为啥在泛型上使用 InstanceType 是错误的

Posted 2023-03-13

【中文标题】为啥在泛型上使用 InstanceType 是错误的

【英文标题】：Why is it wrong to use InstanceType on generics为什么在泛型上使用 InstanceType 是错误的

【发布时间】：2021-05-30 00:09:00

【问题描述】：

为什么在泛型上使用InstanceType 是错误的？是协变的还是逆变的？

interface Ctor 
  new(): Instance;


interface Instance 
  print(): void;


function f1<T extends Ctor>(ctor: T) 
  // Error: Type 'Instance' is not assignable to Type 'InstanceType<T>'
  const ins: InstanceType<T> = new ctor();
  ins.print();


function f2(ctor: Ctor) 
  // No error
  const ins: InstanceType<Ctor> = new ctor();
  ins.print();

Playground Link

【问题讨论】：

这是一个非常有趣的问题！很少有 TS 问题难倒我，但我难住了。

这并没有说明问题，但同样可以观察到函数类型和ReturnType<T> 而不是构造函数签名。 Playground Link

【参考方案1】：

因为您说 T 扩展了 Ctor，这意味着它不完全是 Ctor。它可能有一个返回 Instance|Instance2 的 new。 Typescript 无从得知。而且由于 Ctor 声明它总是从它的构造函数返回一个 Instance，它不知道正确派生的正确类型。

如果您希望它与泛型和派生类型一起使用，则需要允许它使用 Generic 参数推断派生类型。

interface Ctor<TInstance extends Instance> 
  new(): TInstance;


interface Instance 
  print(): void;


function f1<TInstance extends Instance>(ctor: Ctor<TInstance>) 
  const ins: TInstance = new ctor();
  ins.print();

【讨论】：

“它可能有一个新的返回 Instance|Instance2” 这不是真的；像new(): Instance | Instance2 这样的类型不会扩展new(): Instance。如果是这样，您可以将构造 Instance2 实例的事物分配给声称构造 Instance 实例的事物。

真的@kaya3 吗？那为什么我可以这样做： interface Tor new(): Instance; 接口 Tor2 扩展了 Tor new(): Instance2; 接口实例 print(): 无效； 接口 Instance2 print2(): 无效；

如果你明确声明类型Ctor2 extends Ctor，那么你当然有一个子类型；这就是extends 在类型声明中的含义。但是你的Ctor2 不返回Instance | Instance2，它有两个重载签名，但重载签名不是联合类型，并且重载签名在 Typescript 中通常不是类型安全的——编译器不会检查你是否正在使用它们正确，它只进行一些健全性测试。重载签名在这方面更像是类型断言而不是类型。

至于“真的”，是的，真的，很容易确认new(): Instance | Instance2 不能分配给new(): Instance。 Playground Link

如果您仍然不确定，请尝试编写一个实现interface Ctor2 extends Ctor 的类 - 它需要print 和print2 方法才能将类本身分配给Ctor2。你的Ctor2 类型更像是一个交集而不是一个联合，因为它必须构造一个既是Instance 又是Instance2 的东西。 Playground Link

【参考方案2】：

这就是我认为的问题所在：Typescript 通过查看ctor（即T）的类型来确定表达式new ctor() 的编译时类型，检查T 是否必须具有构造函数签名（确实如此），然后找到T 的构造函数签名返回的内容。但是T 可以是Ctor 的任何子类型，因此它的构造函数签名可以返回Instance 的任何子类型。

在这种情况下，编译器可以做两件合理的事情：

要么发明一个新的类型变量（我们称之为R extends Instance），让表达式new ctor()的类型为R， 或者只是让表达式的类型为Instance。

Typescript 是后者，可能是因为 Typescript 只会在你告诉它的情况下创建类型变量；它从不暗中这样做。这使表达式的类型比分配给InstanceType<T> 以进行类型检查所需的类型更弱，因为InstanceType<T> 确实 显式地创建了一个类型变量R（在条件类型中使用infer 子句)，它可以是Instance 的任意子类型。

所以表达式new ctor() 的类型是Instance，但赋值目标的类型注释是（不是真的，而是在某种意义上）一个类型变量R，它可以是任何Instance 的子类型，因此存在类型错误。

一种可能的解决方案是为返回类型显式创建一个类型变量，如下所示：

function f1<R extends Instance, T extends new(): R>(ctor: T) 
  const ins: R = new ctor();
  ins.print();

也就是说，仅当您的函数以其他某种身份处理 R 时才值得这样做，例如具有涉及 R 的返回类型。否则，您使用ins 的代码必须适用于R 的任何实现，包括Instance 本身，因此您不妨将其类型声明为Instance。 （同样，如果您的函数在其他任何地方都没有使用T，那么您不妨改为使用Ctor 参数类型。