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为什么我总学不好TS?

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公众号@魔术师卡颂
发布2023-12-27 11:17:41
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发布2023-12-27 11:17:41
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文章被收录于专栏:魔术师卡颂魔术师卡颂

大家好,我卡颂。

有没有同学 学TS的步骤和我一样:

  1. 先看TS文档(或各种入门教材),学学各种类型的定义
  2. 为现有项目中的JS代码增加类型
  3. 随着增加的类型越来越多,类型报错越来越多,不得已改为any类型,或者增加// @ts-ignore注释

最后,使用TS的成本(改各种类型报错耽误的时间)超过了收益(TS带来的类型安全),TypeScript也学成了AnyScript

上述历程我反复经历了两次。痛定思痛,决定系统学一遍TS

经过这次系统学习,我终于明白「我为什么总学不好TS」。希望这篇文章对和我有同样经历的同学有帮助。

学不好的原因

想必你听过一句话 —— 「TS是JS的超集」。这句话本身是没错的,TSJS的基础上扩展了类型系统与语法。

但如果我们以这句话为基础开始学习TS,很容易形成一个惯性:以JS为起点,逐步学习TS知识。

也就是下图中从红圈(JS)逐渐向外学习(蓝圈),目标是最终覆盖绿圈(TS)。

从这个思路出发的学习步骤就是我们开篇提到的学习步骤。

按这个步骤学习的问题出在哪呢?当我们只把TS看作JS超集时,会忽略「TS本身就是一门语言」这一事实。作为一门语言,TS有自己的语法规范,与JS相比:

  • TS作为语言,操作的单位是「类型」,语法规范定义的是「类型之间的操作逻辑」,工作在编译时
  • JS作为语言,操作的单位是「变量」,语法规范定义的是「变量之间的操作逻辑」,工作在运行时

如果我们只从JS出发,是可以理解TSJS兼容的部分(类型部分)。但不兼容的部分(TS作为语言本身的语法规则)会成为我们进阶路上的绊脚石。

一个例子

举个例子,下面三个都是TS中合法的类型:

  • object:对应引用类型
  • {}:空对象字面量对应的类型
  • ObjectObject构造函数对应的类型

请问下面三个类型别名的结果是什么?

extends关键字在条件类型语句 a extends b ? 中用于判断a是否是bb的子类型

代码语言:javascript
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type r0 = {} extends object ? true : false;
type r1 = object extends Object ? true : false;
type r2 = {} extends Object ? true : false;

即使没有TS经验,从JS语法出发,也能得到答案:

  1. {}是对象字面量,肯定属于对象类型的子类型,所以r0true
  2. Object处于JS原型链的顶端,所有对象类型肯定是他的子类型,所以r1true
  3. 有了前两个结果,r2显然也为true

为什么没有TS经验也能得出正确结果呢?因为TS在类型方面是兼容JS的。我们从JS角度出发就能得到正确的TS结果(注意上述r0~r2的结果都是编译时由TS计算出的)

但是,如果我们不学习TS作为语言本身的规则,理解下面代码时就会产生困惑(我们将上述三段代码中extends前后的类型调换下,得到的结果仍然都为true):

代码语言:javascript
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type r0 = object extends {} ? true : false;
type r1 = Object extends object ? true : false;
type r2 = Object extends {} ? true : false;

JS出发是很难理解这个结果的。要理解他,我们需要从TS出发。

类型与类型系统

JS中我们定义不同变量后,可以按照语法规则对变量进行不同操作:

代码语言:javascript
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const num1 = 1;
const num2 = 2;
// 对变量的操作逻辑
console.log(num1 + num2); // 3

同样,在TS中,我们定义不同类型后,也能按照语法规则对类型进行不同操作:

代码语言:javascript
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type A = 1;
type B = 2;
// 对类型的操作逻辑
type C = A | B; // 1 | 2

TS的语法规则被称为「结构化类型系统」,与JS类比如下:

TS中,「类型」「结构化类型系统」的关系可以用我们中学学到的「集合」的概念来类比,其中:

  • 「类型」是一类值的集合,比如number是数字字面量的集合,interface A是满足接口A规范的对象的集合
  • 「结构化类型系统」是集合之间「兼容性判断」的规则,比如怎么判断交集、怎么判断并集、怎么判断差集?

具体来讲,「结构化类型」又叫「鸭子类型」,这是编程中一个很常见的术语,即 —— 如果一只动物看起来像鸭子,叫起来像鸭子,走起来像鸭子,那他就是鸭子。

同样,「结构化类型系统」在判断「两个类型是否存在父子类型关系」时,也是通过「对象成员是否有相同结构」来判断的。

比如在下面代码中,我们定义CatDog类型,以及接收Cat类型参数的feedCat函数。在调用feedCat时,传入Dog的实例并不会报错:

代码语言:javascript
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class Cat {
    eat() {}
}

class Dog {
    eat() {}
}

function feedCat(cat: Cat) {}

feedCat(new Dog) // 不会报错

这是因为CatDog的成员结构一致(都只包括返回值一致的eat方法)。根据「鸭子类型」,既然成员结构一致,那CatDog就是同类,所以feedCat不会报错。

「结构化类型系统」(鸭子类型)相对的是「指称类型系统」。在「指称类型系统」中,类名必须一致才会被判定为同类,类之间必须有明确的继承关系(extends)才会被判定为父子关系。

回到我们的代码:

代码语言:javascript
复制
type r0 = object extends {} ? true : false;
type r1 = Object extends object ? true : false;
type r2 = Object extends {} ? true : false;

{}代表一个「没有任何成员的对象」。那么,换句话说,任何有成员的对象都能在{}的基础上延伸出来,比如下面的接口A可以看作是在{}的基础上增加了name属性:

代码语言:javascript
复制
interface A {name: string}

所以,根据「结构化类型系统」{}是任何对象的父类,所以r0r2Object是构造函数,函数也属于对象)为true

实际上,任何基础类型都有对应的包装类型,比如:

  • number对应Number
  • string对应String
  • boolean对应Boolean

包装类型都是对象,所以{}也是任何基础类型的父类(鸭子类型),即:

代码语言:javascript
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type r3 = 1 extends {} ? true : false; // true
type r4 = 'hello' extends {} ? true : false; // true
type r5 = true extends {} ? true : false; // true

对于r1,上面提到,Object是构造函数,函数也属于对象,所以是object的子类。

总结

TS的出现为JS带来静态分析能力。从这个角度看,TS是兼容JS的。所以从JS出发学习TS,在初期不会有很大阻力。

但是,TS本身也是一门语言,这门语言的操作对象是类型,语法规则叫「结构化类型系统」

所以,当我们想深入使用TS时,必然会触碰TS语言本身的规则,此时我们需要从TS出发学习。

只有这样,才能真的学懂、用好TS

最后推荐下林不渡的《TypeScript 全面进阶指南》小册,讲的通俗易懂,是不错的教程。

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原始发表:2023-12-26,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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