第6章：泛型

泛型约束

什么是泛型约束？

泛型约束（Generic Constraints）允许我们限制泛型类型参数的范围，确保它们满足特定条件。通过使用 extends 关键字，我们可以要求泛型类型必须符合某种结构或继承自某个基类。

基本语法

function example<T extends ConstraintType>(arg: T): T {
  // 函数体
}

其中：

  • T 是泛型类型参数。
  • ConstraintType 是约束条件，可以是接口、类或字面量类型。

典型应用场景

1. 确保属性存在

interface HasLength {
  length: number;
}

function logLength<T extends HasLength>(arg: T): void {
  console.log(arg.length);
}

logLength("hello"); // 5
logLength([1, 2, 3]); // 3
logLength(42); // 错误：number 没有 length 属性

2. 结合 keyof 约束对象键

function getProperty<T, K extends keyof T>(obj: T, key: K) {
  return obj[key];
}

const person = { name: "Alice", age: 30 };
getProperty(person, "name"); // "Alice"
getProperty(person, "gender"); // 错误：gender 不是 person 的键

多重约束

TypeScript 支持通过交叉类型实现多重约束：

interface Printable {
  print(): void;
}

interface Loggable {
  log(): void;
}

function process<T extends Printable & Loggable>(item: T) {
  item.print();
  item.log();
}

常见问题与解决方案

问题1：过度约束

过度使用约束可能导致代码灵活性降低。建议：

  • 优先使用最小约束原则
  • 考虑使用类型守卫替代约束

问题2：循环约束

避免自引用的约束定义：

// 错误示例
interface Invalid<T extends Invalid<T>> {}

最佳实践

  1. 明确约束意图：约束应该清晰表达业务需求
  2. 文档化复杂约束：使用 JSDoc 说明约束条件
  3. 优先选择接口约束：比类约束更灵活
  4. 测试边界情况：验证约束在极端情况下的行为

示例：电商系统中的应用

interface Product {
  id: string;
  price: number;
}

class Cart<T extends Product> {
  private items: T[] = [];

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

  getTotal(): number {
    return this.items.reduce((sum, item) => sum + item.price, 0);
  }
}

思考题：如何设计一个泛型函数，要求参数必须是包含 id: string 的数组，且返回按 id 排序后的数组？

通过泛型约束，我们可以在保持类型安全的同时，实现高度可复用的代码逻辑。

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