TypeScript 中泛型的不安全隐式转换

Question

TypeScript 编译器 tsc 毫无怨言地编译了以下代码，即使带有 --strict 标志。但是，该代码包含一个基本错误，该错误在 Java 或 C# 等语言中被阻止。

interface IBox<T> {
  value: T;
}

const numberBox: IBox<number> = { value: 1 };

function insertString(items: IBox<string | number>): void {
  items.value = 'Test';
}

// this call is problematic
insertString(numberBox);

// throws at runtime:
// "TypeError: numberBox.value.toExponential is not a function"
numberBox.value.toExponential();

能否配置 tsc 以识别此类错误？

Answer 1

TypeScript 并没有很好的通用方法来处理 contravariance or invariance。粗略地说，如果你正在输出一些东西（函数输出，只读属性），你可以输出比预期类型（协方差）更窄但不更宽的东西，如果你正在输入一些东西（函数输入，只写属性） ) 你可以接受比预期类型更宽但不能更窄的东西（逆变）。如果您正在读取和写入相同的值，则不允许缩小或扩大类型（不变性）。

这个问题在 Java（不确定 C#）中没有那么多，主要是因为您不能轻松地创建类型的联合或交集，并且因为在泛型中有 extends 和 super 约束作为协变和逆变的标记。你确实在 Java 数组中看到了这一点，至少，它们被认为是协变的（尝试上面的 Object[] 和 Integer[] 你会看到有趣的事情发生）。

TypeScript 在将函数输出视为协变方面通常做得很好。在 TypeScript v2.6 之前，编译器将函数输入视为 bivariant, which is unsound (but has some useful effects; read the linked FAQ entry). Now there is a --strictFunctionTypes 编译器标志，使您可以为独立函数（而非方法）的函数输入强制执行逆变。

目前，TypeScript 将属性值和泛型类型视为协变的，这意味着它们适合阅读但不适合写作。这直接导致您所看到的问题。请注意，对于属性值也是如此，因此您可以在没有泛型的情况下重现此问题：

let numberBox: { value: number } = { value: 1 };
function insertString(items: { value: string | number }): void {
  items.value = 'Test';
}
insertString(numberBox);
numberBox.value.toExponential();

除了 "be careful"，我没有什么好的建议。 TypeScript 是 not intended to have a strictly sound type system (see non-goal #3); instead, the language maintainers tend to address issues only to the extent that they cause real-world bugs in programs. If this kind of thing affects you a lot, maybe head over to Microsoft/TypeScript#10717 或类似问题，如果您认为它有说服力，请给它一个或描述您的用例。

希望对您有所帮助。祝你好运！

Answer 2

因为 TypeScript 2.6 tsc 有一个命令行选项 --strictFunctionTypes（自动包含在 --strict 中）。如果给定，这将强制对函数类型的参数进行逆变类型检查。出于兼容性原因，方法和构造函数被设计排除在该规则之外。所以要使用逆变，似乎需要使用函数类型：

interface IBox<T> {
  getValue: () => T;
  setValue: (value: T) => void;
}

class Box<T> implements IBox<T> {
  private value: T;
  public constructor(value: T) {
    this.value = value;
  }
  public getValue() {
    return this.value;
  }
  public setValue(value: T) {
    this.value = value;
  };
}

const numberBox: IBox<number> = new Box<number>(1);

function insertString(items: IBox<string | number>): void {
  items.setValue('Test');
}

// this call does not compile anymore
insertString(numberBox);

如果在最后 3 个语句中 IBox 被替换为 Box，逆变类型检查不适用。所以为了防止有人不小心引用这个 class 类型，Box<T> 和 IBox<T> 可以放在一个单独的 ES6 模块中，只暴露接口和工厂函数。

TypeScript 中泛型的不安全隐式转换

Unsafe implicit conversion of generics in TypeScript

generics

types

type-conversion

typescript

tsc