TypeScript 类型保护

在 TypeScript 中，类型保护（Type Guards）是一种用于在运行时检查变量类型的技术。通过类型保护，我们可以在代码中缩小变量的类型范围，从而更安全地访问特定类型的属性和方法。本文将详细介绍 TypeScript 中的类型保护机制，并通过实际案例展示其应用场景。

什么是类型保护？

类型保护是一种在运行时检查变量类型的技术。它允许我们在代码中根据变量的类型执行不同的逻辑。TypeScript 提供了多种类型保护的方式，包括 typeof、instanceof、自定义类型保护函数等。

为什么需要类型保护？

在 TypeScript 中，变量的类型可能是联合类型（Union Types），例如 string | number。在这种情况下，我们无法直接访问特定类型的属性和方法，因为 TypeScript 无法确定变量的具体类型。通过类型保护，我们可以在运行时检查变量的类型，并缩小其类型范围，从而安全地访问特定类型的属性和方法。

类型保护的实现方式

1. `typeof` 类型保护

typeof 是 JavaScript 中的一个操作符，用于检查变量的类型。在 TypeScript 中，typeof 也可以用作类型保护。

function printValue(value: string | number) {
  if (typeof value === "string") {
    console.log(`String value: ${value.toUpperCase()}`);
  } else {
    console.log(`Number value: ${value.toFixed(2)}`);
  }
}

printValue("hello"); // 输出: String value: HELLO
printValue(3.14159); // 输出: Number value: 3.14

在上面的例子中，typeof 用于检查 value 的类型。如果 value 是 string 类型，则调用 toUpperCase() 方法；如果 value 是 number 类型，则调用 toFixed() 方法。

2. `instanceof` 类型保护

instanceof 是 JavaScript 中的另一个操作符，用于检查对象是否是某个类的实例。在 TypeScript 中，instanceof 也可以用作类型保护。

class Dog {
  bark() {
    console.log("Woof!");
  }
}

class Cat {
  meow() {
    console.log("Meow!");
  }
}

function makeSound(animal: Dog | Cat) {
  if (animal instanceof Dog) {
    animal.bark();
  } else {
    animal.meow();
  }
}

makeSound(new Dog()); // 输出: Woof!
makeSound(new Cat()); // 输出: Meow!

在上面的例子中，instanceof 用于检查 animal 的类型。如果 animal 是 Dog 类的实例，则调用 bark() 方法；如果 animal 是 Cat 类的实例，则调用 meow() 方法。

3. 自定义类型保护函数

除了 typeof 和 instanceof，我们还可以通过自定义类型保护函数来实现类型保护。自定义类型保护函数是一个返回布尔值的函数，其返回值类型为 value is Type，其中 Type 是我们希望检查的类型。

interface Bird {
  fly(): void;
}

interface Fish {
  swim(): void;
}

function isFish(pet: Bird | Fish): pet is Fish {
  return (pet as Fish).swim !== undefined;
}

function move(pet: Bird | Fish) {
  if (isFish(pet)) {
    pet.swim();
  } else {
    pet.fly();
  }
}

在上面的例子中，isFish 是一个自定义类型保护函数，用于检查 pet 是否是 Fish 类型。如果 isFish 返回 true，则 pet 的类型被缩小为 Fish，从而可以安全地调用 swim() 方法。

实际应用场景

场景 1：处理联合类型

在处理联合类型时，类型保护可以帮助我们安全地访问特定类型的属性和方法。

type Shape = Circle | Square;

interface Circle {
  kind: "circle";
  radius: number;
}

interface Square {
  kind: "square";
  sideLength: number;
}

function getArea(shape: Shape) {
  if (shape.kind === "circle") {
    return Math.PI * shape.radius ** 2;
  } else {
    return shape.sideLength ** 2;
  }
}

在上面的例子中，shape.kind 是一个判别属性（Discriminant Property），用于区分 Circle 和 Square 类型。通过检查 shape.kind，我们可以安全地访问 Circle 或 Square 的特定属性。

场景 2：处理可选属性

在处理可选属性时，类型保护可以帮助我们避免访问未定义的属性。

interface User {
  name: string;
  age?: number;
}

function printUserInfo(user: User) {
  console.log(`Name: ${user.name}`);
  if (user.age !== undefined) {
    console.log(`Age: ${user.age}`);
  }
}

在上面的例子中，user.age 是一个可选属性。通过检查 user.age 是否为 undefined，我们可以避免访问未定义的属性。

总结

类型保护是 TypeScript 中一种强大的工具，用于在运行时检查变量的类型，并缩小其类型范围。通过 typeof、instanceof 和自定义类型保护函数，我们可以在代码中安全地访问特定类型的属性和方法，从而提高代码的类型安全性和可读性。

附加资源

练习

编写一个函数 printValue，接受一个 string | number 类型的参数，并根据参数的类型输出不同的结果。
创建一个自定义类型保护函数 isString，用于检查一个值是否为 string 类型，并在函数中使用该类型保护函数。
使用 instanceof 类型保护，编写一个函数 makeSound，接受 Dog | Cat 类型的参数，并根据参数的类型调用不同的方法。

通过完成这些练习，你将更好地理解 TypeScript 中的类型保护机制，并能够在实际项目中应用这些知识。

什么是类型保护？​

为什么需要类型保护？​

类型保护的实现方式​

1. typeof 类型保护​

2. instanceof 类型保护​

3. 自定义类型保护函数​

实际应用场景​

场景 1：处理联合类型​

场景 2：处理可选属性​

总结​

附加资源​

练习​