TypeScript中的方法重载详解

Z时代
2024-01-10
分类：综合

前言

方法重载（overload）在传统的静态类型语言中是很常见的。JavaScript 作为动态语言，是没有重载这一说的。一是它的参数没有类型的区分，二是对参数个数也没有检查。虽然语言层面无法自动进行重载，但借助其动态的特性，我们可以在代码中手动检查入参的类型，或者通过 arguments 获取到参数个数，从而实现根据不同的入参做不同的操作。

比如有一个获取聊天消息的方法，根据传入的参数从数组中查找数据。如果入参为数字，则认为是 id，然后从数据源中找对应 id 的数据并返回，否则当成类型，返回这一类型的消息。


function getMessage(query) {
 if (typeof query === "nunber") {
 return data.find(message => message.id === query);
 } else {
 return data.filter(message => message.type === query);
 }
}

TypeScript 中，假如我们的消息数据为如下结构：


type MessageType = "string" | "image" | "audio";
type Message = {
 id: number;
 type: MessageType;
 content: string;
};

上面获取数据的方法等价于：


function getMessage(
 query: number | MessageType
): Message[] | Message | undefined {
 if (typeof query === "number") {
 return data.find(message => message.id === query);
 } else {
 return data.filter(message => message.type === query);
 }
}

这样做一是类型书写上比较丑陋，二是没有发挥出 TypeScript 类型检查的优势，这里我们是可以根据入参的类型明确知道返回的类型的，即如果传入的是 id，返回的是单个数据或undefined，如果是根据类型查找，返回的是数组。而现在调用方法后，得到的类型太过宽泛，这和使用 any 做为返回没多大差别。

函数返回类型不够紧凑

因为类型的不明朗，返回的结果都不能直接操作，需要进行类型转换后才能继续。


const result1 = getMessage("audio");
/** 不能直接对 result1 调用数组方法 */
console.log((result1 as Message[]).length);
const result2 = getMessage(1);
if (result2) {
 /** 不能对 result2 直接访问消息对象中的属性 */
 console.log((result2 as Message).content);
}

重载的实现

这时候可通过提供多个函数类型的声明来解决上面的问题，最后得到的结果就是间接实现了函数的重载。当然这个重载只是 TypeScript 编译时的。


function getMessage(id: number): Message | undefined;
function getMessage(type: MessageType): Message[];
function getMessage(query: any): any {
 if (typeof query === "number") {
  return data.find(message => message.id === query);
 } else {
  return data.filter(message => message.type === query);
 }
}

这样改造后，我们在调用的时候直接就会有重载的提示。

实现 TypeScript 的重载后调用时的自动提示

并且得到的结果类型是重载方法中指定的入参与返回的组合，在对结果进行使用时，无须再进行类型转换。


const result1 = getMessage("audio");
/** ✅ 无须类型转换 */
console.log(result1.length);
const result2 = getMessage(1);
if (result2) {
 /** ✅ 无须类型转换 */
 console.log(result2.content);
}

这里需要理解的是，上面添加的函数类型仅作为 TypeScript 在编译时使用的，它不是真的实现像传统静态类型语言那样的重载，也不会改变编译后代码的输出。实际运行时仍然是不带重载的 JavaScript 版本。

编译后的代码

但这一点也不影响我们在 TypeScript 中使用这种假的重载。

可选参数

另一个 TypeScript 重载的场景。还是上面获取消息数据的方法，因为根据类型查找消息时，会返回同类型消息的一个数组。此时我们想加一个参数实现只返回结果中前几个数据，那么可以很方便地进行如下的改造：


function getMessage(id: number): Message | undefined;
+function getMessage(type: MessageType, count?: number): Message[];
+function getMessage(query: any, count = 10): any {
 if (typeof query === "number") {
  return data.find(message => message.id === query);
 } else {
+  return data.filter(message => message.type === query).splice(0, count);
 }
}

通过重载，这个新增的参数很容易实现只针对入参 MessageType 时，这样如果我们有如下的调用，会得到编译时的报错：


/** ???? Argument of type '1' is not assignable to parameter of type 'MessageType' */
getMessage(1,10);

而非重载的版本是享受不到上面提到的类型优势的。


function getMessage(
 query: number | MessageType,
 count = 10
): Message[] | Message | undefined {
 if (typeof query === "number") {
  return data.find(message => message.id === query);
 } else {
  return data.filter(message => message.type === query).splice(0, count);
 }
}
/** ✅ ojbk, 不错报 */
getMessage(1, 10);

重载过程

TypeScript 重载的过程是，拿传入的参数和重载的方法签名列表中由上往下逐个匹配，直到找到一个完全匹配的函数签名，否则报错。所以推荐的做法是将签名更加具体的重载放上面，不那么具体的放后面。


/** ✅*/
function getMessage(type: MessageType, count?: number): Message[];
function getMessage(id: number): Message | undefined;
/** ????*/
function getMessage(id: number): Message | undefined;
function getMessage(type: MessageType, count?: number): Message[];

像上面示例中正确做法这样，如果说入参个数只有一个，那可以直接跳过第一个函数签名，无须做入参类型的判断。