从两个角度理解 TypeScript 中的类型是什么

2012 年 12 月 26 日

TypeScript中的类型是什么？本文中描述了两种有助于理解它们的观点。

每个角度三个问题

以下三个问题对于理解类型如何工作非常重要，并且需要从两个角度分别回答。

myVariable
具有 MyType
类型是什么意思？

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

SourceType
是否可以分配给 TargetType
？

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

TypeUnion
是如何从 Type1
， Type2
和 Type3
派生的？

1   type TypeUnion = Type1 | Type2 | Type3;

观点1：类型是值的集合

从这个角度来看，类型是一组值：

如果 myVariable
的类型为 MyType
，则意味着所有可以分配给 myVariable
的值都必须是 MyType
集合的元素。
SourceType
可分配给 TargetType
， SourceType
是 TargetType
的子集。结果所有能被 SourceType
接受的值也被 TargetType
接受。
类型 Type1
、 Type2
和 Type3
的类型联合是定义它们集合的集合理论 union。

观点2：类型兼容性关系

从这个角度来看，我们不关心值本身以及在执行代码时它们是如何流动的。相反，我们采取了更加静态的观点：

源代码中包含 location，每个 location 都有一个静态类型。在支持 TypeScript 的编辑器中，如果将光标悬停在 location 上方，则可以看到该 location 的静态类型。
当源 location 通过分配、函数调用等连接到目标 location 时，则源 location 的类型必须与目标 location 的类型兼容。TypeScript 规范通过所谓的 类型关系
(https://github.com/microsoft/TypeScript/blob/master/doc/spec.md#3.11)定义类型兼容性。
类型关系 分配兼容性
(https://github.com/microsoft/TypeScript/blob/master/doc/spec.md#3114-assignment-compatibility)定义什么时候把源类型 S
分配给目标类型 T
：
S
和 T
是相同的类型。
S
或 T
是 any
类型。
等

让我们考虑以下问题：

如果将 myVariable
的静态类型分配给 MyType
，则 myVariable
的类型为 MyType
。
如果 SourceType
是兼容分配的，则可以将它们分配给 TargetType
。
通过类型关系 apparent 成员
(https://github.com/microsoft/TypeScript/blob/master/doc/spec.md#3111-apparent-members)定义类型 union 的工作方式。

TypeScript 类型系统的一个有趣特征是，同一变量在不同位置可以具有不同的静态类型：

 1const arr = [];
 2// %inferred-type: any[]
 3arr;
 4
 5arr.push(123);
 6// %inferred-type: number[]
 7arr;
 8
 9arr.push('abc');
10// %inferred-type: (string | number)[]
11arr;

名义类型系统与结构类型系统

静态类型系统的职责之一是确定两种静态类型是否兼容：

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
（在函数定义中指定）

这通常意味着检查 U
是否为 T
的子类型。大致有两种检查方法：

在名义
类型系统中，两个静态类型如果具有相同的标识（“名称”）则相等。如果明确声明了它们的子类型关系，则一种类型是另一种类型的子类型。
名义类型的语言为 C ++、Java、C#、Swift 和 Rust。
在结构
类型系统中，两个静态类型具有相同的结构（如果它们具有相同的名称和相同的类型）则相等。如果 U
具有 T
的所有部分（可能还有其他），并且 U
的每个部分具有 T
的相应部分的子类型，则类型 U
是另一种类型 T
的子类型。
具有结构化类型的语言为 OCaml/ReasonML、Haskell 和 TypeScript。

以下代码在名义类型系统中会产生类型错误（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：

1class A {
2  name = 'A';
3}
4class B {
5  name = 'B';
6}
7const someVariable: A = new B(); // (A)

TypeScript 的 interface 在结构上也可以正常工作 —— 不必为了匹配而实现它们：

1interface Point {
2  x: number;
3  y: number;
4}
5const point: Point = {x: 1, y: 2}; // OK

进一步阅读

TypeScript 手册中的“类型兼容性”一章：https://www.typescriptlang.org/docs/handbook/type-compatibility.html
TypeScript 规范中的 “TypeRelationships” 部分：https://github.com/microsoft/TypeScript/blob/master/doc/spec.md#311-type-relationships