Введение

Сужение типа (Narrowing) в TypeScript - это процесс уточнения типов переменных. Это ключевой механизм для работы с типами в TypeScript, позволяющий разработчикам более точно указывать, какие типы данных используются в их коде. Сужение типа помогает избегать ошибок, связанных с неправильным использованием типов, и делает код более читаемым и безопасным. В TypeScript существует множество способов для сужения типа, каждый из которых подходит для определенных ситуаций.

Защитник типа (typeof)

Type guards используются для проверки типа переменной во время выполнения. С помощью оператора typeof можно проверить простые типы (string, number, boolean, и symbol). Это позволяет уточнить тип переменной в блоке кода.

function printText(text: string | number) {
  if (typeof text === "string") {
    console.log(text.toUpperCase()); // text теперь имеет тип string
  } else {
    console.log(text); // text теперь имеет тип number
  }
}

Проверка на истинность (Truthiness narrowing)

TypeScript учитывает значения, которые могут быть истинными или ложными (true или false). При использовании условных операторов, таких как if, можно автоматически уточнить тип переменной.

function printText(text: string | null) {
  if (text) {
    console.log(text); // text здесь не null
  } else {
    console.log("Text is null"); // text здесь null
  }
}

Проверка на равенство (Equality narrowing)

При использовании операторов сравнения, таких как === или !==, TypeScript может сузить тип переменной на основе этих проверок.

function printLength(x: string | string[]) {
  if (typeof x === "string") {
    console.log(x.length); // x теперь имеет тип string
  } else {
    console.log(x.length); // x теперь имеет тип string[]
  }
}

Сужение типов с помощью оператора in

Оператор in проверяет наличие свойства в объекте, что позволяет TypeScript сузить тип объекта до конкретного типа, имеющего это свойство.

function printArea(shape: Square | Circle) {
  if ("radius" in shape) {
    console.log(Math.PI * shape.radius ** 2); // shape теперь имеет тип Circle
  } else {
    console.log(shape.sideLength ** 2); // shape теперь имеет тип Square
  }
}

Сужение типов с помощью оператора instanceof

Оператор instanceof проверяет, создан ли объект с помощью определенной функции конструктора. Это позволяет уточнить тип переменной до типа этого конструктора.

function printDate(date: Date | string) {
  if (date instanceof Date) {
    console.log(date.toISOString()); // date теперь имеет тип Date
  } else {
    console.log(date); // date теперь имеет тип string
  }
}

Использование предикатов типа (type predicates)

Type predicates - это специальные функции, которые позволяют явно указать, какой тип имеет переменная в определенном контексте.

function isString(test: any): test is string {
  return typeof test === "string";
}

function printText(text: any) {
  if (isString(text)) {
    console.log(text.toUpperCase()); // text теперь явно имеет тип string
  }
}

Исключающие объединения (Discriminated unions)

Исключающие объединения (или Discriminated unions) - это шаблон, который включает общее свойство (например, kind) в каждом элементе объединения, позволяющий TypeScript точно определить, к какому типу относится значение.

type Square = { kind: "square"; size: number; };
type Circle = { kind: "circle"; radius: number; };

function getArea(shape: Square | Circle) {
  switch (shape.kind) {
    case "square":
      return shape.size ** 2;
    case "circle":
      return Math.PI * shape.radius ** 2;
  }
}

Тип never

Тип never используется для представления значений, которые никогда не должны произойти. В контексте сужения типов, это полезно для функций, которые не возвращают управление (например, выбрасывают исключение) или для исчерпывающей проверки случаев в switch.

function throwError(message: string): never {
  throw new Error(message);
}

function getArea(shape: Square | Circle): number {
  switch (shape.kind) {
    case "square":
      return shape.size ** 2;
    case "circle":
      return Math.PI * shape.radius ** 2;
    default:
      // Если добавится новый тип, TypeScript укажет на ошибку здесь
      const _exhaustiveCheck: never = shape;
      return _exhaustiveCheck;
  }
}

Исчерпывающие проверки (Exhaustiveness checking)

Исчерпывающая проверка гарантирует, что все возможные случаи обработаны. Это особенно полезно при работе с дискриминированными объединениями, где TypeScript может убедиться, что все варианты типа были проверены.

type Shape = Square | Circle;

function getArea(shape: Shape): number {
  switch (shape.kind) {
    case "square":
      return shape.size ** 2;
    case "circle":
      return Math.PI * shape.radius ** 2;
    default:
      // Если забыть добавить новый тип, TypeScript укажет здесь на ошибку
      const _exhaustiveCheck: never = shape;
      throw new Error("Unknown shape type");
  }
}

Заключение

Сужение типов (Narrowing) в TypeScript - это мощный инструмент для работы с типами, который обеспечивает безопасность типов во время компиляции и помогает избежать ошибок во время выполнения. Использование различных стратегий narrowing, включая type guards, assertion functions, исключающие объединения и исчерпывающую проверку, делает код более надежным и удобным для понимания.