TypeScripti osaline järeldamine: mittetäieliku tüübi eraldamise mõistmine

TypeScripti tüübisüsteem on võimas tööriist vastupidavate ja hooldatavate rakenduste loomiseks. Üks selle põhifunktsioone on tüübi järeldamine, mis võimaldab kompilaatoril automaatselt tuletada muutujate ja avaldiste tüübid, vähendades vajadust selgete tüübimääratluste järele. Kuid TypeScripti tüübi järeldamine pole alati täiuslik. Mõnikord võib see viia nn "osalise järeldamiseni", kus mõned tüübi argumendid järeldatakse, samas kui teised jäävad teadmata, mille tulemuseks on mittetäielik tüübi eraldamine. See võib ilmneda mitmel viisil ja nõuab sügavamat arusaamist sellest, kuidas TypeScripti järeldusalgoritm töötab.

Mis on osaline tüübi järeldamine?

Osaline tüübi järeldamine toimub siis, kui TypeScript suudab järeldada mõned, kuid mitte kõik geneerilise funktsiooni või tüübi tüübi argumendid. See juhtub sageli keeruliste geneeriliste tüüpide, tingimuslike tüüpide puhul või siis, kui tüübiteave ei ole kompilaatorile kohe kättesaadav. Mittetäielikult järeldatud tüübi argumendid jäetakse tavaliselt implitsiitseks `any` tüübiks või konkreetsemaks tagavaraks, kui see on vaike-tüübi parameetri kaudu määratud.

Illustreerime seda lihtsa näitega:

            
function createPair<T, U>(first: T, second: U): [T, U] {
  return [first, second];
}

const pair1 = createPair(1, "hello"); // Järeldatakse kui [number, string]
const pair2 = createPair<number>(1, "hello"); // U järeldatakse kui string, T on selgesõnaliselt number
const pair3 = createPair(1, {}); //Järeldatakse kui [number, {}]

            

              
                Copy
              
            
          

Esimeses näites, `createPair(1, "hello")`, järeldab TypeScript nii `T` kui ka `number` ja `U` kui `string`, kuna tal on funktsiooni argumentidest piisavalt teavet. Teises näites, `createPair<number>(1, "hello")`, anname selgesõnaliselt tüübi `T` jaoks ja TypeScript järeldab `U` teise argumendi põhjal. Kolmas näide näitab, kuidas objektilitsad, millel pole selget tüüpi, järeldatakse kui `{}`.

Osaline järeldamine muutub problemaatilisemaks, kui kompilaator ei suuda määrata kõiki vajalikke tüübi argumente, mis viib potentsiaalselt ebaturvalise või ootamatu käitumiseni. See kehtib eriti keerukamate geneeriliste tüüpide ja tingimuslike tüüpide puhul.

Stsenaariumid, kus osaline järeldamine toimub

Siin on mõned levinumad olukorrad, kus võite kohata osalist tüübi järeldamist:

1. Keerulised geneerilised tüübid

Sügavalt pesastatud või keeruliste geneeriliste tüüpidega töötamisel võib TypeScriptil olla raskusi kõigi tüübi argumentide õige järeldamisega. See kehtib eriti siis, kui tüübi argumentide vahel on sõltuvused.

            
interface Result<T, E> {
  success: boolean;
  data?: T;
  error?: E;
}

function processResult<T, E>(result: Result<T, E>): T | E {
  if (result.success) {
    return result.data!;
  } else {
    return result.error!;
  }
}

const successResult: Result<string, Error> = { success: true, data: "Data" };
const errorResult: Result<string, Error> = { success: false, error: new Error("Something went wrong") };

const data = processResult(successResult); // Järeldatakse kui string | Error
const error = processResult(errorResult);   // Järeldatakse kui string | Error

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites võtab funktsioon `processResult` vastu `Result` tüübi koos geneeriliste tüüpidega `T` ja `E`. TypeScript järeldab need tüübid muutujate `successResult` ja `errorResult` põhjal. Kuid kui helistate `processResult` otse objektiliteraaliga, ei pruugi TypeScript suuta tüüpe nii täpselt järeldada. Mõelge erinevale funktsioonidefinitsioonile, mis kasutab geneerikuid, et määrata tagastamise tüüp argumendi põhjal.

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

const myObject = { name: "Alice", age: 30 };

const nameValue = extractValue(myObject, "name"); // Järeldatakse kui string
const ageValue = extractValue(myObject, "age");   // Järeldatakse kui number

//Näide, mis näitab potentsiaalset osalist järeldamist dünaamiliselt konstrueeritud tüübiga
type DynamicObject = { [key: string]: any };

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

const dynamicObj:DynamicObject = {a: 1, b: "hello"};
const result = processDynamic(dynamicObj, "a"); //result järeldatakse kui any, kuna DynamicObject on vaikimisi any

            

              
                Copy
              
            
          

Siin, kui me ei paku täpsemat tüüpi kui `DynamicObject`, siis on järeldamise vaikimisi väärtus `any`.

2. Tingimuslikud tüübid

Tingimuslikud tüübid võimaldavad teil määratleda tüübid, mis sõltuvad tingimusest. Kuigi need on võimsad, võivad need põhjustada ka järeldamisega seotud väljakutseid, eriti kui tingimus hõlmab geneerilisi tüüpe.

            
type IsString<T> = T extends string ? true : false;

function processValue<T>(value: T): IsString<T> {
  // See funktsioon ei tee tegelikult käitusajal midagi kasulikku,
  // see on ainult tüübi järeldamise illustreerimiseks.
  return (typeof value === 'string') as IsString<T>;
}

const stringValue = processValue("hello"); // Järeldatakse kui IsString<string> (mis lahendatakse väärtuseks true)
const numberValue = processValue(123);     // Järeldatakse kui IsString<number> (mis lahendatakse väärtuseks false)

//Näide, kus funktsiooni definitsioon ei luba järeldamist
function processValueNoInfer<T>(value: T): T extends string ? true : false {
  return (typeof value === 'string') as T extends string ? true : false;
}

const stringValueNoInfer = processValueNoInfer("hello"); // Järeldatakse kui boolean, sest tagastamise tüüp ei ole sõltuv tüüp

            

              
                Copy
              
            
          

Esimestes näidetes järeldab TypeScript tagastamise tüübi õigesti sisendväärtuse põhjal, kuna kasutatakse geneerilist `IsString<T>` tagastamise tüüpi. Teises komplektis on tingimuslik tüüp kirjutatud otse, nii et kompilaator ei säilita seost sisendi ja tingimusliku tüübi vahel. See võib juhtuda, kui kasutatakse teekide keerulisi utiliittüüpe.

3. Vaike-tüübi parameetrid ja `any`

Kui geneerilisel tüübi parameetril on vaikeväärtus (nt `<T = any>`) ja TypeScript ei saa konkreetsemat tüüpi järeldada, siis naaseb ta vaikeväärtuse juurde. See võib mõnikord varjata mittetäieliku järeldamisega seotud probleeme, kuna kompilaator ei tõstata viga, kuid saadud tüüp võib olla liiga lai (nt `any`). Eriti oluline on olla ettevaatlik vaike-tüübi parameetrite suhtes, mille vaikeväärtuseks on `any`, sest see keelab tõhusalt selle osa teie koodist tüübikontrolli.

            
function logValue<T = any>(value: T): void {
  console.log(value);
}

logValue(123);        // T on any, seega pole tüübikontrolli
logValue("hello");    // T on any
logValue({ a: 1 });   // T on any


function logValueTyped<T = string>(value: T): void {
  console.log(value);
}

logValueTyped(123); // Viga: tüübi 'number' argument ei ole määratav parameetrile 'string | undefined'.



            

              
                Copy
              
            
          

Esimeses näites tähendab vaike-tüübi parameeter `T = any`, et funktsioonile `logValue` võib edastada mis tahes tüübi ilma kompilaatori kaebuseta. See on potentsiaalselt ohtlik, kuna see möödub tüübikontrollist. Teises näites on `T = string` parem vaikeväärtus, kuna see käivitab tüübi vead, kui edastate mitte-stringi väärtuse funktsioonile `logValueTyped`.

4. Järeldamine objektilitsastest

TypeScripti järeldamine objektilitsastest võib mõnikord olla üllatav. Kui edastate objektiliteraali otse funktsioonile, võib TypeScript järeldada oodatust kitsama tüübi või ei pruugi geneerilisi tüüpe õigesti järeldada. See tuleneb sellest, et TypeScript üritab objektilitsatest tüüpe järeldades olla võimalikult spetsiifiline, kuid see võib mõnikord viia mittetäieliku järeldamiseni geneerikutega tegelemisel.

            
interface Options<T> {
  value: T;
  label: string;
}

function processOptions<T>(options: Options<T>): void {
  console.log(options.value, options.label);
}

processOptions({ value: 123, label: "Number" }); // T järeldatakse kui number

//Näide, kus tüüpi ei järeldata õigesti, kui atribuudid pole initsialiseerimisel määratletud
function createOptions<T>(): Options<T>{
    return {value: undefined as any, label: ""}; //järeldab valesti T kui never, kuna see on initsialiseeritud kui undefined
}

let options = createOptions<number>(); //Options<number>, KUID väärtust saab määrata ainult kui undefined ilma veata


            

              
                Copy
              
            
          

Esimeses näites järeldab TypeScript `T` kui `number` objektiliteraali atribuudi `value` põhjal. Kuid teises näites, initsialiseerides `createOptions` väärtusomaduse, järeldab kompilaator `never`, kuna `undefined` saab omistada ainult `never` ilma geneerilist määratlemata. Seetõttu järeldatakse mis tahes funktsiooni `createOptions` kutsel geneerikuna kunagi, isegi kui te selle selgesõnaliselt edastate. Sel juhul määrake alati selgesõnaliselt vaikeväärtused geneerilised, et vältida vale tüübi järeldamist.

5. Tagasikutsumise funktsioonid ja kontekstiline tüüpimine

Tagasikutsumise funktsioonide kasutamisel tugineb TypeScript tagasikutsumise parameetrite ja tagastusväärtuse tüüpide järeldamiseks kontekstipõhisele tüüpimisele. Kontekstipõhine tüüpimine tähendab, et tagasikutsumise tüüp määratakse kontekstis, milles seda kasutatakse. Kui kontekst ei anna piisavalt teavet, ei pruugi TypeScript suuta tüüpe õigesti järeldada, mis viib `any` või muude soovimatute tulemusteni. Kontrollige hoolikalt oma tagasikutsumise funktsiooni allkirju, et veenduda, et need on õigesti tüübitud.

            
function mapArray<T, U>(arr: T[], callback: (item: T, index: number) => U): U[] {
  const result: U[] = [];
  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
    result.push(callback(arr[i], i));
  }
  return result;
}

const numbers = [1, 2, 3];
const strings = mapArray(numbers, (num, index) => `Number ${num} at index ${index}`); // T on number, U on string

//Näide mittetäieliku kontekstiga
function processItem<T>(item: T, callback: (item: T) => void) {
  callback(item);
}

processItem(1, (item) => {
  //item järeldatakse kui any, kui T ei saa järeldada tagasikutsumise ulatusest väljaspool
  console.log(item.toFixed(2)); //Pole tüübikindlust.
});

processItem<number>(1, (item) => {
    //Selgesõnaliselt geneerilise parameetri määramisega garanteerime, et see on number
    console.log(item.toFixed(2)); //Tüübi turvalisus
});

            

              
                Copy
              
            
          

Esimene näide kasutab kontekstipõhist tüüpimist, et õigesti järeldada kirje kui number ja tagastatud tüüp kui string. Teisel näitel on mittetäielik kontekst, seega on vaikimisi väärtus `any`.

Kuidas lahendada mittetäielikku tüübi eraldamist

Kuigi osaline järeldamine võib olla frustreeriv, on mitmeid strateegiaid, mida saate kasutada selle lahendamiseks ja veendumaks, et teie kood on tüübikindel:

1. Selgesõnalised tüübimääratlused

Kõige otsesem viis mittetäieliku järeldamisega tegelemiseks on esitada selgesõnalised tüübimääratlused. See ütleb TypeScriptile täpselt, milliseid tüüpe ootate, kirjutades üle järeldusmehhanismi. See on eriti kasulik, kui kompilaator järeldab `any`, kui on vaja konkreetsemat tüüpi.

            
const pair: [number, string] = createPair(1, "hello"); //Selgesõnaline tüübimääratlus

            

              
                Copy
              
            
          

2. Selgesõnalised tüübiargumendid

Geneeriliste funktsioonide kutsumisel saate selgesõnaliselt määrata tüübi argumendid nurksulgude (`<T, U>`) abil. See on kasulik, kui soovite kontrollida kasutatavaid tüüpe ja takistada TypeScriptil valede tüüpide järeldamist.

            
const pair = createPair<number, string>(1, "hello"); //Selgesõnalised tüübi argumendid

            

              
                Copy
              
            
          

3. Geneeriliste tüüpide refaktoreerimine

Mõnikord võib teie geneeriliste tüüpide struktuur ise muuta järeldamise keeruliseks. Teie tüüpide refaktoreerimine lihtsamaks või selgesõnalisemaks võib järeldamist parandada.

            
//Algne, raskesti järeldatav tüüp
type ComplexType<A, B, C> = {
  a: A;
  b: (a: A) => B;
  c: (b: B) => C;
};

//Refaktoreeritud, lihtsamini järeldatav tüüp
interface AType {value: string};
interface BType {data: number};
interface CType {success: boolean};

type SimplerType = {
  a: AType;
  b: (a: AType) => BType;
  c: (b: BType) => CType;
};



            

              
                Copy
              
            
          

4. Tüübiväidete kasutamine

Tüübi väited võimaldavad teil kompilaatorile öelda, et teate avaldise tüübist rohkem kui see. Kasutage neid ettevaatusega, kuna need võivad vigu maskeerida, kui neid valesti kasutatakse. Kuid need on kasulikud olukordades, kus olete tüübis kindel ja TypeScript ei suuda seda järeldada.

            
const value: any = getValueFromSomewhere(); //Eeldame, et getValueFromSomewhere tagastab any
const numberValue = value as number; //Tüübi väide
console.log(numberValue.toFixed(2)); //Nüüd käsitleb kompilaator väärtust kui numbrit

            

              
                Copy
              
            
          

5. Utiliittüüpide kasutamine

TypeScript pakub mitmeid sisseehitatud utiliittüüpe, mis võivad aidata tüüpide manipuleerimisel ja järeldamisel. Tüüpe nagu `Partial`, `Required`, `Readonly` ja `Pick` saab kasutada uute tüüpide loomiseks olemasolevate põhjal, sageli järeldamist protsessis parandades.

            
interface User {
  id: number;
  name: string;
  email?: string;
}

//Muuda kõik omadused nõutuks
type RequiredUser = Required<User>;

function createUser(user: RequiredUser): void {
  console.log(user.id, user.name, user.email);
}

createUser({ id: 1, name: "John", email: "john@example.com" }); //Pole viga

//Näide Pick'i kasutamisest omaduste alamhulga valimiseks
type NameAndEmail = Pick<User, 'name' | 'email'>;

function displayDetails(details: NameAndEmail){
    console.log(details.name, details.email);
}

displayDetails({name: "Alice", email: "test@test.com"});

            

              
                Copy
              
            
          

6. Kaaluge alternatiive `any`

Kuigi `any` võib olla ahvatlev kui kiire lahendus, keelab see tõhusalt tüübikontrolli ja võib põhjustada käitusaja vigu. Püüdke vältida võimalikult palju `any` kasutamist. Selle asemel uurige alternatiive nagu `unknown`, mis sunnib teid väärtuse kasutamisele eelnevalt tüübikontrolli teostama, või konkreetsemaid tüübimääratlusi.

            
let unknownValue: unknown = getValueFromSomewhere();

if (typeof unknownValue === 'number') {
  console.log(unknownValue.toFixed(2)); //Tüübi kontroll enne kasutamist
}

            

              
                Copy
              
            
          

7. Tüübivalvurite kasutamine

Tüübivalvurid on funktsioonid, mis kitsendavad muutuja tüüpi konkreetses ulatuses. Need on eriti kasulikud liittüüpidega tegelemisel või siis, kui peate teostama käitusaja tüübikontrolli. TypeScript tunneb ära tüübivalvurid ja kasutab neid muutujate tüüpide täpsustamiseks kaitstud ulatuse piires.

            
type StringOrNumber = string | number;

function processValueWithTypeGuard(value: StringOrNumber): void {
  if (typeof value === 'string') {
    console.log(value.toUpperCase()); //TypeScript teab, et väärtus on siin string
  } else {
    console.log(value.toFixed(2));    //TypeScript teab, et väärtus on siin number
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Parimad tavad osalise järeldamisega seotud probleemide vältimiseks

Siin on mõned üldised parimad tavad, mida järgida, et minimeerida osalise järeldamisega seotud probleemide tekkimise ohtu:

• Olge oma tüüpidega selgesõnaline: Ärge lootke ainult järeldamisele, eriti keerulistes stsenaariumides. Selgesõnaliste tüübimääratluste esitamine võib aidata kompilaatoril teie kavatsusi mõista ja vältida ootamatuid tüübi vigu.
• Hoidke oma geneerilised tüübid lihtsad: Vältige sügavalt pesastatud või liiga keerulisi geneerilisi tüüpe, kuna need võivad järeldamist keerulisemaks muuta. Jagage keerulised tüübid väiksemateks, hallatavamateks tükkideks.
• Testige oma koodi põhjalikult: Kirjutage ühikute testid, et kontrollida, kas teie kood käitub erinevate tüüpidega ootuspäraselt. Pöörake erilist tähelepanu äärmuslikele juhtumitele ja stsenaariumidele, kus järeldamine võib olla problemaatiline.
• Kasutage ranget TypeScripti konfiguratsiooni: Lubage oma failis `tsconfig.json` ranged režiimi valikud, nagu `strictNullChecks`, `noImplicitAny` ja `strictFunctionTypes`. Need valikud aitavad teil potentsiaalseid tüübi vigu varakult tabada.
• Mõistke TypeScripti järeldusreegleid: Tutvuge TypeScripti järeldusalgoritmi toimimisega. See aitab teil potentsiaalseid järeldusprobleeme ennetada ja kirjutada koodi, mida kompilaatoril on lihtsam mõista.
• Refaktoreerige selguse huvides: Kui teil on tüübi järeldamisega raskusi, kaaluge oma koodi refaktoreerimist, et tüübid selgemaks muuta. Mõnikord võib väike muutus teie koodi struktuuris oluliselt parandada tüübi järeldamist.

Järeldus

Osaline tüübi järeldamine on TypeScripti tüübisüsteemi peen, kuid oluline aspekt. Mõistes selle toimimist ja stsenaariume, milles see võib esineda, saate kirjutada vastupidavamat ja hooldatavamat koodi. Kasutades selliseid strateegiaid nagu selgesõnalised tüübimääratlused, geneeriliste tüüpide refaktoreerimine ja tüübivalvurite kasutamine, saate tõhusalt lahendada mittetäieliku tüübi eraldamise ja tagada, et teie TypeScripti kood oleks võimalikult tüübikindel. Pidage meeles võimalikke järeldusprobleeme keeruliste geneeriliste tüüpide, tingimuslike tüüpide ja objektilitsatega töötamisel. Võtke omaks TypeScripti tüübisüsteemi jõud ja kasutage seda usaldusväärsete ja skaleeritavate rakenduste loomiseks.