从两个角度看 Typescript 中的类型是什么?

0. 作者以及原文介绍

作者是 Dr. Axel Rauschmayer，号称”德国阮一峰“，本文原文来自于他的博客：https://2ality.com/2020/02/understanding-types-typescript.html，不熟悉他的可以关注一下他的博客。

以下是原文：

1. 每个角度都从这三个问题来解释

以下三个问题对于理解类型是如何工作的非常重要，需要从这两个角度中的每一个角度来回答。

1. myVariable 的类型 MyType 意味着什么？

let myVariable: MyType = /*...*/;

1. Sourcetype 可以分配给 TargetType 吗?

let source: SourceType = /*...*/;
let target: TargetType = source;

1. TypeUnion 是如何从Type1、 Type2和 Type3 衍生而来的？

type TypeUnion = Type1 | Type2 | Type3;

2. 角度 1：类型是一组值

从这个角度来看，类型是一组值：

1. 如果 myVariable 具有 MyType 类型，这意味着可以分配给 myVariable 的所有值都必须是集合 MyType 的元素。
2. 如果 Sourcetype 可以分配给 TargetType，那么 Sourcetype 是 TargetType 的子集。因此，TargetType 也允许SourceType 所允许的所有值。
3. 类型 Type1、 Type2和 Type3的联合类型是定义它们的集合在集合论中的并集。

3. 角度 2：类型兼容关系

从这个角度来看，我们不关心值以及它们在执行代码时如何流动。相反，我们采取了一种更为静态的观点:

• 源代码有个位置，每个位置都有一个静态类型。在支持 Typescript 的编辑器中，如果我们将鼠标悬停在某个位置的上方，就可以看到该位置的静态类型。
• 当源位置通过赋值、函数调用等方式连接到目标位置时，源位置的类型必须与目标位置的类型兼容。Typescript 规范通过所谓的类型关系定义类型的兼容性。
• 类型关系分配兼容性定义了源类型 S 何时可以分配给目标类型 T:
  • S 和 T 都是一样的类型
  • S 或者 T 是 any 类型。
  • 等等

让我们考虑以下问题：

1. 如果 myVariable 的静态类型可以分配给 MyType ，那么 myVariable 就具有类型 MyType
2. 如果 SourceType 和 TargetType 是互相兼容的，那么SourceType可以分配给 TargetType
3. 联合类型的工作方式是通过类型关系成员定义的。

类型系统一个有趣的特点是，同一个变量在不同的位置可以有不同的静态类型:

const arr = [];
// %inferred-type: any[]
arr;

arr.push(123);
// %inferred-type: number[]
arr;

arr.push('abc');
// %inferred-type: (string | number)[]
arr;

4. 标准类型系统和结构类型系统

静态类型系统的职责之一是确定两个静态类型是否兼容：

• 实际参数的静态类型 U（例如，通过函数调用提供）
• 对应形式参数的静态类型 T（指定为函数定义的一部分）

这通常意味着要检查 U 是否是 T 的子类型。这种检查的两种方法(大致)是:

• 在标准类型中，如果两个静态类型具有相同的标识(“名称”) ，则它们是相等的。一种类型是另一种类型的子类型，它们的子类型关系是显式声明的。 具有标准类型的语言有 c++ 、 Java、 c# 、 Swift 和 Rust
• 在结构类型系统中，如果两个静态类型具有相同的结构(如果它们的部分具有相同的名称和相同的类型) ，则它们是相等的。如果 U 包含 T 的所有部分(可能还包括其他部分) ，并且 U 的每个部分都包含 T 的相应部分的子类型，那么一种类型 U 就是另一种类型 T 的子类型。 具有结构类型的语言有 ocaml/reasonml、 Haskell 和 TypeScript

下面的代码在标准类型系统中产生类型错误(第 A 行) ，但在 Typescript 的结构类型系统中是合法的，因为类 A 和类 B 具有相同的结构:

class A {
  name = 'A';
}
class B {
  name = 'B';
}
const someVariable: A = new B(); // (A)

Typescript 的接口在结构上也能工作——它们不需要实现来匹配:

interface Point {
  x: number;
  y: number;
}
const point: Point = {x: 1, y: 2}; // OK

5. 进一步阅读

• Chapter “Type Compatibility” in the TypeScript Handbook[1]
• Section “TypeRelationships” in the TypeScript Specification[2]

如果翻译得不对的地方希望您可以帮忙指出来。

参考资料

[1]

Chapter “Type Compatibility” in the TypeScript Handbook: https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/type-compatibility.html

[2]

Section “TypeRelationships” in the TypeScript Specification: https://github.com/microsoft/TypeScript/blob/master/doc/spec.md#311-type-relationships