TypeScript中的逆变、协变、双变和不变

2023-02-14 17:03:16

类型兼容性：TypeScript 中代码健壮性的基石

在 TypeScript 中，类型兼容性是确保代码安全可靠运行的关键。它定义了不同类型之间相互作用的规则，帮助我们防止在编译时和运行时出现错误。

什么是类型兼容性？

类型兼容性是指一个类型的值可以被另一个类型的值所替代，而不会改变程序的语义。例如，如果一个函数期望一个 string 类型的参数，那么我们可以传递一个 string 值或一个 number 值，因为 number 是 string 的子类型。

逆变、协变与不变

在 TypeScript 中，类型兼容性有三种特殊形式：

逆变（Contravariance） ：允许一个类型的子类型可以替换另一个类型的父类型。例如，我们可以将 Array<string> 类型的参数传递给一个期望 Array<any> 类型的函数，因为 Array<any> 是 Array<string> 的父类型。
协变（Covariance） ：允许一个类型的父类型可以替换另一个类型的子类型。例如，我们可以将一个返回 string 类型的函数的返回值赋给一个 any 类型的变量，因为 any 是 string 的父类型。
不变（Invariance） ：不允许一个类型被它的子类型或父类型替换。例如，string 类型不能替换 any 类型，反之亦然。

双变性

双变性是一种特殊情况，允许一个类型既是协变的又是逆变的。例如，Array 类型是双变的，因为我们可以将 Array<string> 类型的参数传递给一个期望 Array<any> 类型的函数，也可以将一个返回 Array<string> 类型的函数的返回值赋给一个 Array<any> 类型的变量。

类型兼容性的重要性

类型兼容性在 TypeScript 中至关重要，原因如下：

安全保障： 它帮助我们防止在编译时和运行时出现类型错误。
代码可读性： 它使代码更容易理解和维护。
代码重用： 它允许我们轻松地重用不同的类型之间具有相同语义的代码。

代码示例

// 逆变
function processArray(arr: Array<any>) {
  // ...
}

processArray([1, 2, 3]); // 允许，因为 Array<number> 是 Array<any> 的子类型。

// 协变
function getArray(): Array<string> {
  // ...
  return ["foo", "bar"];
}

const myArray = getArray(); // 允许，因为 Array<string> 是 Array<any> 的父类型。

// 不变
const myString: string = "hello";
myString = 123; // 错误，因为 string 类型不能被 number 类型替换。