Typescript中extends关键字的基本使用

前言

extends关键字在TS编程中出现的频率挺高的，而且不同场景下代表的含义不一样，特此总结一下：

表示继承/拓展的含义

表示约束的含义

表示分配的含义

基本使用

extends是 ts 里一个很常见的关键字，同时也是 es6 里引入的一个新的关键字。在 js 里，extends一般和class一起使用，例如：

• 继承父类的方法和属性

class Animal {
  kind = 'animal'
  constructor(kind){
    this.kind = kind;
  }
  sayHello(){
    console.log(`Hello, I am a ${this.kind}!`);
  }
}
 
class Dog extends Animal {
  constructor(kind){
    super(kind)
  }
  bark(){
    console.log('wang wang')
  }
}
 
const dog = new Dog('dog');
dog.name; //  => 'dog'
dog.sayHello(); // => Hello, I am a dog!

这里 Dog 继承了父类的 sayHello 方法，因为可以在 Dog 实例 dog 上调用。

• 继承某个类型

在 ts 里，extends除了可以像 js 继承值，还可以继承/扩展类型：

 interface Animal {
   kind: string;
 }
 
 interface Dog extends Animal {
   bark(): void;
 }
 // Dog => { name: string; bark(): void }

泛型约束

在书写泛型的时候，我们往往需要对类型参数作一定的限制，比如希望传入的参数都有 name 属性的数组我们可以这么写：

function getCnames<T extends { name: string }>(entities: T[]):string[] {
  return entities.map(entity => entity.cname)
}

这里extends对传入的参数作了一个限制，就是 entities 的每一项可以是一个对象，但是必须含有类型为string的cname属性。再比如，redux 里 dispatch 一个 action，必须包含 type属性：

interface Dispatch<T extends { type: string }> {
  (action: T): T
}

条件类型与高阶类型

SomeType extends OtherType ? TrueType : FalseType;

When the type on the left of the extendsis assignable to the one on the right, then you’ll get the type in the first branch (the “true” branch); otherwise you’ll get the type in the latter branch (the “false” branch).

extends还有一大用途就是用来判断一个类型是不是可以分配给另一个类型，这在写高级类型的时候非常有用，举个 ????：

  type Human = {
    name: string;
  }
  type Duck = {
    name: string;
  }
  type Bool = Duck extends Human ? 'yes' : 'no'; // Bool => 'yes'

在 vscode 里或者 ts playground 里输入这段代码，你会发现 Bool 的类型是'yes'。这是因为 Human 和 Duck 的类型完全相同，或者说 Human 类型的一切约束条件，Duck 都具备；换言之，类型为 Human 的值可以分配给类型为 Duck 的值（分配成功的前提是，Duck里面得的类型得有一样的），反之亦然。需要理解的是，这里A extends B，是指类型A可以分配给类型B，而不是说类型A是类型B的子集。稍微扩展下来详细说明这个问题：

  type Human = {
    name: string;
    occupation: string;
  }
  type Duck = {
    name: string;
  }
  type Bool = Duck extends Human ? 'yes' : 'no'; // Bool => 'no'

当我们给Human加上一个occupation属性，发现此时Bool是'no'，这是因为 Duck 没有类型为string的occupation属性，类型Duck不满足类型Human的类型约束。因此，A extends B，是指类型A可以分配给类型B，而不是说类型A是类型B的子集，理解extends在类型三元表达式里的用法非常重要。

继续看示例

  type A1 = 'x' extends 'x' ? string : number; // string
  type A2 = 'x' | 'y' extends 'x' ? string : number; // number
  
  type P<T> = T extends 'x' ? string : number;
  type A3 = P<'x' | 'y'> // ?

A1和A2是extends条件判断的普通用法，和上面的判断方法一样。

P是带参数T的泛型类型，其表达式和A1，A2的形式完全相同，A3是泛型类型P传入参数'x' | 'y'得到的类型，如果将'x' | 'y'带入泛型类的表达式，可以看到和A2类型的形式是完全一样的，那是不是说明，A3和A2的类型就是完全一样的呢？

有兴趣可以自己试一试，这里就直接给结论了

  type P<T> = T extends 'x' ? string : number;
  type A3 = P<'x' | 'y'>  // A3的类型是 string | number

是不是很反直觉？这个反直觉结果的原因就是所谓的分配条件类型（Distributive Conditional Types）

When conditional types act on a generic type, they become distributive when given a union type

这句话翻译过来也还是看不懂，我直接上大白话了

对于使用extends关键字的条件类型（即上面的三元表达式类型），如果extends前面的参数是一个泛型类型，当传入该参数的是联合类型，则使用分配律计算最终的结果。分配律是指，将联合类型的联合项拆成单项，分别代入条件类型，然后将每个单项代入得到的结果再联合起来，得到最终的判断结果。

If we plug a union type into ToArray, then the conditional type will be applied to each member of that union.

还是用上面的例子说明

  type P<T> = T extends 'x' ? string : number;
  type A3 = P<'x' | 'y'>  // A3的类型是 string | number

该例中，extends的前参为T，T是一个泛型参数。在A3的定义中，给T传入的是'x'和'y'的联合类型'x' | 'y'，满足分配律，于是'x'和'y'被拆开，分别代入P<T>

P<'x' | 'y'> => P<'x'> | P<'y'>

'x'代入得到

'x' extends 'x' ? string : number => string

'y'代入得到

'y' extends 'x' ? string : number => number

然后将每一项代入得到的结果联合起来，得到string | number

总之，满足两个要点即可适用分配律：第一，参数是泛型类型，第二，代入参数的是联合类型

• 特殊的never

  // never是所有类型的子类型
  type A1 = never extends 'x' ? string : number; // string
 
  type P<T> = T extends 'x' ? string : number;
  type A2 = P<never> // never

上面的示例中，A2和A1的结果竟然不一样，看起来never并不是一个联合类型，所以直接代入条件类型的定义即可，获取的结果应该和A1一直才对啊？

实际上，这里还是条件分配类型在起作用。never被认为是空的联合类型，也就是说，没有联合项的联合类型，所以还是满足上面的分配律，然而因为没有联合项可以分配，所以P<T>的表达式其实根本就没有执行，所以A2的定义也就类似于永远没有返回的函数一样，是never类型的。

• 防止条件判断中的分配

  type P<T> = [T] extends ['x'] ? string : number;
  type A1 = P<'x' | 'y'> // number
  type A2 = P<never> // string

在条件判断类型的定义中，将泛型参数使用[]括起来，即可阻断条件判断类型的分配，此时，传入参数T的类型将被当做一个整体，不再分配。

在高级类型中的应用

• Exclude

Exclude是TS中的一个高级类型，其作用是从第一个联合类型参数中，将第二个联合类型中出现的联合项全部排除，只留下没有出现过的参数。

示例：

type A = Exclude<'key1' | 'key2', 'key2'> // 'key1'

Exclude的定义是

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

这个定义就利用了条件类型中的分配原则，来尝试将实例拆开看看发生了什么：

type A = `Exclude<'key1' | 'key2', 'key2'>`
 
// 等价于
 
type A = `Exclude<'key1', 'key2'>` | `Exclude<'key2', 'key2'>`
 
// =>
 
type A = ('key1' extends 'key2' ? never : 'key1') | ('key'2 extends 'key2' ? never : 'key2')
 
// =>
 
// never是所有类型的子类型
type A = 'key1' | never = 'key1'

• Extract

高级类型Extract和上面的Exclude刚好相反，它是将第二个参数的联合项从第一个参数的联合项中提取出来，当然，第二个参数可以含有第一个参数没有的项。

下面是其定义和一个例子，有兴趣可以自己推导一下

type Extract<T, U> = T extends U ? T : never
type A = Extract<'key1' | 'key2', 'key1'> // 'key1'

• Pick

extends的条件判断，除了定义条件类型，还能在泛型表达式中用来约束泛型参数

// 高级类型Pick的定义
type Pick<T, K extends keyof T> = {
    [P in K]: T[P]
}
 
interface A {
    name: string;
    age: number;
    sex: number;
}
 
type A1 = Pick<A, 'name'|'age'>
// 报错：类型“"key" | "noSuchKey"”不满足约束“keyof A”
type A2 = Pick<A, 'name'|'noSuchKey'>

Pick的意思是，从接口T中，将联合类型K中涉及到的项挑选出来，形成一个新的接口，其中K extends keyof T则是用来约束K的条件，即，传入K的参数必须使得这个条件为真，否则ts就会报错，也就是说，K的联合项必须来自接口T的属性。

以上就是ts中 extends 关键字的常用场景。

参考文献

https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/2/classes.html#extends-clauses

https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/2/objects.html#extending-types

https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/2/generics.html#generic-constraints

https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/advanced-types.html#type-inference-in-conditional-types

总结

到此这篇关于Typescript中extends关键字基本使用的文章就介绍到这了,更多相关ts中extends关键字内容请搜索阿兔在线工具以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持阿兔在线工具！