类型守卫
概述
在 TypeScript 中，类型守卫可以用于在运行时检查变量的类型，并在代码块内部将变量的类型范围缩小到更具体的类型。这种类型收窄可以让 TypeScript 编译器更好地理解我们代码的意图，从而提供更准确的类型推断和类型检查。
类型守卫通常使用类型断言、类型谓词、typeof 操作符、instanceof 操作符或自定义的谓词函数来判断变量的具体类型，并根据判断结果收窄变量的类型范围。
typeof 类型守卫
typeof 类型守卫允许我们使用 typeof 操作符来在代码中根据变量的类型范围进行条件判断。
function printValue(value: string | number) {
if (typeof value === 'string') {
console.log(value.toUpperCase());
} else {
console.log(value.toFixed(2));
}
}
printValue('hello'); // 输出: HELLO
printValue(3.1415); // 输出: 3.14
在上面的示例中，我们使用 typeof 操作符在条件语句中检查变量 value 的类型。如果它的类型是 'string'，则调用 toUpperCase 方法；如果是 'number'，则调用 toFixed 方法。通过使用 typeof 类型守卫，我们能够根据不同的类型执行不同的代码逻辑。
instanceof 类型守卫
instanceof 类型守卫允许我们使用 instanceof 操作符来检查对象的类型，并在代码块内部收窄对象的类型范围。
class Animal {
move() {
console.log('Animal is moving');
}
}
class Dog extends Animal {
bark() {
console.log('Dog is barking');
}
}
function performAction(animal: Animal) {
if (animal instanceof Dog) {
animal.bark();
} else {
animal.move();
}
}
const animal1 = new Animal();
const animal2 = new Dog();
performAction(animal1); // 输出: Animal is moving
performAction(animal2); // 输出: Dog is barking
在上面的示例中，我们使用 instanceof 操作符在条件语句中检查变量 animal 的类型。如果它是 Dog 类的实例，则调用 bark 方法；否则调用 move 方法。通过使用 instanceof 类型守卫，我们可以根据对象的具体类型执行不
同的代码逻辑。
使用自定义谓词函数类型守卫
自定义谓词函数类型守卫允许我们定义自己的函数，根据特定条件判断变量的类型，并在代码块内部收窄变量的类型范围。
interface Circle {
kind: 'circle';
radius: number;
}
interface Rectangle {
kind: 'rectangle';
width: number;
height: number;
}
type Shape = Circle | Rectangle;
function calculateArea(shape: Shape) {
if (isCircle(shape)) {
console.log(Math.PI * shape.radius ** 2);
} else {
console.log(shape.width * shape.height);
}
}
function isCircle(shape: Shape): shape is Circle {
return shape.kind === 'circle';
}
const circle: Circle = {
kind: 'circle', radius: 5 };
const rectangle: Rectangle = {
kind: 'rectangle', width: 10, height: 20 };
calculateArea(circle); // 输出: 78.53981633974483
calculateArea(rectangle); // 输出: 200
在上面的示例中，我们定义了 Shape 类型，它可以是 Circle 或 Rectangle。通过自定义的谓词函数 isCircle，我们判断变量 shape 的类型是否是 Circle，并在条件语句内部收窄变量的类型范围。通过使用自定义谓词函数类型守卫，我们能够根据特定的谓词条件执行相应的代码逻辑。
联合类型守卫
类型守卫最常用于联合类型中，因为联合类型可能包含多个不同的类型选项。
interface Car {
type: 'car';
brand: string;
wheels: number;
}
interface Bicycle {
type: 'bicycle';
color: string;
}
interface Motorcycle {
type: 'motorcycle';
engine: number;
}
type Vehicle = Car | Bicycle | Motorcycle;
function printVehicleInfo(vehicle: Vehicle) {
switch (vehicle.type) {
case 'car':
console.log(`Brand: ${
vehicle.brand}, Wheels: ${
vehicle.wheels}`);
break;
case 'bicycle':
console.log(`Color: ${
vehicle.color}`);
break;
case 'motorcycle':
console.log(`Engine: ${
vehicle.engine}`);
break;
default:
const _exhaustiveCheck: never = vehicle;
}
}
const car: Car = {
type: 'car', brand: 'Toyota', wheels: 4 };
const bicycle: Bicycle = {
type: 'bicycle', color: 'red' };
const motorcycle: Motorcycle = {
type: 'motorcycle', engine: 1000 };
printVehicleInfo(car); // 输出: Brand: Toyota, Wheels: 4
printVehicleInfo(bicycle); // 输出: Color: red
printVehicleInfo(motorcycle); // 输出: Engine: 1000
在上面的示例中，我们定义了 Vehicle 类型，它是 Car、Bicycle 和 `Motor
cycle的联合类型。通过使用switch语句和根据vehicle.type的不同值进行类型守卫，我们可以在每个case分支中收窄vehicle` 的类型范围，并执行相应的代码逻辑。通过这种方式，我们能够更准确地推断和检查联合类型的变量。
使用 in 操作符进行类型守卫
in 操作符可以用于在 TypeScript 中判断一个属性是否存在于对象中，从而进行类型判断和类型收窄。
interface Circle {
kind: 'circle';
radius: number;
}
interface Rectangle {
kind: 'rectangle';
width: number;
height: number;
}
type Shape = Circle | Rectangle;
function printArea(shape: Shape) {
if ('radius' in shape) {
console.log(Math.PI * shape.radius ** 2);
} else {
console.log(shape.width * shape.height);
}
}
const circle: Circle = {
kind: 'circle', radius: 5 };
const rectangle: Rectangle = {
kind: 'rectangle', width: 10, height: 20 };
printArea(circle); // 输出: 78.53981633974483
printArea(rectangle); // 输出: 200
在上面的示例中，我们使用 in 操作符来检查属性 'radius' 是否存在于 shape 对象中。如果存在，则收窄 shape 的类型为 Circle，并执行相应的代码逻辑。通过使用 in 操作符进行类型判断，我们可以根据属性的存在与否进行类型收窄。
控制流类型守卫
在 TypeScript 中，当执行特定的操作后，编译器会智能地调整变量的类型范围，这被称为控制流类型收窄。
if 语句的条件判断
function printValue(value: string | number) {
if (typeof value === 'string') {
console.log(value.toUpperCase());
} else {
console.log(value.toFixed(2));
}
}
在上面的示例中，当执行 typeof value === 'string' 的条件判断时，TypeScript 编译器会收窄 value 的类型为 string，从而在代码块内部提供相应的智能提示和类型检查。
switch 语句的 case 判断
type Fruit = 'apple' | 'banana' | 'orange';
function getFruitColor(fruit: Fruit) {
let color: string;
switch (fruit) {
case 'apple':
color = 'red';
break;
case 'banana':
color = 'yellow';
break;
default:
color = 'orange';
}
console.log(`The color of ${
fruit} is ${
color}`);
}
在上面的示例中，根据 switch 语句中的 case 判断，TypeScript 编译器会智能地收窄 color 的类型为相应的颜色字符串。
真值类型守卫
真值收窄是一种在条件表达式中进行类型收窄的机制。当条件表达式的结果是真值时，TypeScript 编译
器会将变量的类型范围缩小为 true 的类型。
function processValue(value: string | null) {
if (value) {
console.log(value.toUpperCase());
} else {
console.log('Value is null or empty');
}
}
在上面的示例中，当条件表达式 value 的结果是真值（即不为 null 或空字符串）时，TypeScript 编译器会将 value 的类型范围缩小为 string。
自定义类型判断式（Type Predicates）守卫
TypeScript 提供了自定义类型判断式的功能，它允许我们定义自己的谓词函数来进行类型判断和类型收窄。
interface Bird {
fly(): void;
}
interface Fish {
swim(): void;
}
function isBird(animal: Bird | Fish): animal is Bird {
return (animal as Bird).fly !== undefined;
}
function processAnimal(animal: Bird | Fish) {
if (isBird(animal)) {
animal.fly();
} else {
animal.swim();
}
}
在上面的示例中，我们定义了 isBird 谓词函数来判断参数 animal 是否属于 Bird 类型。在 processAnimal 函数中，通过使用自定义谓词函数 isBird，我们能够根据 animal 的具体类型执行相应的代码逻辑，并在代码块内部收窄 animal 的类型范围。