在 TypeScript 中得泛型，得天下

一、泛型基础

1.泛型定义的理解

泛型是一种强大的类型系统，允许开发者在定义函数、类或接口时使用类型变量，这些类型变量可以在代码执行时被具体化。泛型定义使用尖括号 <> 来包含类型变量，例如：

function identity<T>(x: T): T {
  return x;
}

在这个例子中，T 是一个类型变量，表示函数的参数和返回值都是同一类型。当调用 identity() 函数时，可以传入任何类型的值，函数都会返回相同类型的值。

2.泛型约束

泛型约束允许开发者指定类型变量必须满足的条件。这可以确保类型变量只能被用于特定的类型。例如：

function compare<T extends Comparable>(a: T, b: T): number {
  return a.compareTo(b);
}

在这个例子中，T 类型变量必须满足 Comparable 接口。这确保了 compare() 函数只能用于具有 compareTo() 方法的对象。

3.泛型工具类

泛型工具类是预定义的泛型函数或类，可以用来简化代码。例如，TypeScript 中的 Array.map() 方法是一个泛型方法，可以将一个数组中的每个元素映射到一个新值。

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const doubledNumbers = numbers.map((n) => n * 2);

在这个例子中，Array.map() 方法将 numbers 数组中的每个元素乘以 2，并返回一个包含这些新值的新数组。

二、泛型类

泛型类允许开发者定义具有类型变量的类。这使得开发者可以创建可用于不同类型数据的类。例如：

class Stack<T> {
  private items: T[] = [];

  push(item: T) {
    this.items.push(item);
  }

  pop(): T | undefined {
    return this.items.pop();
  }
}

在这个例子中，Stack 类是一个泛型类，T 类型变量表示堆栈中存储的数据类型。这使得 Stack 类可以用于存储任何类型的数据。

三、泛型接口

泛型接口允许开发者定义具有类型变量的接口。这使得开发者可以创建可以用于不同类型数据的接口。例如：

interface Comparable<T> {
  compareTo(other: T): number;
}

在这个例子中，Comparable 接口是一个泛型接口，T 类型变量表示对象类型。这使得 Comparable 接口可以用于任何类型的数据，只要这些数据具有 compareTo() 方法。

四、泛型函数

泛型函数允许开发者定义具有类型变量的函数。这使得开发者可以创建可用于不同类型数据的函数。例如：

function max<T>(a: T, b: T): T {
  if (a > b) {
    return a;
  } else {
    return b;
  }
}

在这个例子中，max() 函数是一个泛型函数，T 类型变量表示函数的参数和返回值都是同一类型。当调用 max() 函数时，可以传入任何类型的值，函数都会返回相同类型的值。

五、泛型与面向对象编程

泛型与面向对象编程（OOP）密切相关。泛型允许开发者创建可用于不同类型数据的类和接口，这使得代码更加灵活和可重用。例如，Stack 类可以用于存储任何类型的数据，而 Comparable 接口可以用于任何具有 compareTo() 方法的数据。

六、泛型与设计模式

泛型还可以用于实现设计模式。例如，泛型工厂模式可以用来创建具有不同类型产品的工厂。泛型代理模式可以用来创建代理对象，这些代理对象可以用于不同类型的目标对象。

七、泛型的局限性

泛型虽然是一种强大的工具，但也有其局限性。泛型不能用于解决所有问题。例如，泛型不能用于实现多继承。泛型也不能用于解决类型安全问题。

八、结论

泛型是 TypeScript 中一种强大的工具，可以帮助开发者创建更灵活和可重用的代码。泛型可以用于实现各种设计模式，并可以帮助开发者解决许多常见的编程问题。