TS 3.1

原文地址 www.tslang.cn

交叉类型（Intersection Types）

交叉类型是将多个类型合并为一个类型。 这让我们可以把现有的多种类型叠加到一起成为一种类型，它包含了所需的所有类型的特性。 例如， Person & Serializable & Loggable同时是 Person 和 Serializable 和 Loggable。 就是说这个类型的对象同时拥有了这三种类型的成员。

注释：函数的重载可以视为交叉类型

  type A = (a: string) => string
  type B = (b:number) => number
  const abc: A & B = a => a;

联合类型（Union Types）

在传统的面向对象语言里，我们可能会将这两种类型抽象成有层级的类型。 这么做显然是非常清晰的，但同时也存在了过度设计。 padLeft原始版本的好处之一是允许我们传入原始类型。 这样做的话使用起来既简单又方便。 如果我们就是想使用已经存在的函数的话，这种新的方式就不适用了。

代替 any， 我们可以使用 _联合类型_做为 padding的参数：

function padLeft(value: string, padding: string | number) {
    // ...
}

let indentedString = padLeft("Hello world", true); // errors during compilation

类型保护与区分类型（Type Guards and Differentiating Types）

使用类型断言：

function getSmallPet(): Fish | Bird {
    // ...
}

let pet = getSmallPet();

if ((<Fish>pet).swim) {
    (<Fish>pet).swim();
}
else {
    (<Bird>pet).fly();
}

用户自定义的类型保护

类型保护就是一些表达式，它们会在运行时检查以确保在某个作用域里的类型。 要定义一个类型保护，我们只要简单地定义一个函数，它的返回值是一个 类型谓词：

function isFish(pet: Fish | Bird): pet is Fish {
    return (<Fish>pet).swim !== undefined;
}

在这个例子里， pet is Fish就是类型谓词。 谓词为 parameterName is Type这种形式， parameterName必须是来自于当前函数签名里的一个参数名。

每当使用一些变量调用 isFish时，TypeScript 会将变量缩减为那个具体的类型，只要这个类型与变量的原始类型是兼容的。

// 'swim' 和 'fly' 调用都没有问题了

if (isFish(pet)) {
    pet.swim();
}
else {
    pet.fly();
}

typeof类型保护

我们不必将 typeof x === "number"抽象成一个函数，因为 TypeScript 可以将它识别为一个类型保护。 也就是说我们可以直接在代码里检查类型了。

function padLeft(value: string, padding: string | number) {
    if (typeof padding === "number") {
        return Array(padding + 1).join(" ") + value;
    }
    if (typeof padding === "string") {
        return padding + value;
    }
    throw new Error(`Expected string or number, got '${padding}'.`);
}

这些 * typeof类型保护 * 只有两种形式能被识别： typeof v === "typename"和 typeof v !== "typename"， "typename"必须是 "number"， "string"， "boolean"或 "symbol"。 但是 TypeScript 并不会阻止你与其它字符串比较，语言不会把那些表达式识别为类型保护。

instanceof类型保护

interface Padder {
    getPaddingString(): string
}

class SpaceRepeatingPadder implements Padder {
    constructor(private numSpaces: number) { }
    getPaddingString() {
        return Array(this.numSpaces + 1).join(" ");
    }
}

class StringPadder implements Padder {
    constructor(private value: string) { }
    getPaddingString() {
        return this.value;
    }
}

function getRandomPadder() {
    return Math.random() < 0.5 ?
        new SpaceRepeatingPadder(4) :
        new StringPadder("  ");
}

// 类型为SpaceRepeatingPadder | StringPadder
let padder: Padder = getRandomPadder();

if (padder instanceof SpaceRepeatingPadder) {
    padder; // 类型细化为'SpaceRepeatingPadder'
}
if (padder instanceof StringPadder) {
    padder; // 类型细化为'StringPadder'
}

instanceof的右侧要求是一个构造函数，TypeScript 将细化为：

1. 此构造函数的 prototype属性的类型，如果它的类型不为 any的话
2. 构造签名所返回的类型的联合

可以为null的类型

TypeScript 具有两种特殊的类型， null和 undefined，它们分别具有值 null 和 undefined. 我们在 [基础类型](./Basic Types.md) 一节里已经做过简要说明。 默认情况下，类型检查器认为 null与 undefined可以赋值给任何类型。 null与 undefined是所有其它类型的一个有效值。 这也意味着，你阻止不了将它们赋值给其它类型，就算是你想要阻止这种情况也不行。 null的发明者，Tony Hoare，称它为 价值亿万美金的错误。

--strictNullChecks标记可以解决此错误：当你声明一个变量时，它不会自动地包含 null或 undefined。 你可以使用联合类型明确的包含它们：

可选参数和可选属性

使用了 --strictNullChecks，可选参数会被自动地加上 | undefined:

function f(x: number, y?: number) {
    return x + (y || 0);
}
f(1, 2);
f(1);
f(1, undefined);
f(1, null); // error, 'null' is not assignable to 'number | undefined'

可选属性也会有同样的处理：

class C {
    a: number;
    b?: number;
}
let c = new C();
c.a = 12;
c.a = undefined; // error, 'undefined' is not assignable to 'number'
c.b = 13;
c.b = undefined; // ok
c.b = null; // error, 'null' is not assignable to 'number | undefined'

类型保护和类型断言

由于可以为 null 的类型是通过联合类型实现，那么你需要使用类型保护来去除 null。 幸运地是这与在 JavaScript 里写的代码一致：

function f(sn: string | null): string {
    if (sn == null) {
        return "default";
    }
    else {
        return sn;
    }
}

如果编译器不能够去除 null或 undefined，你可以使用类型断言手动去除。 语法是添加 !后缀： identifier!从 identifier的类型里去除了 null和 undefined：

function fixed(name: string | null): string {
  function postfix(epithet: string) {
    return name!.charAt(0) + '.  the ' + epithet; // ok
  }
  name = name || "Bob";
  return postfix("great");
}

本例使用了嵌套函数，因为编译器无法去除嵌套函数的 null（除非是立即调用的函数表达式）。 因为它无法跟踪所有对嵌套函数的调用，尤其是你将内层函数做为外层函数的返回值。 如果无法知道函数在哪里被调用，就无法知道调用时 name的类型。

类型别名

类型别名会给一个类型起个新名字。 类型别名有时和接口很像，但是可以作用于原始值，联合类型，元组以及其它任何你需要手写的类型。

type Name = string;
type NameResolver = () => string;
type NameOrResolver = Name | NameResolver;
function getName(n: NameOrResolver): Name {
    if (typeof n === 'string') {
        return n;
    }
    else {
        return n();
    }
}

起别名不会新建一个类型 - 它创建了一个新 _名字_来引用那个类型。 给原始类型起别名通常没什么用，尽管可以做为文档的一种形式使用。

同接口一样，类型别名也可以是泛型 - 我们可以添加类型参数并且在别名声明的右侧传入：

type Container<T> = { value: T };

我们也可以使用类型别名来在属性里引用自己：

type Tree<T> = {
    value: T;
    left: Tree<T>;
    right: Tree<T>;
}

与交叉类型一起使用，我们可以创建出一些十分稀奇古怪的类型。

注释：接口也可以实现相同的功能

type LinkedList<T> = T & { next: LinkedList<T> };

interface Person {
    name: string;
}

var people: LinkedList<Person>;
var s = people.name;
var s = people.next.name;
var s = people.next.next.name;
var s = people.next.next.next.name;

然而，类型别名不能出现在声明右侧的任何地方。

注释：不能在右侧的说法是有问题的，在 4.1.2 版本中以下示例不会报错。

type Yikes = Array<Yikes>; // error

接口 vs. 类型别名

像我们提到的，类型别名可以像接口一样；然而，仍有一些细微差别。

其一，接口创建了一个新的名字，可以在其它任何地方使用。 类型别名并不创建新名字—比如，错误信息就不会使用别名。 在下面的示例代码里，在编译器中将鼠标悬停在 interfaced上，显示它返回的是 Interface，但悬停在 aliased上时，显示的却是对象字面量类型。

type Alias = { num: number }
interface Interface {
    num: number;
}
declare function aliased(arg: Alias): Alias;
declare function interfaced(arg: Interface): Interface;

另一个重要区别是类型别名不能被 extends和 implements（自己也不能 extends和 implements其它类型）。 因为 软件中的对象应该对于扩展是开放的，但是对于修改是封闭的，你应该尽量去使用接口代替类型别名。

另一方面，如果你无法通过接口来描述一个类型并且需要使用联合类型或元组类型，这时通常会使用类型别名。

注释：开闭原则：当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。

枚举成员类型

如我们在 枚举一节里提到的，当每个枚举成员都是用字面量初始化的时候枚举成员是具有类型的。

在我们谈及 “单例类型” 的时候，多数是指枚举成员类型和数字 / 字符串字面量类型，尽管大多数用户会互换使用 “单例类型” 和“字面量类型”。

可辨识联合（Discriminated Unions）

你可以合并单例类型，联合类型，类型保护和类型别名来创建一个叫做 _可辨识联合_的高级模式，它也称做 _标签联合_或 代数数据类型。 可辨识联合在函数式编程很有用处。 一些语言会自动地为你辨识联合；而 TypeScript 则基于已有的 JavaScript 模式。 它具有 3 个要素：

1. 具有普通的单例类型属性— 可辨识的特征。
2. 一个类型别名包含了那些类型的联合— 联合。
3. 此属性上的类型保护。

interface Square {
    kind: "square";
    size: number;
}
interface Rectangle {
    kind: "rectangle";
     number;
    height: number;
}
interface Circle {
    kind: "circle";
    radius: number;
}

首先我们声明了将要联合的接口。 每个接口都有 kind属性但有不同的字符串字面量类型。 kind属性称做 _可辨识的特征_或 标签。 其它的属性则特定于各个接口。 注意，目前各个接口间是没有联系的。 下面我们把它们联合到一起：

type Shape = Square | Rectangle | Circle;

现在我们使用可辨识联合:

function area(s: Shape) {
    switch (s.kind) {
        case "square": return s.size * s.size;
        case "rectangle": return s.height * s.width;
        case "circle": return Math.PI * s.radius ** 2;
    }
}

完整性检查

当没有涵盖所有可辨识联合的变化时，我们想让编译器可以通知我们。 比如，如果我们添加了 Triangle到 Shape，我们同时还需要更新 area:

type Shape = Square | Rectangle | Circle | Triangle;
function area(s: Shape) {
    switch (s.kind) {
        case "square": return s.size * s.size;
        case "rectangle": return s.height * s.width;
        case "circle": return Math.PI * s.radius ** 2;
    }
    // should error here - we didn't handle case "triangle"
}

有两种方式可以实现。 首先是启用 --strictNullChecks并且指定一个返回值类型：

function area(s: Shape): number { // error: returns number | undefined
    switch (s.kind) {
        case "square": return s.size * s.size;
        case "rectangle": return s.height * s.width;
        case "circle": return Math.PI * s.radius ** 2;
    }
}

因为 switch没有包涵所有情况，所以 TypeScript 认为这个函数有时候会返回 undefined。 如果你明确地指定了返回值类型为 number，那么你会看到一个错误，因为实际上返回值的类型为 number | undefined。 然而，这种方法存在些微妙之处且 --strictNullChecks对旧代码支持不好。

第二种方法使用 never类型，编译器用它来进行完整性检查：

function assertNever(x: never): never {
    throw new Error("Unexpected object: " + x);
}
function area(s: Shape) {
    switch (s.kind) {
        case "square": return s.size * s.size;
        case "rectangle": return s.height * s.width;
        case "circle": return Math.PI * s.radius ** 2;
        default: return assertNever(s); // error here if there are missing cases
    }
}

这里， assertNever检查 s是否为 never类型—即为除去所有可能情况后剩下的类型。 如果你忘记了某个 case，那么 s将具有一个真实的类型并且你会得到一个错误。 这种方式需要你定义一个额外的函数，但是在你忘记某个 case 的时候也更加明显。

多态的 this类型

多态的 this类型表示的是某个包含类或接口的 子类型。 这被称做 F-bounded 多态性。 它能很容易的表现连贯接口间的继承，比如。 在计算器的例子里，在每个操作之后都返回 this类型：

class BasicCalculator {
    public constructor(protected value: number = 0) { }
    public currentValue(): number {
        return this.value;
    }
    public add(operand: number): this {
        this.value += operand;
        return this;
    }
    public multiply(operand: number): this {
        this.value *= operand;
        return this;
    }
    // ... other operations go here ...
}

let v = new BasicCalculator(2)
            .multiply(5)
            .add(1)
            .currentValue();

由于这个类使用了 this类型，你可以继承它，新的类可以直接使用之前的方法，不需要做任何的改变。

注释：继承来的 this 类型会指向当前类型，而不是继承的类型

class ScientificCalculator extends BasicCalculator {
    public constructor(value = 0) {
        super(value);
    }
    public sin() {
        this.value = Math.sin(this.value);
        return this;
    }
    // ... other operations go here ...
}

let v = new ScientificCalculator(2)
        .multiply(5)
        .sin()
        .add(1)
        .currentValue();

索引类型（Index types）

下面是如何在 TypeScript 里使用此函数，通过 索引类型查询和 索引访问操作符：

function pluck<T, K extends keyof T>(o: T, names: K[]): T[K][] {
  return names.map(n => o[n]);
}

interface Person {
    name: string;
    age: number;
}
let person: Person = {
    name: 'Jarid',
    age: 35
};
let strings: string[] = pluck(person, ['name']); // ok, string[]

编译器会检查 name是否真的是 Person的一个属性。 本例还引入了几个新的类型操作符。 首先是 keyof T， 索引类型查询操作符。 对于任何类型 T， keyof T的结果为 T上已知的公共属性名的联合。 例如：

let personProps: keyof Person; // 'name' | 'age'

keyof Person是完全可以与 'name' | 'age'互相替换的。 不同的是如果你添加了其它的属性到 Person，例如 address: string，那么 keyof Person会自动变为 'name' | 'age' | 'address'。 你可以在像 pluck函数这类上下文里使用 keyof，因为在使用之前你并不清楚可能出现的属性名。 但编译器会检查你是否传入了正确的属性名给 pluck：

pluck(person, ['age', 'unknown']); // error, 'unknown' is not in 'name' | 'age'

第二个操作符是 T[K]， 索引访问操作符。 在这里，类型语法反映了表达式语法。 这意味着 person['name']具有类型 Person['name'] — 在我们的例子里则为 string类型。 然而，就像索引类型查询一样，你可以在普通的上下文里使用 T[K]，这正是它的强大所在。 你只要确保类型变量 K extends keyof T就可以了。

映射类型

注释：映射使用了别名、泛型和 in 这个关键字

TypeScript 提供了从旧类型中创建新类型的一种方式 — 映射类型。 在映射类型里，新类型以相同的形式去转换旧类型里每个属性。 例如，你可以令每个属性成为 readonly类型或可选的。 下面是一些例子：

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

下面来看看最简单的映射类型和它的组成部分：

type Keys = 'option1' | 'option2';
type Flags = { [K in Keys]: boolean };

它的语法与索引签名的语法类型，内部使用了 for .. in。 具有三个部分：

1. 类型变量 K，它会依次绑定到每个属性。
2. 字符串字面量联合的 Keys，它包含了要迭代的属性名的集合。
3. 属性的结果类型。

但它更有用的地方是可以有一些通用版本。

type Nullable<T> = { [P in keyof T]: T[P] | null }
type Partial<T> = { [P in keyof T]?: T[P] }

注释：同态应该是指转化后的对象包含的属性是来源于转换前的对象

在这些例子里，属性列表是 keyof T且结果类型是 T[P]的变体。 这是使用通用映射类型的一个好模版。 因为这类转换是 同态的，映射只作用于 T的属性而没有其它的。 编译器知道在添加任何新属性之前可以拷贝所有存在的属性修饰符。 例如，假设 Person.name是只读的，那么 Partial<Person>.name也将是只读的且为可选的。

下面是另一个例子， T[P]被包装在 Proxy<T>类里：

type Proxy<T> = {
    get(): T;
    set(value: T): void;
}
type Proxify<T> = {
    [P in keyof T]: Proxy<T[P]>;
}
function proxify<T>(o: T): Proxify<T> {
  const ret = {} as Proxify<T>;
  for (const key in o) {
    ret[key] = {
      get() { return o[key]; },
      set(v: T[keyof T]) { console.log(v); }
    };
  }
  return ret;
}
let proxyProps = proxify(props);

注意 Readonly<T>和 Partial<T>用处不小，因此它们与 Pick和 Record一同被包含进了 TypeScript 的标准库里：

type Pick<T, K extends keyof T> = {
    [P in K]: T[P];
}
type Record<K extends string, T> = {
    [P in K]: T;
}

Readonly， Partial和 Pick是同态的，但 Record不是。 因为 Record并不需要输入类型来拷贝属性，所以它不属于同态：
非同态类型本质上会创建新的属性，因此它们不会从它处拷贝属性修饰符。

由映射类型进行推断

现在你了解了如何包装一个类型的属性，那么接下来就是如何拆包。 其实这也非常容易：

function unproxify<T>(t: Proxify<T>): T {
    let result = {} as T;
    for (const k in t) {
        result[k] = t[k].get();
    }
    return result;
}

let originalProps = unproxify(proxyProps);

注意这个拆包推断只适用于同态的映射类型。 如果映射类型不是同态的，那么需要给拆包函数一个明确的类型参数。

预定义的有条件类型

TypeScript 2.8 在lib.d.ts里增加了一些预定义的有条件类型：

• Exclude<T, U> -- 从T中剔除可以赋值给U的类型。
• Extract<T, U> -- 提取T中可以赋值给U的类型。
• NonNullable<T> -- 从T中剔除null和undefined。
• ReturnType<T> -- 获取函数返回值类型。
• InstanceType<T> -- 获取构造函数类型的实例类型。

以下为前文提到的预定条件类型
Readonly<T>给 T 的所有 key 加上 readonly 属性
Partial<T>给 T 的所有值加上 undefined
Pick<T,K>从 T 中找出 key 包含在 K 中的属性
Record<K,T>用 K 作为属性，用 T 作为值，创建类型
Omit<T,K>在4.1.2版本中已经成为预定义条件类型，从 T 中剔除 key 包含在 K 中的键

示例

type T00 = Exclude<"a" | "b" | "c" | "d", "a" | "c" | "f">;  // "b" | "d"
type T01 = Extract<"a" | "b" | "c" | "d", "a" | "c" | "f">;  // "a" | "c"

type T02 = Exclude<string | number | (() => void), Function>;  // string | number
type T03 = Extract<string | number | (() => void), Function>;  // () => void

type T04 = NonNullable<string | number | undefined>;  // string | number
type T05 = NonNullable<(() => string) | string[] | null | undefined>;  // (() => string) | string[]

function f1(s: string) {
    return { a: 1, b: s };
}

class C {
    x = 0;
    y = 0;
}

type T10 = ReturnType<() => string>;  // string
type T11 = ReturnType<(s: string) => void>;  // void
type T12 = ReturnType<(<T>() => T)>;  // {} 注释：4.1.2中是 unknown
type T13 = ReturnType<(<T extends U, U extends number[]>() => T)>;  // number[]
type T14 = ReturnType<typeof f1>;  // { a: number, b: string }
type T15 = ReturnType<any>;  // any
type T16 = ReturnType<never>;  // any 注释：4.1.2中是 never
type T17 = ReturnType<string>;  // Error
type T18 = ReturnType<Function>;  // Error

type T20 = InstanceType<typeof C>;  // C
type T21 = InstanceType<any>;  // any
type T22 = InstanceType<never>;  // any 注释：4.1.2中是 never
type T23 = InstanceType<string>;  // Error
type T24 = InstanceType<Function>;  // Error

注意：Exclude类型是建议的Diff类型的一种实现。我们使用Exclude这个名字是为了避免破坏已经定义了Diff的代码，并且我们感觉这个名字能更好地表达类型的语义。我们没有增加Omit<T, K>类型，因为它可以很容易的用Pick<T, Exclude<keyof T, K>>来表示。