前言
TypeScript 中有很多地方涉及到子类型 subtype、父类型 supertype、逆变和协变covariance and contravariance的概念,如果搞不清这些概念,那么很可能被报错搞的无从下手,或者在写一些复杂类型的时候看到别人可以这么写,但是不知道为什么他可以生效。(就是我自己没错了)
子类型
interface Animal {
age: number
}
interface Dog extends Animal {
bark(): void
}
在这个例子中,Animal 是 Dog 的父类,Dog是Animal的子类型,子类型的属性比父类型更多,更具体。
- 在类型系统中,属性更多的类型是子类型。
- 在集合论中,属性更少的集合是子集。
子类型是父类型的超集,而父类型是子类型的子集,这是直觉上容易搞混的一点。
记住一个特征,子类型比父类型更加具体,这点很关键。
可赋值性 assignable
assignable
是类型系统中很重要的一个概念,当你把一个变量赋值给另一个变量时,就要检查这两个变量的类型之间是否可以相互赋值。
let animal: Animal
let dog: Dog
animal = dog // ✅ok
dog = animal // ❌error! animal 实例上缺少属性 'bark'
可赋值性角度来说,子类型是可以赋值给父类型的,也就是 父类型变量 = 子类型变量 是安全的,因为子类型上涵盖了父类型所拥有的的一切属性。
当我初学的时候,我会觉得 T extends {} 这样的语句很奇怪,为什么可以 extends 一个空类型并且在传递任意类型时都成立呢?当搞明白上面的知识点,这个问题也自然迎刃而解了。
在函数中的运用
假设我们有这样的一个函数以及俩个变量:
let val1 = { a: 1 }
let val2 = { a: 1, b: 2, c: 3 }
function f(val: { a: number; b: number })
f(val1) // err 缺少属性b
redux
,在声明 dispatch
类型的时候,我就可以这样去做:
interface Action {
type: string
}
declare function dispatch<T extends Action>(action: T)
这样,就约束了传入的参数一定是 Action 的子类型。也就是说,必须有 type,其他的属性有没有,您随意。
在联合类型中的运用
学习了以上知识点,再看联合类型的可赋值性,乍一看会比较反直觉,
'a' | 'b' | 'c'
是 'a' | 'b'
的子类型吗?它看起来属性更多诶?
其实正相反,‘a’ | ‘b’ | ‘c’ 是 ‘a’ | ‘b’ 的父类型。
因为前者比后者更「宽泛」,后者比前者更「具体」。
type Parent = 'a' | 'b' | 'c'
type Son = 'a' | 'b'
let parent: Parent
let son: Son
parent = son // ✅ok
son = parent // ❌error! parent 有可能是 'c'
这里 son 是可以安全的赋值给 parent 的,因为 son 的所有可能性都被 parent 涵盖了。
这个例子看完以后,你应该可以理解为什么 'a' | 'b' extends 'a' | 'b' | 'c'
为 true
了,在书写 conditional types的时候更加灵活的运用吧。
逆变和协变
先来段维基百科的定义:
什么是逆变和协变
- 协变(covariant),如果它保持了子类型序关系≦。该序关系是:子类型≦基类型。
- 逆变(contravariant),如果它逆转了子类型序关系。
描述的比较晦涩难懂,但是用我们上面的动物类型的例子来解释一波,现在我们还是有 Animal 和 Dog 两个父子类型。
协变(Covariance)
那么想象一下,现在我们分别有这两个子类型的数组,他们之间的父子关系应该是怎么样的呢?没错,Animal[] 依然是 Dog[] 的父类型,对于这样的一段代码,把子类型赋值给父类型依然是安全的:
let animals: Animal[]
let dogs: Dog[]
animals = dogs
animals[0].age // ✅ok
转变成数组之后,对于父类型的变量,我们依然只会去 Dog 类型中一定有的那些属性。
那么,对于 type MakeArray<T> = T []
这个类型构造器来说,它就是 协变(Covariance) 的。
逆变(Contravariance)
有这样两个函数:
let visitAnimal = (animal: Animal) => void;
let visitDog = (dog: Dog) => void;
animal = dog
是类型安全的,那么 visitAnimal = visitDog
好像也是可行的?其实不然,想象一下这两个函数的实现:
由于 visitDog
的参数期望的是一个更具体的带有 bark 属性的子类型,所以如果 visitAnimal = visitDog 后,我们可能会用一个不带 bark 属性的普通的 animal 类型来传给 visitDog。
visitAnimal = visitDog
let animal = { age: 5 }
visitAnimal(animal) // ❌
这会造成运行时错误,animal.bark 根本不存在,去调用这个方法会引发崩溃。
在对 Animal 和 Dog 类型分别调用如下的类型构造器之后:
type MakeFunction<T> = (arg: T) => void
父子类型关系逆转了,这就是 逆变(Contravariance)。