.log("hello TypeScript");

按下F5鍵，你會看到一個像這樣的launch.json文件：

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{
??// Use IntelliSense to learn about possible attributes.
??// Hover to view descriptions of existing attributes.
??// For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
??"version":?"0.2.0",
??"configurations": [
????{
??????"type":?"node",
??????"request":?"launch",
??????"name":?"TypeScript",
??????"program":?"${workspaceFolder}\\app.ts",
??????"outFiles": [
????????"${workspaceFolder}/**/*.js"
??????]
????}
??]
}

里面的name字段的值，本來是Launch Program，我把它改成了TypeScript。你可以把它改成其他值。

點擊Terminal Tab，選擇Run Tasks，再選擇一個Task Runner："TypeScript Watch Mode"，然后會彈出一個tasks.json文件，把它改成下面像這樣：

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{
?// See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
?// for the documentation about the tasks.json format
?"version":?"2.0.0",
?"tasks": [
?{
??"label":?"echo",
??"type":?"shell",
??"command":?"tsc",
??"args": ["-w",?"-p","."],
??"problemMatcher": [
???"$tsc-watch"
???],
??"isBackground":?true
??}
?]
}

在app.ts所在的目錄，創(chuàng)建另一個文件tsconfig.json。把下面的代碼拷貝進去:

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{
??"compilerOptions": {
????"sourceMap":?true
??}
}

這樣，Task Runner就可以把TypeScript編譯成JavaScript，并且可監(jiān)聽到文件的變化，實時編譯。

再次點擊Ternimal標簽，選擇Run Build Task，再選擇tsc: watch - tsconfig.json，可以看到終端出現(xiàn)的信息：

1
[21:41:31] Starting compilation?in?watch mode…

你可以使用VS Code的調(diào)試功能編譯TypeScript文件。　　

十分鐘教你理解TypeScript中的泛型

設(shè)置好了開發(fā)環(huán)境，你就可以著手處理TypeScript泛型概念相關(guān)的問題了。

找到問題

TypeScript中不建議使用any類型，原因有幾點，你可以在本文看到。其中一個原因，就是調(diào)試時缺乏完整的信息。而選擇VS Code作為開發(fā)工具的一個很好的理由，就是它帶來的基于這些信息的智能感知。

如果你有一個類，存儲著一個集合。有方法向該集合里添加東西，也有方法通過索引獲取集合里的東西。像這樣:

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class?Collection {
??private?_things: string[];
??constructor() {
????this._things = [];
??}
??add(something: string) {
????this._things.push(something);
??}
??get(index: number): string {
????return?this._things[index];
??}
}

你可以很快辨識出，此集合被顯示定義為一個string類型的集合，顯然是不能在其中使用number的。如果想要處理number的話，可以創(chuàng)建一個接受number而不是string的集合。著是一個不錯的選擇，但有一個很大的缺點——代碼重復。代碼重復，最終會導致編寫和調(diào)試代碼的時間增多，并且降低內(nèi)存的使用效率。

另一個選擇，是使用any類型代替string類型定義剛才的類，像下面這樣：

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class?Collection {
??private?_things: any[];
??constructor() {
????this._things = [];
??}
??add(something: any) {
????this._things.push(something);
??}
??get(index: number): any {
????return?this._things[index];
??}
}

此時，該集合支持你給出的任何類型。如果你創(chuàng)建像這樣的邏輯構(gòu)建此集合的話：

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let?Stringss =?new?Collection();
Stringss.add("hello");
Stringss.add("world");

這添加了字符串"hello"和"world"到集合中，你可以打出像length這樣的屬性，返回任意一個集合元素的長度?！　?/p>

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console.log(Stringss.get(0).length);

字符串"hello"有五個字符，運行TypeScript代碼，你可以在調(diào)試模式下看到它?！　?/p>

十分鐘教你理解TypeScript中的泛型

請注意，當你鼠標懸停在length屬性上時，VS Code的智能感知沒有提供任何信息，因為它不知道你選擇使用的確切類型。當你像下面這樣，把其中一個添加的元素修改為其他類型時，比如number，這種不能被智能感知到的情況會體現(xiàn)得更加明顯：

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let?Strings =?new?Collection();
Strings.add(001);
Strings.add("world");
console.log(Strings.get(0).length);

你打出一個undefined的結(jié)果，仍然沒有什么有用信息。如果你更進一步，決定打印string的子字符串——它會報運行時錯誤，但不指不出任何具體的內(nèi)容，更重要的是，編譯器沒有給出任何類型不匹配的編譯時錯誤。　　

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console.log(Stringss.get(0).substr(0,1));

十分鐘教你理解TypeScript中的泛型

這僅僅是使用any類型定義該集合的一種后果罷了。

理解中心思想

剛才使用any類型導致的問題，可以用TypeScript中的泛型來解決。其中心思想是類型安全。使用泛型，你可以用一種編譯器能理解的，并且合乎我們判斷的方式，指定類、類型和接口的實例。正如在其他強類型語言中的情況一樣，用這種方法，就可以在編譯時發(fā)現(xiàn)你的類型錯誤，從而保證了類型安全。

泛型的語法像這樣：

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function?identity<T>(arg: T): T {
??return?arg;
}

你可以在之前創(chuàng)建的集合中使用泛型，用尖括號括起來?！　?/p>

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class?Collection<T> {
??private?_things: T[];
??constructor() {
????this._things = [];
??}
??add(something: T): void {
????this._things.push(something);
??}
??get(index: number): T {
????return?this._things[index];
??}
}
let?Stringss =?new?Collection<String>();
Stringss.add(001);
Stringss.add("world");
console.log(Stringss.get(0).substr(0, 1));

如果將帶有尖括號的新邏輯復制到代碼編輯器中，你會立即注意到"001"下的波浪線。這是因為，TypeScript現(xiàn)在可以從指定的泛型類型推斷出001不是字符串。在T出現(xiàn)的地方，就可以使用string類型，這就實現(xiàn)了類型安全。本質(zhì)上，這個集合的輸出可以是任何類型，但你指明了它應(yīng)該是string類型，所以編譯器推斷它就是string類型。這里使用的泛型聲明是在類級別，它也可以在其他級別定義，如靜態(tài)方法級別和實例方法級別，你稍后會看到。

使用泛型

你可以在泛型聲明中，包含多個類型參數(shù)，它們只需要用逗號分隔，像這樣：

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class?Collection<T, K> {
??private?_things: K[];
??constructor() {
????this._things = [];
??}
??add(something: K): void {
????this._things.push(something);
??}
??get(index: number): T {
????console.log(index);
??}
}

聲明時，類型參數(shù)也可以在函數(shù)中顯式使用，比如：

?

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class?Collection {
??private?_things: any[];
??constructor() {
????this._things = [];
??}
??add<A>(something: A): void {
????this._things.push(something);
??}
??get<B>(index: number): B {
????return?this._things[index];
??}
}

因此，當你要創(chuàng)建一個新的集合時，在方法級別聲明的泛型，現(xiàn)在也會在方法調(diào)用級別中被指示，像這樣：　　

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let?Stringss =?new?Collection();
Stringss.add<string>("hello");
Stringss.add("world");

你還可注意到，在鼠標懸停時，VS Code智能感知能夠推斷出第二個add函數(shù)調(diào)用仍然是string類型。

泛型聲明同樣適用于靜態(tài)方法:

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static?add<A>(something: A): void {
??_things.push(something);
}

雖然初始化靜態(tài)方法時，可使用泛型類型，但是，對初始化靜態(tài)屬性則不能。

泛型約束

現(xiàn)在，你已經(jīng)對泛型有比較好的認識，是時候提到泛型的核心缺點及其實用的解決方案了。使用泛型，許多屬性的類型都能被TypeScript推斷出來，然而，在某些TypeScript不能做出準確推斷的地方，它不會做任何假設(shè)。為了類型安全，你需要將這些要求或者約束定義為接口，并在泛型初始化中繼承它們。

如果你有這樣一個非常簡單的函數(shù)：

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function?printName<T>(arg: T) {
??console.log(arg.length);
??return?arg;
}
printName(3);

因為TypeScript無法推斷出arg參數(shù)是什么類型，不能證明所有類型都具有length屬性，因此不能假設(shè)它是一個字符串（具有length屬性）。所以，你會在length屬性下看到一條波浪線。如前所述，你需要創(chuàng)建一個接口，讓泛型的初始化可以繼承它，以便編譯器不再報警?！　?/p>

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interface?NameArgs {
??length: number;
}

你可以在泛型聲明中繼承它：

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function?printName<T?extends?NameArgs>(arg: T) {
??console.log(arg.length);
??return?arg;
}

這告訴TypeScript，可使用任何具有length屬性的類型。 定義它之后，函數(shù)調(diào)用語句也必須更改，因為它不再適用于所有類型。 所以它應(yīng)看起來是這樣：　　

?

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printName({length: 1, value: 3});

這是一個很基礎(chǔ)的例子。但理解了它，你就能看到在使用泛型時，設(shè)置泛型約束是多么有用。

為什么是泛型

一個活躍于Stack Overflow社區(qū)的成員，Behrooz，在后續(xù)內(nèi)容中很好的回答了這個問題。在TypeScript中使用泛型的主要原因是使類型，類或接口充當參數(shù)。 它幫助我們?yōu)椴煌愋偷妮斎胫赜孟嗤拇a，因為類型本身可用作參數(shù)。

泛型的一些好處有：

  • 定義輸入和輸出參數(shù)類型之間的關(guān)系。比如

　

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function?test<T>(input: T[]): T {
??//…
}

　

允許你確保輸入和輸出使用相同的類型，盡管輸入是用的數(shù)組。

  • 可使用編譯時更強大的類型檢查。在上訴示例中，編譯器讓你知道數(shù)組方法可用于輸入，任何其他方法則不行。

  • 你可以去掉不需要的強制類型轉(zhuǎn)換。比如，如果你有一個常量列表：

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Array<Item> a = [];

變量數(shù)組時，你可以由智能感知訪問到Item類型的所有成員。

其他資源

  • 官方文檔

結(jié)論

你已經(jīng)看完了泛型概念的概述，并看到了各種示例來幫助揭示它背后的思想。 起初，泛型的概念可能令人困惑，我建議，把本文再讀一遍，并查閱本文所提供的額外資源，幫助自己更好地理解。泛型是一個很棒的概念，可以幫助我們在JavaScript中，更好地控制輸入和輸出。請快樂地編碼吧！


向AI問一下細節(jié)

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