2-1-6 TS 泛型

Posted 2022-05-02 沿着路走到底

泛型的概念

泛型， 或者说提取了一类事物的共性特征的一种抽象。比如说，松树、柳树都是树，在程序里有3种表达：

- 接口(Interface)

- 继承(Inheritance)

- 泛型(Generics)

继承是一种强表达。

松树继承于树，松树同时也是木材。这样关系的表达，要么让松树多重集成（树、木材），要么松树<-树<-木材。

无论哪种，增加程序设计复杂度，也加强了**继承关系的维护成本**（或者说耦合）。这么看，关系太强，反而不好！

接口是一种方面(Aspect)描述。

比如松树可以生长，那么松树是：Growable；动植物都可以进化，那么它们是Evolvable。

一个类型可以拥有多个方面的特性。

泛型(Generics)是对共性的提取（不仅仅是描述）。

class BedMaker<T> 
    //....
    make()
        
    



const A = new BedMaker<红木>()
const B = new BedMaker<桃木>()

- 木头可以制造床，但是不是所有的木头可以制造床

- 制造床()这个方法，放到木头类中会很奇怪，因为木头不仅仅可以制造床

- 同理，让木头继承于“可以制造床”这个接口也很奇怪

奇怪的代码展示：

class 红木 implements IMakeBed
    makeBed()...

设计`IMakeBed` 的目标是为了拆分描述事物不同的方面(Aspect)，其实还有一个更专业的词汇——关注点（Interest Point)。拆分关注点的技巧，叫做关注点分离。如果仅仅用接口，不用泛型，那么关注点没有做到完全解耦。

划重点：**泛型是一种**抽象共性**（本质）的编程手段，它允许将**类型作为其他类型的参数**（表现形式），从而**分离不同关注点的实现**（作用）。

Array<T> 分离的是数据可以被线性访问、存储的共性。Stream<T>分离的是数据可以随着时间产生的共性。Promise<T>分离的是数据可以被异步计算的特性。

// 一个identity函数是自己返回自己的函数
// 当然可以声明它是：number -> number
function identity(arg: number): number 
  return arg;


// 为了让identity支持更多类型可以声明它是any
function identity(arg: any): any 
  return arg;



// any会丢失后续的所有检查，因此可以考虑用泛型
function identity<Type>(arg: Type): Type 
  return arg;


let output = identity<string>("MyString")
// 不用显示的指定<>中的类型
// let output = identity("MyString")

output = 100 // Error

<>叫做钻石操作符，代表传入的类型参数

泛型类

泛型类的例子。

class GenericNumber<NumType> 
  zeroValue: NumType;
  add: (x: NumType, y: NumType) => NumType;


let myGenericNumber = new GenericNumber<number>();
myGenericNumber.zeroValue = 0;
// (number, number) -> number
myGenericNumber.add = function (x, y) 
  return x + y;
;

let stringNumeric = new GenericNumber<string>();
stringNumeric.zeroValue = "";
stringNumeric.add = function (x, y) 
  return x + y;
;

当然推荐将声明（Declaration）和定义(Definition)写到一起：

class GenericNumber<T> 
    zeroValue : T
    
    constructor(v : T)
        this.zeroValue = v
    
    
    add(x : T, y : T) 
        return x + y
    

泛型约束(Generic Constraints)

下面的程序会报错：

function loggingIdentity<Type>(arg: Type): Type 
  console.log(arg.length);
  // Property 'length' does not exist on type 'Type'.
  return arg;

考虑为arg增加约束：

interface Lengthwise 
  length: number;


function loggingIdentity<Type extends Lengthwise>(arg: Type): Type 
  console.log(arg.length); 
  return arg;

小技巧 keyof  操作符

可以用keyof关键字作为泛型的约束。

type Point =  x: number; y: number ;
type P = keyof Point;
// P = "x" | "y"

如下面这个例子：

function getProperty<Type, Key extends keyof Type>(obj: Type, key: Key) 
  return obj[key];



let x =  a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 ;

getProperty(x, "a");
getProperty(x, "m"); // Argument of type '"m"' is not assignable to parameter of type '"a" | "b" | "c" | "d"'.

为什么可以这么做？

对TS而言所有对象的key是静态的。

const a = x : 1, y : 2
a.z = 3 // Error

因为是静态的，所以可以用`keyof` 操作符求所有的key。如果一个对象的类型是`any` ，那么keyof就没有意义了。

实例化泛型类型(将类作为参数)

function create<Type>(c:  new (): Type ): Type 
  return new c();


create(Foo) // Foo的实例

一个不错的例子：

class BeeKeeper 
  hasMask: boolean = true;


class ZooKeeper 
  nametag: string = "Mikle";


class Animal 
  numLegs: number = 4;


class Bee extends Animal 
  keeper: BeeKeeper = new BeeKeeper();


class Lion extends Animal 
  keeper: ZooKeeper = new ZooKeeper();


function createInstance<A extends Animal>(c: new () => A): A 
  return new c();


createInstance(Lion).keeper.nametag;
createInstance(Bee).keeper.hasMask;

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