TypeScript新语法之infer extends怎么使用

TypeScript 是一种由微软开发的开源编程语言，它是 JavaScript 的一个超集，添加了可选的静态类型和基于类的面向对象编程。随着 TypeScript 的不断发展，新的语法和特性不断被引入，以帮助开发者更高效地编写类型安全的代码。其中，infer extends 是 TypeScript 4.7 引入的一个新特性，它允许我们在条件类型中更灵活地推断类型，并且可以对推断出的类型进行进一步的约束。

本文将详细介绍 infer extends 的使用方法，并通过多个示例来展示其在实际开发中的应用场景。

1. 什么是 infer extends？

在 TypeScript 中，infer 关键字通常用于在条件类型中推断类型。例如，我们可以使用 infer 来提取函数类型的返回类型：

type ReturnType<T> = T extends (...args: any[]) => infer R ? R : never;

在这个例子中，infer R 用于推断函数类型的返回类型 R。

然而，在某些情况下，我们可能希望对推断出的类型进行进一步的约束。例如，我们可能希望推断出的类型必须是某个特定类型的子类型。这就是 infer extends 的用武之地。

infer extends 允许我们在推断类型的同时，对推断出的类型进行约束。它的语法如下：

T extends infer U extends Constraint ? U : never;

在这个语法中，U 是推断出的类型，Constraint 是对 U 的约束条件。如果 U 满足 Constraint，则返回 U，否则返回 never。

2. infer extends 的基本用法

让我们通过一个简单的例子来理解 infer extends 的基本用法。

假设我们有一个类型 MaybeNumber，它可以是 number 类型，也可以是 null 或 undefined。我们希望定义一个类型 NumberOrNever，如果 MaybeNumber 是 number 类型，则返回 number，否则返回 never。

type NumberOrNever<T> = T extends infer U extends number ? U : never;

在这个例子中，U 是推断出的类型，extends number 是对 U 的约束条件。如果 U 是 number 类型，则返回 U，否则返回 never。

让我们测试一下这个类型：

type A = NumberOrNever<number>; // number
type B = NumberOrNever<string>; // never
type C = NumberOrNever<null>; // never
type D = NumberOrNever<undefined>; // never

正如我们所期望的那样，NumberOrNever<number> 返回 number，而其他类型返回 never。

3. infer extends 的高级用法

infer extends 不仅可以用于简单的类型约束，还可以用于更复杂的场景。让我们通过几个例子来展示其高级用法。

3.1 提取数组元素的类型并约束

假设我们有一个数组类型 Array<T>，我们希望提取数组元素的类型 T，并且要求 T 必须是 number 或 string 类型。

type ArrayElement<T> = T extends Array<infer U extends number | string> ? U : never;

在这个例子中，U 是推断出的数组元素的类型，extends number | string 是对 U 的约束条件。如果 U 是 number 或 string 类型，则返回 U，否则返回 never。

让我们测试一下这个类型：

type A = ArrayElement<number[]>; // number
type B = ArrayElement<string[]>; // string
type C = ArrayElement<boolean[]>; // never
type D = ArrayElement<(number | string)[]>; // number | string

3.2 提取函数参数类型并约束

假设我们有一个函数类型 FunctionType，我们希望提取函数的第一个参数的类型，并且要求该参数必须是 string 类型。

type FirstParameter<T> = T extends (arg: infer U extends string, ...args: any[]) => any ? U : never;

在这个例子中，U 是推断出的函数第一个参数的类型，extends string 是对 U 的约束条件。如果 U 是 string 类型，则返回 U，否则返回 never。

让我们测试一下这个类型：

type A = FirstParameter<(arg: string) => void>; // string
type B = FirstParameter<(arg: number) => void>; // never
type C = FirstParameter<(arg: string, arg2: number) => void>; // string

3.3 提取对象属性类型并约束

假设我们有一个对象类型 ObjectType，我们希望提取对象中某个属性的类型，并且要求该属性必须是 number 类型。

type PropertyType<T, K extends keyof T> = T[K] extends infer U extends number ? U : never;

在这个例子中，U 是推断出的对象属性的类型，extends number 是对 U 的约束条件。如果 U 是 number 类型，则返回 U，否则返回 never。

让我们测试一下这个类型：

type A = PropertyType<{ a: number, b: string }, 'a'>; // number
type B = PropertyType<{ a: number, b: string }, 'b'>; // never
type C = PropertyType<{ a: number, b: number }, 'b'>; // number

4. infer extends 的实际应用场景

infer extends 在实际开发中有许多应用场景，特别是在需要精确控制类型推断的情况下。以下是一些常见的应用场景：

4.1 类型安全的 API 响应处理

在处理 API 响应时，我们通常希望确保响应数据的类型符合预期。例如，我们可能希望确保某个字段是 number 类型。使用 infer extends，我们可以在类型层面进行这种约束。

type ApiResponse<T> = {
  data: T;
  status: number;
};

type SafeNumberResponse<T> = ApiResponse<T> extends { data: infer U extends number } ? U : never;

type ResponseA = SafeNumberResponse<{ data: number }>; // number
type ResponseB = SafeNumberResponse<{ data: string }>; // never

4.2 类型安全的函数参数处理

在编写高阶函数时，我们可能希望确保传入的函数参数符合特定的类型约束。使用 infer extends，我们可以在类型层面进行这种约束。

type FunctionWithStringArg<T> = T extends (arg: infer U extends string) => any ? U : never;

type FuncA = FunctionWithStringArg<(arg: string) => void>; // string
type FuncB = FunctionWithStringArg<(arg: number) => void>; // never

4.3 类型安全的配置对象处理

在处理配置对象时，我们可能希望确保某些配置项的类型符合预期。使用 infer extends，我们可以在类型层面进行这种约束。

type Config<T> = {
  option: T;
};

type SafeNumberConfig<T> = Config<T> extends { option: infer U extends number } ? U : never;

type ConfigA = SafeNumberConfig<{ option: number }>; // number
type ConfigB = SafeNumberConfig<{ option: string }>; // never

5. 总结

infer extends 是 TypeScript 4.7 引入的一个强大的新特性，它允许我们在条件类型中更灵活地推断类型，并且可以对推断出的类型进行进一步的约束。通过 infer extends，我们可以在类型层面实现更精确的类型控制，从而提高代码的类型安全性和可维护性。

在实际开发中，infer extends 可以应用于多种场景，如 API 响应处理、函数参数处理、配置对象处理等。通过合理地使用 infer extends，我们可以编写出更加健壮和可靠的 TypeScript 代码。

希望本文能够帮助你理解并掌握 infer extends 的使用方法，并在实际项目中灵活运用这一特性。