深入剖析 TypeScript 类型兼容性：逆变、协变、双向协变和不变

2024-02-09 19:09:47

在 TypeScript 的世界中，理解类型兼容性至关重要，它决定了代码在运行时的行为以及重构的可能性。本文深入探讨了 TypeScript 中四种类型的兼容性：逆变、协变、双向协变和不变。

类型兼容性简介

在 TypeScript 的基于名义的类型系统中，类型兼容性通过显式声明或类型名称来确定。当一个类型与另一个类型兼容时，我们可以将该类型的值安全地赋值给另一个类型的值。

逆变（Contravariance）

逆变性适用于函数或回调的参数类型。逆变函数类型接收比预期更宽松类型的参数。换句话说，如果函数类型 A 接受参数类型 B，并且 B 是类型 C 的子类型，那么函数类型 A 也可以接受参数类型 C。

// 定义一个逆变函数类型
interface Printable<T> {
  print(value: T): void;
}

// 可以将 `Printable<number>` 赋值给 `Printable<any>`
let printableNumber: Printable<number> = (value) => console.log(value);
let printableAny: Printable<any> = printableNumber;

协变（Covariance）

协变性适用于函数或回调的返回类型。协变函数类型返回比预期更严格类型的返回值。换句话说，如果函数类型 A 返回类型 B，并且 B 是类型 C 的父类型，那么函数类型 A 也可以返回类型 C。

// 定义一个协变函数类型
interface Gettable<T> {
  get(): T;
}

// 可以将 `Gettable<any>` 赋值给 `Gettable<number>`
let gettableAny: Gettable<any> = { get: () => 123 };
let gettableNumber: Gettable<number> = gettableAny;

双向协变（Bivariance）

双向协变性同时适用于函数或回调的参数类型和返回类型。双向协变函数类型接受比预期更宽松类型的参数，并返回比预期更严格类型的返回值。

// 定义一个双向协变函数类型
interface Comparable<T> {
  compareTo(other: T): number;
}

// 可以将 `Comparable<number>` 赋值给 `Comparable<any>`
let comparableNumber: Comparable<number> = (a, b) => a - b;
let comparableAny: Comparable<any> = comparableNumber;

不变（Invariance）

不变性是默认的类型兼容性行为。不变函数类型既不接受比预期更宽松类型的参数，也不返回比预期更严格类型的返回值。

// 定义一个不变函数类型
interface Identifiable {
  getId(): string;
}

// 不能将 `Identifiable<number>` 赋值给 `Identifiable<any>`
let identifiableNumber: Identifiable<number> = { getId: () => '123' };
//let identifiableAny: Identifiable<any> = identifiableNumber; // 类型不兼容