Day21:【TypeScript 學起來】Generics 泛型

2021 iThome 鐵人賽

DAY 21

Modern Web

前端是該來學一下 TypeScript 了系列第 21 篇

13th鐵人賽 typescript

廢廢前端 iris

團隊Web 實驗室

2021-10-06 17:52:27

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是說在社群到處都在爆雷的《魷魚遊戲》，我進度第一集，好想棄賽來追劇（我就廢
然後謝謝沒看魷魚遊戲，不小心看到我文章的你～(還是你已經看完了

沒寫很好，當作筆記記錄，若有錯誤，歡迎留言指教，感恩的心。

泛型（Generics）是指在定義function、interfaces或class的時候，不預先指定具體的型別而在使用的時候再指定型別的一種特性。

什麼情況可以用？

在前面介紹 array 型別的時候，除了使用「型別 + 方括號」來表示 array, 也可以使用泛型方式來表示。讓我們複習一下：

//「型別 + 方括號」
const list1: number[] = [1, 2, 3];
//陣列泛型 
const list2: Array<number> = [1, 2, 3];

這個例子來看，我傳入參數的型別為number陣列型別，我們可以使用Array<number>，也可以使用 number[]，返回值型別也是一樣的數字陣列型別。所以當傳入[1, 2, 3]時是沒有問題的。

function identity(arg: Array<number>): Array<number> {
  console.log(arg);
  return arg;
}

identity([1, 2, 3]); // [1, 2, 3]

function identity2(arg: number[]): number[] {
  console.log(arg);
  return arg;
}

identity2([1, 2, 3]); // [1, 2, 3]

如果我們希望他不僅能處理數字陣列，也能處理字串陣列，那該怎麼做呢？ >> 我們可以使用泛型，不預先指定具體的型別，在使用的時候再去指定或讓 compiler 自動推論。

泛型怎麼用？

在函式後面加上 <Type> 表示動態型別，<Type> 命名也是可以自行定義的，如<List>。只是 <T> 及 <Type>比較通用。

再指定 arg 參數為 Type[] 型別，函式也回傳 Type[] 型別，那就能依據傳入型別去回傳該型別資料。當然你也可以只寫Type就可以了，只是這個例子傳入及輸出型別都是陣列，我們寫Type[]會更嚴謹，只傳入陣列型別。像如果是字串寫Type就可以了。

function identity3<Type>(arg: Type[]): Type[] {
  return arg;
}

let output1 = identity3([1, 2, 3]); 
let output2 = identity3(["a", "b", "c"]);
console.log(output1);// [1, 2, 3]
console.log(output2); //["a","b","c"]

我們在調用函式的時候，可以將參數型別傳給函式，如希望他是使用 <type> 如下方例子 identity3<string>(["a", "b", "c"])，指定參數型別為 string 。或是讓 TypeScript 自動推論（type argument inference ）出來，這個方法最常見，當然選這個呀，方便 XD

let output3 = identity3<string>(["a", "b", "c"]); //指定泛型回傳型別 `<type>`
let output4 = identity3(["a", "b", "c"]); //inference
console.log(output3); // [ 'a', 'b', 'c' ]
console.log(output4); // [ 'a', 'b', 'c' ]

多個參數情況

一樣使用<T, U> 自定義，並對應到參數的型別就可以了。

function makeTuple<T, U>(tuple: [T, U]): [T, U] {
  return [tuple[0], tuple[1]];
}

const tuple1 = makeTuple([1, "a"]); 
console.log(tuple1); //[ 1, 'a' ]

順便試看了 arrow function 寫法 :

const makeTuple2 = <T, U>(tuple: [T, U]): [T, U] => {
  return [tuple[0], tuple[1]];
}

const tuple2 = makeTuple2([1, "a"]); 
console.log(tuple2); //[ 1, 'a' ]

⚠ arrow function 能在 .ts 但不能在 .tsx 中使用，因為 tsx 中， TS compiler 會無法清楚區分 <> 是指 JSX 或 Generics Type，所以當需要在函式中定義泛型時，就直接使用傳統的 Function Statement。

Generic Constraints 泛型約束

在函式內部使用泛型變數的時候，由於事先不知道它是哪種型別，所以不能隨意的操作它的屬性或方法，如下方例子，泛型 T 不一定包含屬性 length，所以編譯的時候報錯了。

function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
    console.log(arg.length); 
    return arg;
}

//error:Property 'length' does not exist on type 'T'.

這時，我們可以對泛型進行約束，我們使用了 extends 約束了泛型 T 必須符合介面 Lengthwise 的形狀，也就是必須包含 length 屬性。下方例子，如果我們帶入的型別不符 Lengthwise 型別，就會報錯提醒。

interface Lengthwise {
    length: number;
}

function loggingIdentity2<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

loggingIdentity2(3); //error: Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'Lengthwise'.
loggingIdentity2({ length: 10, value: 3 });

Using Type Parameters in Generic Constraints

可以指定受另一個型別約束的參數型別，如 Key 收到 Type 的型別約束，所以 key參數型別只能是 obj參數所定義的型別。

如下面例子 getProperty(x, "m")時，就會報錯提醒沒有 m 參數。

function getProperty<Type, Key extends keyof Type>(obj: Type, key: Key) {
  return obj[key];
}
 
let x = { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 };
 
let value1 = getProperty(x, "a");
let value2 = getProperty(x, "m"); //error: Argument of type '"m"' is not assignable to parameter of type '"a" | "b" | "c" | "d"'.

console.log(value1); //1
console.log(value2); //undefined

Generic Interface

含有泛型的介面來定義函式的形狀：

interface GenericIdentityFn {
  <Type>(arg: Type): Type;
}
 
function identity<Type>(arg: Type): Type {
  return arg;
}
 
let myIdentity: GenericIdentityFn = identity;

可以把泛型引數提前到介面名上：

interface GenericIdentityFn<Type> {
  (arg: Type): Type;
}
 
function identity<Type>(arg: Type): Type {
  return arg;
}
 
let myIdentity: GenericIdentityFn<number> = identity;

⚠ 在使用泛型介面的時候，需要定義泛型的型別。

Generic Classes

泛型也可以用於類別的型別定義中：

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

//限制為 number 型別
let myGenericNumber = new GenericNumber<number>();
myGenericNumber.zeroValue = 0;
myGenericNumber.add = function (x, y) {
  return x + y;
};