简述TypeScript 中的泛型是什么，如何使用？

八股文_TypeScript面试题 0 20

参考回答

TypeScript中的泛型（Generics）是一种能够创建可重用组件的机制，允许在定义函数、类或接口时，不预先指定具体的类型，而是在使用时提供类型。通过泛型，代码可以灵活地处理不同类型的数据，同时保持类型安全。

举个例子：

function identity<T>(value: T): T {
  return value;
}

let result = identity(42);  // 这里 T 会被推导为 number
let result2 = identity("Hello");  // 这里 T 会被推导为 string

在上面的代码中，identity 函数是一个泛型函数，它接受一个类型参数 T，并返回一个与传入值相同类型的值。

详细讲解与拓展

泛型的用途

泛型的主要目的是增强代码的灵活性和可重用性。我们可以定义函数、类和接口时使用泛型，以适应不同的数据类型，而无需重复写多个函数或类。它们的好处是，在提供类型参数时，TypeScript 会自动推导出具体的类型，这样我们可以得到静态类型检查，同时保持代码的灵活性。

泛型的类型约束

有时我们希望限制泛型的类型范围。可以使用 extends 来对泛型的类型进行约束。例如，如果我们只允许泛型是某个类的实例或者是某种特定类型，我们可以进行如下约束：

function logLength<T extends { length: number }>(item: T): number {
  return item.length;
}

logLength([1, 2, 3]);  // 输出: 3
logLength("Hello World");  // 输出: 11
// logLength(123); // 错误：数字没有 length 属性

在这个例子中，T 必须是一个有 length 属性的类型。这使得我们可以在函数内安全地访问 length 属性。

多个泛型参数

有时我们需要多个泛型参数来处理复杂的数据结构。例如，定义一个表示键值对的接口：

interface Pair<K, V> {
  key: K;
  value: V;
}

const pair: Pair<number, string> = { key: 1, value: "One" };

这里，我们使用了两个泛型 K 和 V 来表示键和值的类型。这样我们可以确保 key 是 number 类型，而 value 是 string 类型。

泛型与类

泛型也可以应用在类中。通过使用泛型类，我们可以创建更具灵活性的类定义。例如：

class Box<T> {
  private value: T;

  constructor(value: T) {
    this.value = value;
  }

  getValue(): T {
    return this.value;
  }
}

const numberBox = new Box<number>(123);
console.log(numberBox.getValue());  // 输出: 123

const stringBox = new Box<string>("Hello");
console.log(stringBox.getValue());  // 输出: "Hello"

这个例子展示了如何在类 Box 中使用泛型，以适应不同类型的值。

泛型默认值

在泛型使用时，我们可以为泛型提供默认类型，如果调用时没有指定具体的类型，默认类型就会生效：

function wrapInArray<T = string>(value: T): T[] {
  return [value];
}

console.log(wrapInArray(42));  // 输出: [42]
console.log(wrapInArray("Hello"));  // 输出: ["Hello"]

这里，T 默认是 string 类型，因此当我们没有传入类型时，T 会自动默认为 string。

总结

通过泛型，我们能够编写更加灵活且类型安全的代码，它是 TypeScript 强大类型系统的一部分，极大提升了代码的可重用性与类型推断能力。掌握泛型不仅能够帮助我们写出更简洁的代码，还能够避免许多潜在的类型错误。