TypeScript 工具类型 (Utility Types)

TypeScript 提供了一系列内置的工具类型（Utility Types），它们可以帮助你快速地对现有类型进行转换和操作。这些工具类型不仅简化了常见的类型操作，还提高了代码的可读性和可维护性。以下是 TypeScript 中一些常用的工具类型及其使用场景。

1. Partial<T>

将对象类型 T 的所有属性变为可选。

interface Todo {
  title: string;
  description: string;
}

type PartialTodo = Partial<Todo>; // { title?: string; description?: string; }

2. Required<T>

将对象类型 T 的所有属性变为必填项。

interface Todo {
  title?: string;
  description?: string;
}

type RequiredTodo = Required<Todo>; // { title: string; description: string; }

3. Readonly<T>

将对象类型 T 的所有属性变为只读。

interface Todo {
  title: string;
  description: string;
}

type ReadonlyTodo = Readonly<Todo>; // { readonly title: string; readonly description: string; }

4. Record<K, T>

创建一个新类型，其中键为 K 的联合类型，值为 T。

type StringKeyedObject = Record<string, number>;
// 等价于：{ [key: string]: number }

const obj: StringKeyedObject = {
  one: 1,
  two: 2,
};

5. Pick<T, K>

从类型 T 中选取指定的键 K，并返回一个新的类型。

interface Todo {
  title: string;
  description: string;
  completed: boolean;
}

type TodoPreview = Pick<Todo, "title" | "completed">;
// { title: string; completed: boolean; }

6. Omit<T, K>

从类型 T 中移除指定的键 K，并返回一个新的类型。

interface Todo {
  title: string;
  description: string;
  completed: boolean;
}

type TodoInfo = Omit<Todo, "completed">;
// { title: string; description: string; }

7. Exclude<T, U>

从联合类型 T 中移除与 U 兼容的成员。

type T0 = Exclude<"a" | "b" | "c", "a">; // "b" | "c"

8. Extract<T, U>

从联合类型 T 中提取与 U 兼容的成员。

type T0 = Extract<"a" | "b" | "c", "a" | "f">; // "a"

9. NonNullable<T>

从类型 T 中移除 null 和 undefined。

type T0 = NonNullable<string | number | undefined | null>; // string | number

10. ReturnType<T>

获取函数类型 T 的返回值类型。

function fn(): { a: number; b: string } {
  return { a: 1, b: "hello" };
}

type T0 = ReturnType<typeof fn>; // { a: number; b: string; }

11. InstanceType<T>

获取构造函数类型 T 的实例类型。

class C {
  x = 0;
  y = 0;
}

type T0 = InstanceType<typeof C>; // C

12. Parameters<T>

获取函数类型 T 的参数类型，以元组形式返回。

function fn(x: string, y: number): void {}

type T0 = Parameters<typeof fn>; // [string, number]

13. ConstructorParameters<T>

获取构造函数类型 T 的参数类型，以元组形式返回。

class C {
  constructor(x: string, y: number) {}
}

type T0 = ConstructorParameters<typeof C>; // [string, number]

14. ThisParameterType<T> 和 OmitThisParameter<T>

• ThisParameterType<T> 获取函数类型的 this 参数类型。
• OmitThisParameter<T> 移除函数类型的 this 参数。

function toHex(this: Number) {
  return this.toString(16);
}

type T0 = ThisParameterType<typeof toHex>; // Number
type T1 = OmitThisParameter<typeof toHex>; // () => string

15. Awaited<T>

递归地展开 Promise 类型，直到得到最终的非 Promise 类型。

async function fn() {
  return "hello";
}

type T0 = Awaited<ReturnType<typeof fn>>; // string

实际应用案例

假设我们有一个配置对象，并希望创建一个函数来安全地更新其属性：

interface Config {
  host: string;
  port: number;
  debug: boolean;
}

function updateConfig<K extends keyof Config>(
  config: Config,
  key: K,
  value: Config[K]
): void {
  config[key] = value;
}

const config: Config = {
  host: "localhost",
  port: 8080,
  debug: true,
};

updateConfig(config, "host", "127.0.0.1"); // OK
updateConfig(config, "port", 9000); // OK
updateConfig(config, "debug", false); // OK
// updateConfig(config, "unknown", "value"); // Error, "unknown" is not a valid key of Config

在这个例子中：

• keyof Config 提取了 Config 接口的所有键。
• K extends keyof Config 确保了 key 参数只能是 Config 接口中的有效键。
• Config[K] 使用索引访问类型确保 value 参数的类型与 key 对应的属性类型匹配。

总结

TypeScript 的工具类型提供了丰富的功能，用于快速地对现有类型进行转换和操作。通过合理使用这些工具类型，你可以简化常见的类型操作，提高代码的安全性和可维护性。