TypeScript 的对象类型
简介
除了原始类型,对象是 JavaScript 最基本的数据结构。TypeScript 对于对象类型有很多规则。
对象类型的最简单声明方法,就是使用大括号表示对象,在大括号内部声明每个属性和方法的类型。
const obj: {
x: number
y: number
} = { x: 1, y: 1 }
上面示例中,对象obj的类型就写在变量名后面,使用大括号描述,内部声明每个属性的属性名和类型。
属性的类型可以用分号结尾,也可以用逗号结尾。
// 属性类型以分号结尾
type MyObj = {
x: number;
y: number;
};
// 属性类型以逗号结尾
type MyObj2 = {
x: number,
y: number,
};
最后一个属性后面,可以写分号或逗号,也可以不写。
一旦声明了类型,对象赋值时,就不能缺少指定的属性,也不能有多余的属性。
type MyObj = {
x: number
y: number
}
const o1: MyObj = { x: 1 } // 报错 Property 'y' is missing in type '{ x: number; }' but required in type 'MyObj'.
const o2: MyObj = { x: 1, y: 1, z: 1 } // 报错 Object literal may only specify known properties, and 'z' does not exist in type 'MyObj'.
上面示例中,变量o1缺少了属性y,变量o2多出了属性z,都会报错。
读写不存在的属性也会报错。
const obj: {
x: number
y: number
} = { x: 1, y: 1 }
console.log(obj.z) // 报错 Property 'z' does not exist on type '{ x: number; y: number; }'.
obj.z = 1 // 报错 Property 'z' does not exist on type '{ x: number; y: number; }'.
上面示例中,读写不存在的属性z都会报错。
同样地,也不能删除类型声明中存在的属性,修改属性值是可以的。
const myUser = {
name: 'Sabrina',
}
delete myUser.name // 报错
myUser.name = 'Cynthia' // 正确
上面声明中,删除类型声明中存在的属性name会报错,但是可以修改它的值。
对象的方法使用函数类型描述。
const obj: {
x: number
y: number
add(x: number, y: number): number
// 或者写成
// add: (x:number, y:number) => number;
} = {
x: 1,
y: 1,
add(x, y) {
return x + y
},
}
上面示例中,对象obj有一个方法add(),需要定义它的参数类型和返回值类型。
对象类型可以使用方括号读取属性的类型。
type User = {
name: string
age: number
}
type Name = User['name'] // string
上面示例中,对象类型User使用方括号,读取了属性name的类型(string)。
除了type命令可以为对象类型声明一个别名,TypeScript 还提供了interface命令,可以把对象类型提炼为一个接口。
// 写法一
type MyObj = {
x: number
y: number
}
const obj1: MyObj = { x: 1, y: 1 }
// 写法二
interface MyObj2 {
x: number
y: number
}
const obj: MyObj2 = { x: 1, y: 1 }
上面示例中,写法一是type命令的用法,写法二是interface命令的用法。interface命令的详细解释,以及与type命令的区别,详见《Interface》一章。
注意,TypeScript 不区分对象自身的属性和继承的属性,一律视为对象的属性。
interface MyInterface {
toString(): string // 继承的属性
prop: number // 自身的属性
}
const obj: MyInterface = {
// 正确
prop: 123,
}
上面示例中,obj只写了prop属性,但是不报错。因为它可以继承原型上面的toString()方法。
可选属性
如果某个属性是可选的(即可以忽略),需要在属性名后面加一个问号。
const obj: {
x: number
y?: number
} = { x: 1 }
上面示例中,属性y是可选的。
可选属性等同于允许赋值为undefined,下面两种写法是等效的。
type User = {
firstName: string
lastName?: string
}
// 等同于
type User2 = {
firstName: string
lastName?: string | undefined
}
上面示例中,类型User的可选属性lastName可以是字符串,也可以是undefined,即可选属性可以赋值为undefined。
const obj: {
x: number
y?: number
} = { x: 1, y: undefined }
上面示例中,可选属性y赋值为undefined,不会报错。
同样地,读取一个没有赋值的可选属性时,返回undefined。
type MyObj = {
x: string
y?: string
}
const obj: MyObj = { x: 'hello' }
obj.y.toLowerCase() // 报错
上面示例中,最后一行会报错,因为obj.y返回undefined,无法对其调用toLowerCase()。
所以,读取可选属性之前,必须检查一下是否为undefined。
const user: {
firstName: string
lastName?: string
} = { firstName: 'Foo' }
if (user.lastName !== undefined) {
console.log(`hello ${user.firstName} ${user.lastName}`)
}
上面示例中,lastName是可选属性,需要判断是否为undefined以后,才能使用。建议使用下面的写法。
const user: {
firstName?: string
lastName?: string
} = { firstName: 'Foo' }
// 写法一
let firstName = user.firstName === undefined ? 'Foo' : user.firstName
let lastName = user.lastName === undefined ? 'Bar' : user.lastName
// 写法二
let firstName2 = user.firstName ?? 'Foo'
let lastName2 = user.lastName ?? 'Bar'
上面示例中,写法一使用三元运算符?:,判断是否为undefined,并设置默认值。写法二使用 Null 判断运算符??,与写法一的作用完全相同。
只读属性
属性名前面加上readonly关键字,表示这个属性是只读属性,不能修改。
interface MyInterface {
readonly prop: number
}
上面示例中,prop属性是只读属性,不能修改它的值。
const person: {
readonly age: number
} = { age: 20 }
person.age = 21 // 报错 Cannot assign to 'age' because it is a read-only property.
上面示例中,最后一行修改了只读属性age,就报错了。
只读属性只能在对象初始化期间赋值,此后就不能修改该属性。
type Point = {
readonly x: number
readonly y: number
}
const p: Point = { x: 0, y: 0 }
p.x = 100 // 报错 Cannot assign to 'x' because it is a read-only property.
上面示例中,类型Point的属性x和y都带有修饰符readonly,表示这两个属性只能在初始化期间赋值,后面再修改就会报错。
注意,如果属性值是一个对象,readonly修饰符并不禁止修改该对象的属性,只是禁止完全替换掉该对象。
interface Home {
readonly resident: {
name: string
age: number
}
}
const h: Home = {
resident: {
name: 'Vicky',
age: 42,
},
}
h.resident.age = 32 // 正确
h.resident = {
name: 'Kate',
age: 23,
} // 报错 Cannot assign to 'resident' because it is a read-only property.
上面示例中,h.resident是只读属性,它的值是一个对象。修改这个对象的age属性是可以的,但是整个替换掉h.resident属性会报错。
另一个需要注意的地方是,如果一个对象有两个引用,即两个变量对应同一个对象,其中一个变量是可写的,另一个变量是只读的,那么从可写变量修改属性,会影响到只读变量。
interface Person {
name: string
age: number
}
interface ReadonlyPerson {
readonly name: string
readonly age: number
}
let w: Person = {
name: 'Vicky',
age: 42,
}
let r: ReadonlyPerson = w
w.age += 1
r.age // 43
上面示例中,变量w和r指向同一个对象,其中w是可写的,r是只读的。那么,对w的属性修改,会影响到r。
如果希望属性值是只读的,除了声明时加上readonly关键字,还有一种方法,就是在赋值时,在对象后面加上只读断言as const。
const myUser = {
name: 'Sabrina',
} as const
myUser.name = 'Cynthia' // 报错 Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.
上面示例中,对象后面加了只读断言as const,就变成只读对象了,不能修改属性了。
注意,上面的as const属于 TypeScript 的类型推断,如果变量明确地声明了类型,那么 TypeScript 会以声明的类型为准。
const myUser: { name: string } = {
name: 'Sabrina',
} as const
myUser.name = 'Cynthia' // 正确
上面示例中,根据变量myUser的类型声明,name不是只读属性,但是赋值时又使用只读断言as const。这时会以声明的类型为准,因为name属性可以修改。
属性名的索引类型
如果对象的属性非常多,一个个声明类型就很麻烦,而且有些时候,无法事前知道对象会有多少属性,比如外部 API 返回的对象。这时 TypeScript 允许采用属性名表达式的写法来描述类型,称为“属性名的索引类型”。
索引类型里面,最常见的就是属性名的字符串索引。
type MyObj = {
[property: string]: string
}
const obj: MyObj = {
foo: 'a',
bar: 'b',
baz: 'c',
}
上面示例中,类型MyObj的属性名类型就采用了表达式形式,写在方括号里面。[property: string]的property表示属性名,这个是可以随便起的,它的类型是string,即属性名类型为string。也就是说,不管这个对象有多少属性,只要属性名为字符串,且属性值也是字符串,就符合这个类型声明。
JavaScript 对象的属性名(即上例的property)的类型有三种可能,除了上例的string,还有number和symbol。
type T1 = {
[property: number]: string
}
type T2 = {
[property: symbol]: string
}
上面示例中,对象属性名的类型分别为number和symbol。
type MyArr = {
[n: number]: number
}
const arr: MyArr = [1, 2, 3]
// 或者
const arr2: MyArr = {
0: 1,
1: 2,
2: 3,
}
上面示例中,对象类型MyArr的属性名是[n:number]
,就表示它的属性名都是数值,比如0、1、2。
对象可以同时有多种类型的属性名索引,比如同时有数值索引和字符串索引。但是,数值索引不能与字符串索引发生冲突,必须服从后者,这是因为在 JavaScript 语言内部,所有的数值属性名都会自动转为字符串属性名。
type MyType = {
[x: number]: boolean // 报错 'number' index type 'boolean' is not assignable to 'string' index type 'string'.
[x: string]: string
}
上面示例中,类型MyType同时有两种属性名索引,但是数值索引与字符串索引冲突了,所以报错了。由于字符属性名的值类型是string,数值属性名的值类型只有同样为string,才不会报错。
同样地,可以既声明属性名索引,也声明具体的单个属性名。如果单个属性名不符合属性名索引的范围,两者发生冲突,就会报错。
type MyType = {
foo: boolean // 报错 Property 'foo' of type 'boolean' is not assignable to 'string' index type 'string'.
[x: string]: string
}
上面示例中,属性名foo符合属性名的字符串索引,但是两者的属性值类型不一样,所以报错了。
属性的索引类型写法,建议谨慎使用,因为属性名的声明太宽泛,约束太少。另外,属性名的数值索引不宜用来声明数组,因为采用这种方式声明数组,就不能使用各种数组方法以及length属性,因为类型里面没有定义这些东西。
type MyArr = {
[n: number]: number
}
const arr: MyArr = [1, 2, 3]
arr.length // 报错 Property 'length' does not exist on type 'MyArr'.
上面示例中,读取arr.length属性会报错,因为类型MyArr没有这个属性。
解构赋值
解构赋值用于直接从对象中提取属性。
const { id, name, price } = product
上面语句从对象product提取了三个属性,并声明属性名的同名变量。
解构赋值的类型写法,跟为对象声明类型是一样的。
const {
id,
name,
price,
}: {
id: string
name: string
price: number
} = product
注意,目前没法为解构变量指定类型,因为对象解构里面的冒号,JavaScript 指定了其他用途。
let { x: foo, y: bar } = obj
// 等同于
let foo = obj.x
let bar = obj.y
上面示例中,冒号不是表示属性x和y的类型,而是为这两个属性指定新的变量名。如果要为x和y指定类型,不得不写成下面这样。
let { x: foo, y: bar }: { x: string; y: number } = obj
这一点要特别小心,TypeScript 里面很容易搞糊涂。
function draw({ shape: Shape, xPos: number = 100, yPos: number = 100 }) {
let myShape = shape // 报错 Cannot find name 'shape'. Did you mean 'Shape'?
let x = xPos // 报错 Cannot find name 'xPos'.
}
上面示例中,函数draw()的参数是一个对象解构,里面的冒号很像是为变量指定类型,其实是为对应的属性指定新的变量名。所以,TypeScript 就会解读成,函数体内不存在变量shape,而是属性shape的值被赋值给了变量Shape。
结构类型原则
只要对象 B 满足 对象 A 的结构特征,TypeScript 就认为对象 B 兼容对象 A 的类型,这称为“结构类型”原则(structural typing)。
type A = {
x: number
}
type B = {
x: number
y: number
}
上面示例中,对象A只有一个属性x,类型为number。对象B满足这个特征,因此兼容对象A,只要可以使用A的地方,就可以使用B。
const B = {
x: 1,
y: 1,
}
const A: { x: number } = B // 正确
上面示例中,A和B并不是同一个类型,但是B可以赋值给A,因为B满足A的结构特征。
根据“结构类型”原则,TypeScript 检查某个值是否符合指定类型时,并不是检查这个值的类型名(即“名义类型”),而是检查这个值的结构是否符合要求(即“结构类型”)。
TypeScript 之所以这样设计,是为了符合 JavaScript 的行为。JavaScript 并不关心对象是否严格相似,只要某个对象具有所要求的属性,就可以正确运行。
如果类型 B 可以赋值给类型 A,TypeScript 就认为 B 是 A 的子类型(subtyping),A 是 B 的父类型。子类型满足父类型的所有结构特征,同时还具有自己的特征。凡是可以使用父类型的地方,都可以使用子类型,即子类型兼容父类型。
这种设计有时会导致令人惊讶的结果。
type myObj = {
x: number
y: number
}
function getSum(obj: myObj) {
let sum = 0
for (const n of Object.keys(obj)) {
const v = obj[n] // 报错
sum += Math.abs(v)
}
return sum
}
上面示例中,函数getSum()要求传入参数的类型是myObj,但是实际上所有与myObj兼容的对象都可以传入。这会导致const v = obj[n]这一行报错,原因是obj[n]取出的属性值不一定是数值(number),使得变量v的类型被推断为any。如果项目设置为不允许变量类型推断为any,代码就会报错。写成下面这样,就不会报错。
// "noImplicitAny": true,
type myObj = {
x: number
y: number
}
function getSum(obj: myObj) {
let sum = 0
for (const n of Object.keys(obj)) {
const v = obj[n] // 报错 Element implicitly has an 'any' type because expression of type 'string' can't be used to index type 'myObj'.
sum += Math.abs(v)
}
return sum
}
上面示例中,函数getSum()要求传入参数的类型是myObj,但是实际上所有与myObj兼容的对象都可以传入。这会导致const v = obj[n]
这一行报错,原因是obj[n]
取出的属性值不一定是数值(number),使得变量v的类型被推断为any。如果项目设置为不允许变量类型推断为any,代码就会报错。写成下面这样,就不会报错。
// "noImplicitAny": true,
type MyObj = {
x: number
y: number
}
function getSum(obj: MyObj) {
return Math.abs(obj.x) + Math.abs(obj.y)
}
上面示例就不会报错,因为函数体内部只使用了属性x和y,这两个属性有明确的类型声明,保证obj.x和obj.y肯定是数值。虽然与MyObj兼容的任何对象都可以传入函数getSum(),但是只要不使用其他属性,就不会有类型报错。
严格字面量检查
如果对象使用字面量表示,会触发 TypeScript 的严格字面量检查(strict object literal checking)。如果字面量的结构跟类型定义的不一样(比如多出了未定义的属性),就会报错。
const point: {
x: number
y: number
} = {
x: 1,
y: 1,
z: 1, // 报错 Object literal may only specify known properties, and 'z' does not exist in type '{ x: number; y: number; }'.
}
上面示例中,等号右边是一个对象的字面量,这时会触发严格字面量检查。只要有类型声明中不存在的属性(本例是z),就会导致报错。
如果等号右边不是字面量,而是一个变量,根据结构类型原则,是不会报错的。
const myPoint = {
x: 1,
y: 1,
z: 1,
}
const point: {
x: number
y: number
} = myPoint // 正确
上面示例中,等号右边是一个变量,就不会触发严格字面量检查,从而不报错。
TypeScript 对字面量进行严格检查的目的,主要是防止拼写错误。一般来说,字面量大多数来自手写,容易出现拼写错误,或者误用 API。
type Options = {
title: string
darkMode?: boolean
}
const obj: Options = {
title: '我的网页',
darkmode: true, // 报错 Object literal may only specify known properties, but 'darkmode' does not exist in type 'Options'. Did you mean to write 'darkMode'?
}
上面示例中,属性darkMode拼写错了,成了darkmode。如果没有严格字面量规则,就不会报错,因为darkMode是可选属性,根据结构类型原则,任何对象只要有title属性,都认为符合Options类型。
规避严格字面量检查,可以使用中间变量。
let myOptions = {
title: '我的网页',
darkmode: true,
}
type Options = {
title: string
darkMode?: boolean
}
const obj: Options = myOptions
上面示例中,创建了一个中间变量myOptions,就不会触发严格字面量规则,因为这时变量obj的赋值,不属于直接字面量赋值。
如果你确认字面量没有错误,也可以使用类型断言规避严格字面量检查。
type Options = {
title: string
darkMode?: boolean
}
const obj: Options = {
title: '我的网页',
darkmode: true,
} as Options
上面示例使用类型断言as Options,告诉编译器,字面量符合 Options 类型,就能规避这条规则。
如果允许字面量有多余属性,可以像下面这样在类型里面定义一个通用属性。
let x: {
foo: number
[x: string]: any
}
x = { foo: 1, baz: 2 } // Ok
上面示例中,变量x的类型声明里面,有一个属性的字符串索引([x: string]),导致任何字符串属性名都是合法的。
由于严格字面量检查,字面量对象传入函数必须很小心,不能有多余的属性。
interface Point {
x: number
y: number
}
function computeDistance(point: Point) {
/*...*/
}
computeDistance({ x: 1, y: 2, z: 3 }) // 报错 Object literal may only specify known properties, and 'z' does not exist in type 'Point'.
computeDistance({ x: 1, y: 2 }) // 正确
最小可选属性规则
根据“结构类型”原则,如果一个对象的所有属性都是可选的,那么其他对象跟它都是结构类似的。
type Options = {
a?: number
b?: number
c?: number
}
上面示例中,类型Options的所有属性都是可选的,所以它可以是一个空对象,也就意味着任意对象都满足Options的结构。
为了避免这种情况,TypeScript 2.4 引入了一个“最小可选属性规则”,也称为“弱类型检测”(weak type detection)。
type Options = {
a?: number
b?: number
c?: number
}
const opts = { d: 123 }
const obj: Options = opts // 报错 Type '{ d: number; }' has no properties in common with type 'Options'.
上面示例中,对象opts与类型Options没有共同属性,赋值给该类型的变量就会报错。
报错原因是,如果某个类型的所有属性都是可选的,那么该类型的对象必须至少存在一个可选属性,不能所有可选属性都不存在。这就叫做“最小可选属性规则”。
如果想规避这条规则,要么在类型里面增加一条索引属性([propName: string]: someType),要么使用类型断言(opts as Options)。
空对象
空对象是 TypeScript 的一种特殊值,也是一种特殊类型。
const obj = {}
obj.prop = 123 // 报错 Property 'prop' does not exist on type '{}'
上面示例中,变量obj的值是一个空对象,然后对obj.prop赋值就会报错。
原因是这时 TypeScript 会推断变量obj的类型为空对象,实际执行的是下面的代码。
const obj: {} = {}
空对象没有自定义属性,所以对自定义属性赋值就会报错。空对象只能使用继承的属性,即继承自原型对象Object.prototype的属性。
obj.toString() // 正确
上面示例中,toString()方法是一个继承自原型对象的方法,TypeScript 允许在空对象上使用。
回到本节开始的例子,这种写法其实在 JavaScript 很常见:先声明一个空对象,然后向空对象添加属性。但是,TypeScript 不允许动态添加属性,所以对象不能分步生成,必须生成时一次性声明所有属性。
// 错误 Property 'x' does not exist on type '{}' Property 'y' does not exist on type '{}'
const pt = {}
pt.x = 3
pt.y = 4
// 正确
const pt2 = {
x: 3,
y: 4,
}
如果确实需要分步声明,一个比较好的方法是,使用扩展运算符(...)合成一个新对象。
const pt0 = {}
const pt1 = { x: 3 }
const pt2 = { y: 4 }
const pt = {
...pt0,
...pt1,
...pt2,
}
上面示例中,对象pt是三个部分合成的,这样既可以分步声明,也符合 TypeScript 静态声明的要求。
空对象作为类型,其实是Object类型的简写形式。
let d: {}
// 等同于
// let d:Object;
d = {}
d = { x: 1 }
d = 'hello'
d = 2
上面示例中,各种类型的值(除了null和undefined)都可以赋值给空对象类型,跟Object类型的行为是一样的。
因为Object可以接受各种类型的值,而空对象是Object类型的简写,所以它不会有严格字面量检查,赋值时总是允许多余的属性,只是不能读取这些属性。
interface Empty {}
const b: Empty = { myProp: 1, anotherProp: 2 } // 正确
b.myProp // 报错 Property 'myProp' does not exist on type 'Empty'
上面示例中,变量b的类型是空对象,视同Object类型,不会有严格字面量检查,但是读取多余的属性会报错。
如果想强制使用没有任何属性的对象,可以采用下面的写法。
interface WithoutProperties {
[key: string]: never
}
// 报错 Type 'number' is not assignable to type 'never'
const a: WithoutProperties = { prop: 1 }