TypeScript(二)— 类型保护与区分类型

[LightXJ]

A type guard is some expression that performs a runtime check that guarantees the type in some scope. —— TypeScript 官方文档

类型保护是可执行运行时检查的一种表达式，用于确保该类型在一定的范围内。换句话说，类型保护可以保证一个字符串是一个字符串，尽管它的值也可以是一个数值。类型保护与特性检测并不是完全不同，其主要思想是尝试检测属性、方法或原型，以确定如何处理值。目前主要有四种的方式来实现类型保护：
1、in关键字

interface Admin {
  name: string;
  privileges: string[];
}

interface Employee {
  name: string;
  startDate: Date;
}

type UnknownEmployee = Employee | Admin;

function printEmployeeInformation(emp: UnknownEmployee) {
  console.log("Name: " + emp.name);
  if ("privileges" in emp) {
    console.log("Privileges: " + emp.privileges);
  }
  if ("startDate" in emp) {
    console.log("Start Date: " + emp.startDate);
  }
}

2、typeof关键字

function padLeft(value: string, padding: string | number) {
  if (typeof padding === "number") {
      return Array(padding + 1).join(" ") + value;
  }
  if (typeof padding === "string") {
      return padding + value;
  }
  throw new Error(`Expected string or number, got '${padding}'.`);
}

typeof 类型保护只支持两种形式：typeof v === "typename" 和 typeof v !== typename，"typename" 必须是 "number"， "string"， "boolean" 或 "symbol"。 但是 TypeScript 并不会阻止你与其它字符串比较，语言不会把那些表达式识别为类型保护。

3. instanceof 关键字

interface Padder {
  getPaddingString(): string;
}

class SpaceRepeatingPadder implements Padder {
  constructor(private numSpaces: number) {}
  getPaddingString() {
    return Array(this.numSpaces + 1).join(" ");
  }
}

class StringPadder implements Padder {
  constructor(private value: string) {}
  getPaddingString() {
    return this.value;
  }
}

let padder: Padder = new SpaceRepeatingPadder(6);

if (padder instanceof SpaceRepeatingPadder) {
  // padder的类型收窄为 'SpaceRepeatingPadder'
}

4、自定义类型保护的类型谓词
如果一个值是联合类型，我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的成员。

interface Bird {
    fly();
    layEggs();
}

interface Fish {
    swim();
    layEggs();
}

function getSmallPet(): Fish | Bird {
    // ...
}

let pet = getSmallPet();
pet.layEggs(); // okay
pet.swim();    // errors

这里的联合类型可能有点复杂，但是你很容易就习惯了。 如果一个值的类型是 A | B，我们能够 确定的是它包含了 A 和 B中共有的成员。 这个例子里， Bird具有一个 fly成员。 我们不能确定一个 Bird | Fish类型的变量是否有 fly方法。 如果变量在运行时是 Fish类型，那么调用 pet.fly()就出错了。

联合类型适合于那些值可以为不同类型的情况。 但当我们想确切地了解是否为 Fish时怎么办？ JavaScript里常用来区分2个可能值的方法是检查成员是否存在。 如之前提及的，我们只能访问联合类型中共同拥有的成员。

let pet = getSmallPet();

// 每一个成员访问都会报错
if (pet.swim) {
    pet.swim();
}
else if (pet.fly) {
    pet.fly();
}

为了让这段代码工作，我们要使用类型断言：

let pet = getSmallPet();

if ((<Fish>pet).swim) {
    (<Fish>pet).swim();
}
else {
    (<Bird>pet).fly();
}

这里可以注意到我们不得不多次使用类型断言。 假若我们一旦检查过类型，就能在之后的每个分支里清楚地知道 pet的类型的话就好了。
TypeScript里的 类型保护机制让它成为了现实。 类型保护就是一些表达式，它们会在运行时检查以确保在某个作用域里的类型。 要定义一个类型保护，我们只要简单地定义一个函数，它的返回值是一个 类型谓词：

function isFish(pet: Fish | Bird): pet is Fish {
    return (<Fish>pet).swim !== undefined;
}

在这个例子里， pet is Fish就是类型谓词。 谓词为 parameterName is Type这种形式， parameterName必须是来自于当前函数签名里的一个参数名。
每当使用一些变量调用 isFish时，TypeScript会将变量缩减为那个具体的类型，只要这个类型与变量的原始类型是兼容的。

// 'swim' 和 'fly' 调用都没有问题了

if (isFish(pet)) {
    pet.swim();
}
else {
    pet.fly();
}

注意TypeScript不仅知道在 if分支里 pet是 Fish类型； 它还清楚在 else分支里，一定 不是 Fish类型，一定是 Bird类型。

function isNumber(x: any): x is number {
  return typeof x === "number";
}

function isString(x: any): x is string {
  return typeof x === "string";
}