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類型

類型指的是變量的類型，而變量是一塊內(nèi)存空間，不同類型的變量會(huì)占用不同的字節(jié)數(shù)，而且可以做的操作也不同。number、boolean、string 等類型的變量會(huì)占用不同的內(nèi)存大小。

類型分為基礎(chǔ)類型和引用類型，基礎(chǔ)類型分配在棧上，而引用類型分配在堆上，之所以有引用類型是因?yàn)檫@種類型是復(fù)合出來(lái)的，比如對(duì)象，它可能有任意多個(gè)屬性，這種就放在可動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的堆上，然后在棧上記錄下該地址，這就是引用類型。

類型是運(yùn)行時(shí)的變量的內(nèi)存空間大小和可以做的操作的標(biāo)識(shí)，但是代碼中不一定包含，根據(jù)代碼中是否有類型的標(biāo)識(shí)，語(yǔ)言分為了靜態(tài)類型語(yǔ)言和動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言。

靜態(tài)類型、動(dòng)態(tài)類型、類型安全

動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言的代碼中沒(méi)有記錄變量的類型，對(duì)什么變量賦什么值做什么操作都是可以的，這樣寫(xiě)代碼時(shí)不用考慮類型的問(wèn)題，比較簡(jiǎn)單，但是也有隱患，就是運(yùn)行時(shí)變量賦值時(shí)發(fā)現(xiàn)類型不一致，或者調(diào)用了沒(méi)有的方法等，這是動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言的缺點(diǎn)。

靜態(tài)類型語(yǔ)言則是把類型的標(biāo)識(shí)保存在了代碼里，也就是有靜態(tài)類型系統(tǒng)。聲明的變量的類型在運(yùn)行時(shí)會(huì)分配相應(yīng)的內(nèi)存空間，就會(huì)賦相同類型的值，就會(huì)調(diào)用該類型有的方法，如果不是，在編譯時(shí)就能檢查出來(lái)。

這種同樣類型的變量只賦值同類型的值，只做該類型允許的操作就叫做類型安全，顯然，動(dòng)態(tài)類型是類型不安全的，會(huì)在運(yùn)行時(shí)有各種類型相關(guān)問(wèn)題，而靜態(tài)類型則通過(guò)類型系統(tǒng)在編譯期間就把類型不安全的操作檢查了出來(lái)進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，所以是類型安全的。

typescript 就是給動(dòng)態(tài)類型的 javascript 添加了一套靜態(tài)類型系統(tǒng)，是 javascript 的超集。

靜態(tài)類型系統(tǒng)的 3 個(gè)層次

其實(shí)靜態(tài)類型系統(tǒng)分為 3 個(gè)層次：

純靜態(tài)的類型系統(tǒng)

第一種就是純靜態(tài)的類型系統(tǒng)，變量的類型都是定義時(shí)聲明的，但有一個(gè)問(wèn)題就是遇到參數(shù)的類型可能是多種類型的時(shí)候會(huì)比較麻煩。一些古老的語(yǔ)言是這種。

比如：

int add(int a, int b) { 
    return a + b; 
} 
double add(double a, double b) { 
    return a + b; 
} 

帶泛型的靜態(tài)類型系統(tǒng)

第二種是帶泛型的靜態(tài)類型系統(tǒng)，泛型也叫類型參數(shù)，具體的類型可以通過(guò)泛型參數(shù)來(lái)動(dòng)態(tài)確定，多了一定的靈活性。java 是這種。

比如：

T add<T>(T a, T b) { 
    return a + b; 
} 

支持高級(jí)類型的靜態(tài)類型系統(tǒng)

第三種是支持高級(jí)類型的靜態(tài)類型系統(tǒng)，高級(jí)類型就是生成類型的類型，它除了可以傳泛型參數(shù)外還可以支持分支、遞歸、取屬性等操作，可以通過(guò)復(fù)雜的邏輯來(lái)生成類型。typescript 是這種。

比如下面的高級(jí)類型：

type RepeatN<Item, N extends number, Tuple extends any[] = []> = Tuple['length'] extends N ? Tuple : RepeatN<Item, N, [...Tuple, Item]>; 

它的作用是當(dāng)傳入泛型參數(shù)時(shí)，返回該參數(shù)重復(fù) n 次的元組：

type res = RepeactN<'a', 3>; 
// res 為 ['a', 'a', 'a'] 

高級(jí)類型支持類型編程，甚至是圖靈完備的，圖靈完備的意思就是說(shuō)提供的語(yǔ)言特性可以描述所有可計(jì)算的邏輯。也就是所有用 javascript 寫(xiě)的邏輯在 typescript 中用類型都可以實(shí)現(xiàn)，只不過(guò)具體語(yǔ)法有不同。

高級(jí)類型示例

就拿上面這個(gè)把參數(shù)重復(fù) n 次的代碼來(lái)說(shuō)，如果用 javascript 我們會(huì)這樣寫(xiě)：

function repeactN(item, n) { 
    const res = []; 
    for (let i = 0; i< n; i++) { 
        res[i] = item; 
    } 
    return res; 
} 

用 typescript 的類型系統(tǒng)怎么寫(xiě)呢?

圖靈完備意味著兩者都能實(shí)現(xiàn)同樣的邏輯，只不過(guò)實(shí)現(xiàn)方式不同。我們只要把邏輯想清楚，然后用類型支持的語(yǔ)法實(shí)現(xiàn)即可。

首先，函數(shù)參數(shù)在 ts 類型里就是泛型參數(shù)，變量在 ts 類型里也用泛型參數(shù)來(lái)存儲(chǔ)，循環(huán)在 ts 類型利用遞歸來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以就是這樣的：

首先定義類型，Item 是重復(fù)的目標(biāo)， n 是個(gè)數(shù)，然后第三個(gè)參數(shù) Tuple 用來(lái)存儲(chǔ)結(jié)果

type RepeatN<Item, N extends number, Tuple extends any[] = []> 

然后具體的實(shí)現(xiàn)就是要不斷的往 Tuple 里放 Item，遞歸構(gòu)造 

RepeatN<Item, N, [...Tuple, Item]> 

直到 Tuple 的 length 到了 N

Tuple['length'] extends N ? Tuple : RepeatN<Item, N, [...Tuple, Item]>; 

所以，完整的類型就是這樣的：

type RepeatN<Item, N extends number, Tuple extends any[] = []> = Tuple['length'] extends N ? Tuple : RepeatN<Item, N, [...Tuple, Item]>; 

通過(guò)這個(gè)高級(jí)類型我們可以感受到，typescript 的靜態(tài)類型系統(tǒng)就是第三種，可以支持類型編程，可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜邏輯，最終生成目標(biāo)類型。

tyepscript 類型系統(tǒng)復(fù)雜度的原因

為什么 tyepscript 要設(shè)計(jì)這么復(fù)雜的類型系統(tǒng)呢?

靜態(tài)類型的目的就是把運(yùn)行時(shí)的行為在編譯時(shí)就檢查出來(lái)，那么就要在編譯期間就要確定最終類型，而 javascript 邏輯又很靈活，所以想還沒(méi)運(yùn)行就確定類型就需要各種類型的推導(dǎo)來(lái)生成最終類型，所以也就設(shè)計(jì)出了帶高級(jí)類型的靜態(tài)類型系統(tǒng)。

tyepscript 靜態(tài)類型系統(tǒng)的復(fù)雜度主要是因?yàn)?javascript 比較靈活導(dǎo)致的，是不可避免的。

總結(jié)

類型本質(zhì)上是運(yùn)行時(shí)變量的內(nèi)存大小和可對(duì)它進(jìn)行的操作，變量只賦值同類型的值就是類型安全，動(dòng)態(tài)類型在源碼中沒(méi)有類型信息，沒(méi)法保證類型安全，而靜態(tài)類型則是在源碼中有類型信息，可以在編譯期間檢查出類型的錯(cuò)誤，保證類型安全。

javascript 就是動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言，雖然寫(xiě)代碼比較簡(jiǎn)單，但是運(yùn)行時(shí)很容易出類型安全問(wèn)題，typescript 就是解決了 javascript 沒(méi)有靜態(tài)類型系統(tǒng)的問(wèn)題而做的擴(kuò)展。ts 的類型系統(tǒng)是支持泛型、支持高級(jí)類型的靜態(tài)類型系統(tǒng)，而且類型的語(yǔ)法是圖靈完備的，也就是各種邏輯都可以表達(dá)，只不過(guò)和 js 中的語(yǔ)法會(huì)有不同。這也是 ts 給 js 擴(kuò)展的這套類型系統(tǒng)中最復(fù)雜的部分，被大家戲稱為類型體操，但是這種復(fù)雜度是為了讓 javascript 變得類型安全不可避免的。 

其實(shí)高級(jí)類型的所謂類型體操也沒(méi)有那么難，只要想清楚要表達(dá)的邏輯，然后一步步用相應(yīng)的語(yǔ)法實(shí)現(xiàn)即可，只不過(guò)語(yǔ)法會(huì)有一些別扭，比如變量用泛型參數(shù)實(shí)現(xiàn)、循環(huán)用遞歸實(shí)現(xiàn)等，但只要理清邏輯，實(shí)現(xiàn)起來(lái)還是不難的。