TypeScript类型体操（一）

发表于 2024-01-28 更新于 2025-05-02 分类于编程

所谓类型体操，就是仅基于TypeScript的各种类型操作来实现一些工具类型，使用TypeScript的类型推导能力来运行具体的逻辑。借助泛型，模板字符串，推断等特性，可以绕开一些限制，构建出非常复杂的类型。知名开发者antfu在GitHub上发起了一个类型体操挑战项目type-challenges，里面收录了一系列由易到难的类型体操挑战，通过完成这些挑战可以极大地提升对TypeScript的理解，让我们在实际开发中能构建出更健壮的类型系统。

压缩体操基础

条件类型

TypeScript中的条件类型看起来有点像三元表达式：condition ? trueExpression : falseExpression：

1	SomeType extends OtherType ? TrueType : FalseType;

当 extends 左边的类型可以赋值给右边的类型时，就会得到第一个分支（“true” 分支）的类型；否则，会获得“false”分支。

比如：

1	type Flatten<T> = T extends any[] ? T[number] : T;

Flatten类型可以将一个数组类型展平为它们的元素类型。

条件类型提供了一种infer关键字，可以让我们在条件语句中进行类型推断的方法，例如，我们可以推断出Flatten中的元素类型，而不是使用索引访问类型来获取：

1	type Flatten<T> = T extends Array<infer Item> ? Item : Type;

这里使用了infer引入了一个名为Item的类型变量，而不是指定如何在true分支中通过索引来访问类型。

`keyof`

keyof运算符生成一个对象类型的键的字符串或数字字面联合类型：

type Point = { x: number; y: number };
// Point = "x" | "y"
type Arrayish = keyof { [n: number]: unknown };
// Arrayish = number

typeof

JavaScript已经有一个typeof运算符了，TypeScript也有一个编译时的typeof，可以在类型的上下文中获取一个变量或属性的类型：

1 2	let s = "hello"; let n: typeof s; // string

这在这种普通用法上不是很明显，用在复杂的类型时是十分有用的，比如我们第一次尝试使用ReturnType时，可能是这种用的：

function f() {
  return { x: 10, y: 3 };
}
type P = ReturnType<f>;
// “f”表示值，但在此处用作类型。是否指“类型 f”?ts(2749)

这里会报错，是因为值和类型不是同一回事，我们要引用f的类型，因此用typeof：

function f() {
  return { x: 10, y: 3 };
}
type P = ReturnType<typeof f>;
// type P = {
//     x: number;
//     y: number;
// }

模板字符串类型

TypeScript中的模板字符串类型和JavaScript中的模板字符串有相似的语法：

1 2	type Person = "Wenwazi"; type Greeting = `I love ${Person}.`; // I love Wenwazi.

当在插值位置使用联合类型时，得到的类型是由每个联合成员表示的每个可能得字符串的集合：

type DB = {
    mysql: "MySQL",
    postgres: "PostgreSQL",
    sqlite: "SQLite",
    mssql: "Microsoft SQL Server",
}

type DBKeys = `I prefer using ${DB[keyof DB]}`;
// DBKeys = "I prefer using MySQL" | "I prefer using PostgreSQL" | "I prefer using SQLite" | "I prefer using Microsoft SQL Server"

索引访问类型

我们可以使用索引访问来查找具体一个类型的属性：

1 2	type Person = { age: number; name: string }; type Age = Person["age"]; // number

我们还可以使用任意类型的索引，比如number用来获取数组元素的类型，可以将它与typeof结合起来：

const Persons = [
  { name: "Alice", age: 15 },
  { name: "Bob", age: 23 },
  { name: "Eve", age: 38 },
];
 
type Person = typeof Persons[number];   
// type Person = {
//     name: string;
//     age: number;
// }

TS自带类型解析

TypeScript中自带了很多工具类型，这些工具类型算是类型体操的鼻祖。

Partial

Partial可以让类型里的属性变成可选的。

通过keyof和in，在每一个属性后加上?，使属性变成可选的：

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type MyPartial<T> = {
  [P in keyof T]?: T[P]
}

Required

Required可以让类型里的属性都变成必填的，和Partial相反。

和Partial一样，只需为每一个属性移除?修饰符(-?)，就可以让属性变成必填的：

type Required<T> = {
    [P in keyof T]-?: T[P];
};

Readonly

Readonly可以让类型每一个属性变得只读。

和前面的一样，只需为每一个属性添加上readonly标识符即可

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

Pick<T,K>

Pick可以中T挑选出K中的属性，返回新的类型，因此K必须是T的键名联合：

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

Record<K,T>

Record可以创建类型K的键和类型T的值的对象，因此K应该是任意的类型。

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

Exclude<T,U>

Exclude可以从联合类型T中，排除其中的类型U。这里要用到extends，判断 T是否可以赋值给U，如果可以就返回never，否则返回T：

1	type Exclude<T, U> = T extends U ? never : T;

Extract<T,U>

和Exclude相反，Extract从联合类型中，选出其中的类型U。

1	type Extract<T, U> = T extends U ? T : never;

Omit<T,K>

Omit和Pick相反，从T中省略掉K中的属性，返回一个新的类型，这里可以使用Exclude，和Pick结合，先从typeof T中Exclude掉K中的属性，然后再Pick返回的属性。

1	type Omit<T, K extends keyof T> = Pick<T, Exclude<keyof T, K>>;

Parameters

Parameters用于获取一个函数参数的类型，因此，这里接受的T必须是一个函数，我们只需要拿到这个函数的参数类型即可，这里需要用到infer，对参数的类型进行推导

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type MyParameters<T extends (...args: any[]) => any> = T extends (...args: infer U) => any
	? U
	: never;

Awaited

Awaited类型接收一个类Promise的类型，并且返回这个Promise的结果的类型。首先判断入参的类型是不是类Promise，这里可以用PromiseLike来判断，判断时推导出Promise的结果的类型，由于Promise是可以链式调用的，返回的结果也可以是Promise，所以要再判断一下，如果结果的类型是Promise的话，还需要递归一次，否则直接返回就好了。

type MyAwaited<T extends PromiseLike<any>> = T extends PromiseLike<infer P>
	? P extends PromiseLike<any>
		? MyAwaited<P>
		: P
	: T;

Easy

现在开始来实现type-challenges中的Easy级别的题目，这里不包含那些自带工具类型的实现。

First of Array

获取数组的第一个元素，可以先判断数组是不是空数组，如果是就返回never，不是就返回第一个元素就好了。

1	type First<T extends any[]> = T extends [] ? never : T[0];

Length of Tuple

获取数组的长度，这里需要注意的是，需要对类型使用readonly，使用readonly修饰符可以确保数组的长度是不变的，只有长度不变的数组在编译时才能获取到具体的长度，否则获取到的是number。

1	type Length<T extends readonly any[]> = T['length']；

If

接收三个参数，实现类似三元表达式的效果，使用extends判断第一个参数是不是为true即可。

1	type If<C extends boolean, T, F> = C extends true ? T : F;

Concat

实现Concat，拼接两个数组，使用解构运算符即可。

1	type Concat<T extends readonly any[], U extends readonly any[]> = [...T, ...U];

Include

实现Array.include方法，需要用到递归的方法，从数组中推导出第一个元素和剩下元素的数组，判断第一个元素与包含的元素相等，是就返回true，否则就递归判断剩下的元素的数组。

type Includes<T extends any[], U> = T extends [infer FIRST, ...infer REST]
	? Equal<U, FIRST> extends true
		? true
		: Includes<REST, U>
	: false;

Push

Array.Push方法，使用解构运算符即可：

1	type Push<T extends any[], U> = [...T, U];