Типы TypeScript для повседневного использования

Содержание туториала по TypeScript В этой главе мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов, которые вы найдете в JavaScript коде, и объясним соответствующие способы описания этих типов в TypeScript. Это не исчерпывающий список, и в следующих главах будут описаны другие способы именования и использования других типов. Кроме того, типы могут появляться не только в аннотациях, но и во многих других местах. Когда мы узнаем о самих типах, мы также узнаем о местах, где мы можем ссылаться на эти типы для формирования новых конструкций. Мы начнем с обзора самых основных и распространенных типов, с которыми вы можете столкнуться при написании кода JavaScript или TypeScript. Позже они сформируют основные строительные блоки для более сложных типов.

Примитивы: string, number, boolean

В JavaScript есть три очень часто используемых примитива: string, number и boolean. У каждого есть соответствующий тип в TypeScript. Как и следовало ожидать, это те же самые имена, которые вы увидели бы, если бы использовали оператор JavaScript typeof для значений этих типов:

• string представляет строковые значения, такие как "Hello, world"
• number для чисел вроде 42. В JavaScript нет различий между целочисленными значениями и значениями с плавающей точкой, поэтому нет эквивалента int или float — все просто number
• boolean для двух значений true и false

Типы String, Number и Boolean (начинающиеся с заглавных букв) допустимы, но относятся к некоторым специальным встроенным типам, которые очень редко встречаются в коде. Всегда используйте типы string, number или boolean.

Массивы

Чтобы указать тип массива, например [1, 2, 3], вы можете использовать синтаксис number[]; этот синтаксис работает для любого типа (например, string[] — это массив строк и т.д.). Вы также можете встретить синтаксис Array<number>, что означает то же самое. Мы узнаем больше о синтаксисе T<U>, когда будем рассматривать дженерики (generics). Обратите внимание, что [number] — означает другой тип, а именно кортеж (tuple).

any

TypeScript также имеет специальный тип any, который вы можете использовать всякий раз, когда вы не хотите, чтобы определенное значение вызывало ошибки проверки типов. Когда значение имеет тип any, вы можете получить доступ к любым его свойствам (которые, в свою очередь, будут иметь тип any), вызвать его как функцию, присвоить ему значения любого типа или почти все что угодно. Это валидный синтаксис:

let obj: any = { x: 0 };
// Ни одна из следующих строк кода не вызовет ошибок компилятора.
// Использование any отключает все дальнейшие проверки типов и предполагается, что
// вы знаете эти сценарии лучше, чем TypeScript.
obj.foo();
obj();
obj.bar = 100;
obj = 'hello';
const n: number = obj;

Тип any полезен, когда вы не хотите записывать длинный тип только для того, чтобы убедить TypeScript в том, что конкретная строка кода в порядке.

noImplicitAny

Когда вы не указываете тип и TypeScript не может вывести его из контекста, компилятор обычно по умолчанию использует тип any. Обычно этого следует избегать, потому что тип any не проверяется. Используйте флаг компилятора noImplicitAny, чтобы пометить любое неявное значение any как ошибку.

Аннотации типов переменных

Когда вы объявляете переменную с помощью const, var или let, вы можете дополнительно добавить аннотацию типа, чтобы явно указать тип переменной:

let myName: string = 'Alice';

TypeScript не использует объявления в стиле «типы слева», такие как int x = 0; Аннотации типа всегда будут находится после. Однако в большинстве случаев в этом нет необходимости. Везде, где это возможно, TypeScript пытается автоматически определить типы в вашем коде. Например, тип переменной выводится на основе типа ее инициализатора:

// Аннотации типа не требуются — тип 'myName' выводится как 'string'
let myName = 'Alice';

По большей части вам не нужно явно изучать правила вывода. Если вы только начинаете, попробуйте использовать меньше аннотаций типов — вы удивитесь, как мало нужно для TypeScript, чтобы он понимал, что происходит.

Функции

Функции — это основное средство для работы с данными в JavaScript. TypeScript позволяет указывать типы как входных, так и выходных значений функций.

Аннотации типов параметров

Когда вы объявляете функцию, вы можете добавить аннотации типа после каждого параметра, чтобы объявить, какие типы параметров принимает функция. Аннотации типа параметра идут после имени параметра:

// Аннотация типа параметра
function greet(name: string) {
  console.log('Hello, ' + name.toUpperCase() + '!!');
}

Когда параметр имеет аннотацию типа, будут проверены аргументы этой функции:

// При вызове возникнет ошибка времени выполнения
greet(42);

// Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'string'.

Даже если вы не указали аннотации типов для параметров, TypeScript все равно проверит, что вы передали правильное количество аргументов.

Аннотации типа возвращаемого значения

Вы также можете добавить аннотации типа возвращаемого значения. Аннотации типа возвращаемого значения добавляется после списка параметров:

function getFavoriteNumber(): number {
  return 26;
}

Подобно аннотациям типа переменной, вам обычно не нужна аннотация типа возвращаемого значения, потому что TypeScript будет делать вывод о типе возвращаемого значения функции на основе ее оператора return. Аннотация типа в приведенном выше примере ничего не меняет. Некоторые кодовые базы явно указывают тип возвращаемого значения для документирования, для предотвращения случайных изменений или просто для личных предпочтений.

Анонимные функции

Анонимные функции немного отличаются от объявлений обычных функций. Когда функция появляется в месте, где TypeScript может определить, как она будет вызываться, параметрам этой функции автоматически присваиваются типы. Например:

// Здесь нет аннотаций типов, но TypeScript может обнаружить ошибку
const names = ['Alice', 'Bob', 'Eve'];

// Определение типа на основе контекста
names.forEach(function (s) {
  console.log(s.toUppercase());

  // Property 'toUppercase' does not exist on type 'string'. Did you mean 'toUpperCase'?
});

// Определение типа на основе контекста вызова функции также работает и для стрелочных функций
names.forEach((s) => {
  console.log(s.toUppercase());

  // Property 'toUppercase' does not exist on type 'string'. Did you mean 'toUpperCase'?
});

Несмотря на то, что у параметра s не было аннотации типа, TypeScript использовал типы функции forEach вместе с предполагаемым типом массива, чтобы определить тип, который будет иметь s. Этот процесс называется контекстной типизацией, потому что контекст, в котором возникла функция, сообщает, какой тип она должна иметь. Как и в случае с правилами вывода, вам не нужно явно знать, как это происходит, но понимание того, что это действительно происходит, может помочь вам заметить, когда аннотации типов не нужны. Позже мы увидим больше примеров того, как контекст, в котором встречается значение, может повлиять на его тип.

Типы объектов

Помимо примитивов, наиболее распространенным типом, с которым вы столкнетесь, является объект. Это относится к любому значению JavaScript со свойствами. Чтобы определить тип объекта, мы просто перечисляем его свойства и их типы. Например, вот функция, которая принимает объект точку:

// Аннотация типа параметра является типом объекта
function printCoord(pt: { x: number; y: number }) {
  console.log("The coordinate's x value is " + pt.x);
  console.log("The coordinate's y value is " + pt.y);
}
printCoord({ x: 3, y: 7 });

Здесь мы типизировали параметр двумя свойствами — x и y — оба типа number. Вы можете использовать , или ; для разделения свойств, а последний разделитель необязателен. Указание типа каждого свойства также необязательно. Если вы не укажете тип, он будет считаться any.

Необязательные свойства

Типы объектов также могут указывать, что некоторые или все их свойства являются необязательными. Для этого добавьте ? после имени свойства:

function printName(obj: { first: string; last?: string }) {
  // ...
}
// Следующие вызовы не вызовут ошибок
printName({ first: 'Bob' });
printName({ first: 'Alice', last: 'Alisson' });

В JavaScript, если вы обращаетесь к несуществующему свойству, вы получите значение undefined, а не ошибку времени выполнения. Из-за этого, когда вы читаете из необязательного свойства, вам придется проверять его на undefined перед его использованием.

function printName(obj: { first: string; last?: string }) {
  // Ошибка, если obj.last не предоставлен:
  console.log(obj.last.toUpperCase());
Object is possibly 'undefined'.
  if (obj.last !== undefined) {
    // OK
    console.log(obj.last.toUpperCase());
  }

  // Безопасная альтернатива с использованием современного синтаксиса JavaScript:
  console.log(obj.last?.toUpperCase());
}

Объединение типов (Unions)

Система типов TypeScript позволяет вам создавать новые типы из существующих, используя большое количество операторов. Теперь, когда мы знаем, как писать несколько типов, пора начать комбинировать их интересными способами.

Определение объединенного типа

Первый способ комбинирования типов, который вы встретить - это объединение типов. Объединение типов - это тип, сформированный из двух или более других типов, представляющих значения, которые могут быть любым из этих типов. Давайте напишем функцию, которая может работать со строками или числами:

function printId(id: number | string) {
  console.log('Your ID is: ' + id);
}
// OK
printId(101);
// OK
printId('202');
// Ошибка
printId({ myID: 22342 });

// Argument of type '{ myID: number; }' is not assignable to parameter of type 'string | number'.

Работа с объединенными типами

TypeScript разрешит операцию только в том случае, если она действительна для каждого члена объединения. Например, если у вас есть объединение string | number, вы не можете использовать методы, доступные только для string:

function printId(id: number | string) {
  console.log(id.toUpperCase());

  // Property 'toUpperCase' does not exist on type 'string | number'.
  // Property 'toUpperCase' does not exist on type 'number'.
}

Решение состоит в том, чтобы сузить объединение с помощью кода, как в JavaScript без аннотаций типов. Сужение происходит, когда TypeScript может определить более конкретный тип для значения на основе структуры кода. Например, TypeScript знает, что только строковое значение будет иметь значение "string" при применении оператора typeof:

function printId(id: number | string) {
  if (typeof id === 'string') {
    // Здесь id имеет тип 'string'
    console.log(id.toUpperCase());
  } else {
    // Здесь id имеет тип 'number'
    console.log(id);
  }
}

Другой пример — использование такой функции, как Array.isArray:

function welcomePeople(x: string[] | string) {
  if (Array.isArray(x)) {
    // Здесь: 'x' это 'string[]'
    console.log('Hello, ' + x.join(' and '));
  } else {
    // Здесь: 'x' это 'string'
    console.log('Welcome lone traveler ' + x);
  }
}

Обратите внимание, что в ветке else нам не нужно делать ничего особенного — если x не является string[], то это должна быть строка. Иногда у вас будет объединение, в котором все члены имеют что-то общее. Например, и массивы, и строки имеют метод slice. Если у каждого члена объединения есть общее свойство, вы можете использовать это свойство без сужения:

// Возвращаемый тип определяется из number[] | string
function getFirstThree(x: number[] | string) {
  return x.slice(0, 3);
}

Может сбивать с толку тот факт, что объединение типов имеет пересечение свойств этих типов. Это не случайно — название union происходит из теории типов. Объединение number | string состоит из объединения значений каждого типа. Обратите внимание, что для двух множеств с соответствующими фактами о каждом множестве к объединению самих множеств применимо только пересечение этих фактов. Например, если бы у нас была комната с высокими людьми в шляпах и другая комната с говорящими по-испански в шляпах, после объединения этих комнат единственное, что мы знаем о каждом человеке, это то, что он должен быть в шляпе.

Псевдонимы типов (алиасы, aliases)

Мы использовали типы объектов и типы объединения, записывая их непосредственно в аннотациях типов. Это удобно, но часто хочется использовать один и тот же тип более одного раза и ссылаться на него по одному имени. Псевдоним типа — это именно то, что является именем для любого типа. Синтаксис псевдонима типа:

type Point = {
  x: number;
  y: number;
};

// Тоже самое как и в прошлом примере
function printCoord(pt: Point) {
  console.log("The coordinate's x value is " + pt.x);
  console.log("The coordinate's y value is " + pt.y);
}

printCoord({ x: 100, y: 100 });

Вы можете использовать псевдоним типа, чтобы дать имя любому типу, а не только объектному типу. Например, псевдоним типа может включать тип объединения:

type ID = number | string;

Обратите внимание, что псевдонимы — это всего лишь псевдонимы — вы не можете использовать псевдонимы типов для создания разных/отличных «версий» одного и того же типа. Другими словами, этот код может выглядеть недопустимым, но в соответствии с TypeScript это нормально, потому что оба типа являются псевдонимами для одного и того же типа:

type UserInputSanitizedString = string;

function sanitizeInput(str: string): UserInputSanitizedString {
  return sanitize(str);
}

// Значение типа UserInputSanitizedString
let userInput = sanitizeInput(getInput());

// может также присваивать строку
userInput = 'new input';

Интерфейсы

Объявление интерфейса — это еще один способ объявить тип объекта:

interface Point {
  x: number;
  y: number;
}

function printCoord(pt: Point) {
  console.log("The coordinate's x value is " + pt.x);
  console.log("The coordinate's y value is " + pt.y);
}

printCoord({ x: 100, y: 100 });

Точно так же, как когда мы использовали псевдоним типа выше, пример работает так же, как если бы мы использовали анонимный тип объекта. TypeScript заботится только о структуре значения, которое мы передали в printCoord, — то, что оно имеет ожидаемые свойства. Занимаясь только структурой и возможностями типов, мы называем TypeScript структурно типизированной (structurally typed) системой типов.

Различия между псевдонимами и интерфейсами

Псевдонимы типов и интерфейсы очень похожи, и во многих случаях вы можете свободно выбирать между ними. Почти все возможности интерфейса доступны в типе, ключевое отличие состоит в том, что тип нельзя повторно открыть для добавления новых свойств по сравнению с интерфейсом, который всегда расширяем. Расширение интерфейса:

interface Animal {
  name: string;
}

interface Bear extends Animal {
  honey: boolean;
}

const bear = getBear();
bear.name;
bear.honey;

Расширение типа через пересечения:

type Animal = {
  name: string;
};

type Bear = Animal & {
  honey: boolean;
};

const bear = getBear();
bear.name;
bear.honey;

Добавление новых полей в существующий интерфейс:

interface Window {
  title: string;
}

interface Window {
  ts: TypeScriptAPI;
}

const src = 'const a = "Hello World"';
window.ts.transpileModule(src, {});

Тип нельзя изменить после создания:

type Window = {
  title: string;
};

type Window = {
  ts: TypeScriptAPI;
};

// Error: Duplicate identifier 'Window'

Вы узнаете больше об этих понятиях в следующих главах, так что не беспокойтесь, если вы не сразу все поймете.

• До TypeScript версии 4.2 имена псевдонимов могут появляться в сообщениях об ошибках, иногда вместо эквивалентного анонимного типа. Интерфейсы всегда будут иметь имена в сообщениях об ошибках.
• Псевдонимы типов не могут участвовать в слиянии объявлений, но интерфейсы могут.
• Интерфейсы могут использоваться только для объявления форм объектов, а не для переименования примитивов.
• Имена интерфейсов всегда будут отображаться в исходном виде в сообщениях об ошибках, но только тогда, когда они используются по имени.

По большей части вы можете выбирать на основе личных предпочтений, и TypeScript сообщит вам, нужно ли ему что-то. В общем, используйте интерфейс, пока вам не понадобятся возможности типа.

Утверждения типа (Type Assertions)

Иногда у вас будет информация о типе значения, о котором TypeScript не может узнать. Например, если вы используете document.getElementById, TypeScript знает только, что это вернет какой-то HTMLElement, но вы можете знать, что на вашей странице всегда будет HTMLCanvasElement с заданным идентификатором. В этой ситуации вы можете использовать утверждение типа, чтобы указать более конкретный тип:

const myCanvas = document.getElementById('main_canvas') as HTMLCanvasElement;

Подобно аннотации типа, утверждения типа удаляются компилятором и не влияют на поведение вашего кода во время выполнения. Вы также можете использовать синтаксис угловых скобок (кроме случаев, когда код находится в файле .tsx), что эквивалентно:

const myCanvas = <HTMLCanvasElement>document.getElementById('main_canvas');

Напоминание: поскольку утверждения типа удаляются во время компиляции, проверка во время выполнения не связана с утверждением типа. Не будет сгенерировано исключение или ноль, если утверждение типа неверно. TypeScript допускает только утверждения типа, которые преобразуются в более конкретную или менее конкретную версию типа. Это правило предотвращает «невозможные» приведения, такие как:

const x = 'hello' as number;

// Conversion of type 'string' to type 'number' may be a mistake because neither type sufficiently overlaps with the other. If this was intentional, convert the expression to 'unknown' first.

Иногда это правило может быть слишком консервативным и запрещать более сложные приведения, которые могут быть действительными. Если это произойдет, вы можете использовать два утверждения, сначала для any (или unknown, о котором мы расскажем позже), затем для нужного типа:

const a = expr as any as T;

Литеральные типы (Literal Types)

В дополнение к общим типам string и number мы можем ссылаться на определенные строки и числа в позициях типа. Один из способов подумать об этом — рассмотреть, как в JavaScript существуют различные способы объявления переменных. И var, и let позволяют изменять содержимое переменной, а const — нет. Это отражено в том, как TypeScript создает типы для литералов.

let changingString = 'Hello World';
changingString = 'Olá Mundo';
// Поскольку `changingString` может представлять любую возможную строку, именно так TypeScript описывает ее в системе типов

const constantString = 'Hello World';
// Поскольку `constantString` может представлять только 1 возможную строку, она имеет буквальное представление типа.

Сами по себе литеральные типы не очень ценны:

let x: 'hello' = 'hello';
// OK
x = 'hello';
// ...
x = 'howdy';
// Type '"howdy"' is not assignable to type '"hello"'.

Нет особого смысла иметь переменную, которая может иметь только одно значение! Но комбинируя литералы в объединения, вы можете выразить гораздо более полезную концепцию — например, функции, которые принимают только определенный набор известных значений:

function printText(s: string, alignment: 'left' | 'right' | 'center') {
  // ...
}
printText('Hello, world', 'left');
printText("G'day, mate", 'centre');

// Argument of type '"centre"' is not assignable to parameter of type '"left" | "right" | "center"'.

Типы числовых литералов работают так же:

function compare(a: string, b: string): -1 | 0 | 1 {
  return a === b ? 0 : a > b ? 1 : -1;
}

Конечно, вы можете комбинировать их с нелитеральными типами:

interface Options {
  width: number;
}
function configure(x: Options | 'auto') {
  // ...
}
configure({ width: 100 });
configure('auto');
configure('automatic');

// Argument of type '"automatic"' is not assignable to parameter of type 'Options | "auto"'.

Есть еще один вид литералов: boolean литералы. Есть только два типа логических литералов, и, как вы могли догадаться, это true и false. Сам тип boolean на самом деле является просто псевдонимом объединения true | false.

Вывод литералов

Когда вы инициализируете переменную объектом, TypeScript предполагает, что свойства этого объекта могут изменить значения позже. Например, если вы написали такой код:

const obj = { counter: 0 };
if (someCondition) {
  obj.counter = 1;
}

TypeScript не считает, что присвоение 1 полю, которое ранее имело 0, является ошибкой. Другой способ выразить тоже самое это то, что obj.counter должен иметь тип number, а не 0, потому что типы используются для определения поведения как при чтении, так и при записи. То же самое относится и к строкам:

const req = { url: 'https://example.com', method: 'GET' };
handleRequest(req.url, req.method);

// Argument of type 'string' is not assignable to parameter of type '"GET" | "POST"'.

В приведенном выше примере req.method подразумевается как строка, а не как "GET". Поскольку код можно обработать между созданием req и вызовом handleRequest, который может назначить новую строку, например "GUESS", для req.method, TypeScript считает, что этот код содержит ошибку. Есть два способа решить это.

• Вы можете изменить вывод, добавив утверждение типа в любом месте:

// Изменение 1:
const req = { url: 'https://example.com', method: 'GET' as 'GET' };
// Изменение 2:
handleRequest(req.url, req.method as 'GET');

Изменение 1 означает: "Я говорю, что req.method всегда имеет литеральный тип "GET"", предотвращая возможное назначение "GUESS" этому полю после этого. Изменение 2 означает "Я знаю, что req.method имеет значение "GET"". Вы можете использовать as const для преобразования всего объекта в литералы типов:

const req = { url: 'https://example.com', method: 'GET' } as const;
handleRequest(req.url, req.method);

Суффикс as const действует как const, но для системы типов, гарантируя, что всем свойствам будет присвоен литеральный тип, а не более общая версия, такая как string или number.

null и undefined

В JavaScript есть два примитивных значения, которые используются для обозначения отсутствия или неинициализации значения: null и undefined. TypeScript имеет два соответствующих типа с соответствующими именами. Поведение этих типов зависит от того, включена ли у вас опция strictNullChecks.

strictNullChecks выключен

Если strictNullChecks выключен, значения, которые могут быть null или undefined, по-прежнему могут быть доступны в обычном режиме, а значения null или undefined могут быть присвоены свойству любого типа. Это похоже на то, как ведут себя языки без проверок на null (например, C#, Java). Отсутствие проверки этих значений, как правило, является основным источником ошибок; мы всегда рекомендуем включать strictNullChecks, если это целесообразно в кодовой базе.

strictNullChecks включен

При включении strictNullChecks, когда значение равно null или undefined, вам нужно будет проверить эти значения, прежде чем использовать методы или свойства для этого значения. Точно так же, как проверка на undefined перед использованием необязательного свойства, мы можем использовать сужение для проверки значений, которые могут быть null:

function doSomething(x: string | null) {
  if (x === null) {
    // do nothing
  } else {
    console.log('Hello, ' + x.toUpperCase());
  }
}

Оператор ненулевого утверждения (Non-null Assertion Operator, постфикс !)

TypeScript также имеет специальный синтаксис для удаления null и undefined из типа без какой-либо явной проверки. Добавление ! после выражения фактически является утверждением того, что значение не является null или undefined:

function liveDangerously(x?: number | null) {
  // No error
  console.log(x!.toFixed());
}

Как и другие утверждения типа, это не меняет поведение вашего кода во время выполнения, поэтому важно использовать только ! когда вы знаете, что значение не может быть null или undefined.

Перечисления (Enums)

Перечисления — это функциональность, добавленная TypeScript, которая позволяет описывать значение, которое может быть одной из множества возможных именованных констант. В отличие от большинства возможностей TypeScript, это не дополнение к JavaScript на уровне типов, а нечто, добавленное к языку и среде выполнения.

Менее распространенные примитивы

Стоит упомянуть остальные примитивы в JavaScript, представленные в системе типов.

bigint

Начиная с ES2020, в JavaScript есть примитив, используемый для очень больших целых чисел, BigInt:

// Создание значения bigint через функцию BigInt
const oneHundred: bigint = BigInt(100);

// Создание значения BigInt через литеральный синтаксис
const anotherHundred: bigint = 100n;

symbol

В JavaScript есть примитив, используемый для создания глобальной уникальной ссылки с помощью функции Symbol():

const firstName = Symbol('name');
const secondName = Symbol('name');

if (firstName === secondName) {
  /// This condition will always return 'false' since the types 'typeof firstName' and 'typeof secondName' have no overlap.
  // Can't ever happen
}

Содержание туториала по TypeScript Каждое значение в JavaScript имеет определенное поведение, которое можно наблюдать при выполнении различных операций. Звучит абстрактно, но в качестве быстрого примера рассмотрим некоторые операции, которые мы можем выполнять над переменной с именем message.

// Получение свойства 'toLowerCase' переменной 'message' и его вызов
message.toLowerCase();

// Вызов 'message'
message();

Разберем этот код. Первая исполняемая строка кода обращается к свойству с именем toLowerCase, а затем вызывает его. Вторая пытается вызвать message напрямую. Но предполагая, что мы не знаем значения message — а это довольно частая ситуация — мы не можем достоверно сказать, какие результаты мы получим, пытаясь запустить любой из этих вариантов. Поведение каждой операции полностью зависит от того, какое значение message мы имели ввиду.

• Можно ли вызвать message?
• Есть ли у него свойство toLowerCase?
• Если это так, можно ли вызвать toLowerCase?
• Если оба эти значения можно вызвать, что они возвращают?

Ответы на эти вопросы обычно возникают у нас в голове, когда мы пишем JavaScript код, и мы должны надеяться, что правильно поняли все детали. Допустим, message было определено следующим образом.

const message = 'Hello World!';

Как вы, наверное, догадались, если мы попытаемся запустить message.toLowerCase(), мы получим ту же строку, только в нижнем регистре. А как насчет второй строки кода? Если вы знакомы с JavaScript, вы знаете, что это вызовет исключение:

TypeError: message is not a function

Было бы здорово, если бы мы могли избежать подобных ошибок. Когда мы запускаем наш код, среда выполнения JavaScript выбирает, что делать, выясняя тип значения — каким поведение оно обладает и какие возможности у него есть. Это часть того, на что намекает TypeError — это говорит о том, что строку Hello World! нельзя вызывать как функцию. Для некоторых значений, таких как примитивы string и number, мы можем определить их тип во время выполнения с помощью оператора typeof. Но для других вещей, таких как функции, нет соответствующего механизма времени выполнения для определения их типов. Например, рассмотрим эту функцию:

function fn(x) {
  return x.flip();
}

Читая код, мы можем заметить, что эта функция будет работать только в том случае, если задан объект с вызываемым свойством flip, но JavaScript не отображает эту информацию таким образом, чтобы мы могли проверить ее во время выполнения кода. Единственный способ в чистом JavaScript узнать, что делает fn с конкретным значением — это вызвать его и посмотреть, что произойдет. Такое поведение затрудняет прогнозирование того, что будет делать код до его запуска, а это означает, что сложнее узнать, что будет делать ваш код, пока вы его пишете. С этой точки зрения тип — это понятие, описывающее, какие значения могут быть переданы в fn, а какие приведут к ошибке. JavaScript действительно обеспечивает только динамическую типизацию — нужно запустить код, чтобы увидеть, что происходит. Альтернативой является использование статической системы типов для предсказания того, какой код ожидается до его запуска.

Статическая проверка типов

Вспомните об ошибке TypeError, которую мы получили ранее при попытке вызвать строку как функцию. Большинству людей не нравится получать какие-либо ошибки при выполнении своего кода — это считается багами! И когда мы пишем новый код, мы делаем все возможное, чтобы избежать появления новых багов. Если мы добавим немного кода, сохраним наш файл, повторно запустим код и сразу же увидим ошибку, мы сможем быстро изолировать проблему; но это не всегда так. Возможно, мы недостаточно тщательно протестировали эту функцию, поэтому мы никогда не столкнемся с потенциальной ошибкой, которая будет выдана! Или, если бы нам посчастливилось стать свидетелями ошибки, мы могли бы в конечном итоге провести масштабный рефакторинг и добавить много другого кода, в котором нам пришлось бы разбираться. В идеале у нас мог бы быть инструмент, который помогал бы нам находить эти ошибки до запуска нашего кода. Это то, что делает статическая проверка типов, такая как TypeScript. Системы статических типов описывают формы и поведение наших значений при запуске наших программ. Средство проверки типов, такое как TypeScript, использует эту информацию и сообщает нам, когда что-то может пойти не так.

const message = "hello!";

message();
This expression is not callable.
  Type 'String' has no call signatures.

Запуск этого последнего примера с помощью TypeScript даст нам сообщение об ошибке, прежде чем мы запустим код.

Ошибки не вызывающие исключений

До сих пор мы обсуждали некоторые вещи, такие как ошибки времени выполнения — случаи, когда среда выполнения JavaScript сообщает нам, что считает что-то бессмысленным. Такие случаи возникают из-за того, что в спецификации ECMAScript есть четкие инструкции о том, как язык должен вести себя, когда он сталкивается с чем-то непредвиденным. Например, в спецификации сказано, что попытка вызвать что-то, что нельзя вызвать, должна выбросить ошибку. Возможно, это звучит как «очевидное поведение», но вы можете себе представить, что доступ к свойству, не существующему в объекте, также должен вызывать ошибку. Вместо этого JavaScript дает нам другое поведение и возвращает значение undefined:

const user = {
  name: 'Daniel',
  age: 26,
};
user.location; // возвращает undefined

В конечном счете, статическая система типов должна решить, какой код следует пометить как ошибку, даже если это валидный JavaScript, который не выдаст ошибку сразу. В TypeScript следующий код выдает ошибку о том, что location не определен:

const user = {
  name: 'Daniel',
  age: 26,
};

user.location;

// Property 'location' does not exist on type '{ name: string; age: number; }'.

Хотя иногда это подразумевает компромисс в том, что вы можете выразить, цель состоит в том, чтобы поймать законные ошибки в наших программах. И TypeScript отлавливает множество таких ошибок. Например: опечатки,

const announcement = 'Hello World!';

// Как быстро вы можете заметить опечатку?
announcement.toLocaleLowercase();
announcement.toLocalLowerCase();

// Возможно, мы имели ввиду это...
announcement.toLocaleLowerCase();

невызванные функции,

function flipCoin() {
  // Имелось ввиду Math.random()
  return Math.random < 0.5;

  // Оператор '<' не может применяться к типам '() => number' и 'number'.
}

или простые логические ошибки.

const value = Math.random() < 0.5 ? 'a' : 'b';
if (value !== 'a') {
  // ...
} else if (value === 'b') {
  // Это условие всегда будет возвращать 'false', т.к. типы '"a"' и '"b"' не пересекаются.
  // Не достижимый код
}

IDE инструменты TypeScript

TypeScript может обнаруживать баги, когда мы делаем ошибки в нашем коде. Это здорово, но TypeScript также может уберечь нас от этих ошибок. У средства проверки типов есть информация для проверки, например, обращаемся ли мы к нужным свойствам переменных и других свойств. Получив эту информацию, он также может начать предлагать свойства, которые вы, возможно, захотите использовать. Это означает, что TypeScript можно использовать и для редактирования кода, а ядро проверки типов может предоставлять сообщения об ошибках и автодополнять кода по мере ввода в редакторе. Это часть того, что люди часто имеют в виду, когда говорят об инструментах в TypeScript.

tsc компилятор TypeScript

Мы говорили о проверке типов, но мы еще не использовали его на практике. Давайте познакомимся с новым функционалом - это tsc - компилятором TypeScript. Сначала нам нужно установить его через npm.

npm install -g typescript

Эта команда устанавливает tsc - компилятор TypeScript - глобально. Вы можете использовать npx или аналогичные инструменты, если предпочитаете запускать tsc из локального node_modules. Теперь давайте перейдем в пустую папку и попробуем написать нашу первую программу на TypeScript: hello.ts:

// Приветствует мир
console.log('Hello world!');

Обратите внимание, что здесь нет никаких дополнений; эта программа «hello world» выглядит также, как написанная на JavaScript. А теперь давайте проверим эту программы на типы, выполнив команду tsc, которая была установлена пакетом typescript.

tsc hello.ts

Что произошло при вызове этого кода. Мы запустили tsc и ничего не произошло! Ошибок типов не было, поэтому мы не получили никакого сообщения в консоли, поскольку сообщать было не о чем. Но проверьте еще раз — вместо этого мы получили какой-то файл. Если мы посмотрим в текущий каталог, то увидим файл hello.js рядом с hello.ts. Это результат полученный из файла hello.ts после того, как tsc скомпилировал (или преобразовал) его в обычный файл JavaScript. И если мы проверим содержимое, то увидим, что выдал TypeScript после обработки файла .ts:

// Приветствует мир
console.log('Hello world!');

В этом случае очень мало того, что может преобразовать TypeScript, поэтому код выглядит идентично тому, что мы написали. Компилятор пытается создать чистый читаемый код, похожий на то, что написал бы человек. Хотя это не всегда так просто, TypeScript постоянно делает отступы, учитывает, когда наш код включает разные строки кода, и старается сохранять комментарии. А если бы мы добавили ошибку проверки типов? Давайте перепишем hello.ts:

function greet(person, date) {
  console.log(`Hello ${person}, today is ${date}!`);
}

greet('Brendan');

Если мы снова запустим tsc hello.ts, мы получим ошибку в командной строке.

Expected 2 arguments, but got 1.

TypeScript сообщает нам, что мы забыли передать аргумент функции greet, и это правильно. До сих пор мы писали только стандартный JavaScript, и тем не менее проверка типов по-прежнему могла находить проблемы в нашем коде.

Компиляция с отображением ошибок

В последнем примере вы могли не заметить, что наш файл hello.js снова изменился. Если мы откроем этот файл, мы увидим, что содержимое по-прежнему в основном выглядит так же, как наш входной файл. Это может показаться немного удивительным, учитывая тот факт, что tsc сообщил об ошибке в нашем коде, но это основано на одной из основных ценностей TypeScript: большую часть времени вы будете знать лучше, чем TypeScript. Повторим сказанное ранее: код проверки типов ограничивает количество программ, которые вы можете запускать, поэтому существует компромисс между тем, какие вещи программа проверки типов считает приемлемыми. В большинстве случаев это нормально, но бывают ситуации, когда эти проверки мешают. Например, представьте, что вы переносите код JavaScript на TypeScript и вносите ошибки проверки типов. В конце концов вы научитесь наводить порядок для системы проверки типов, но исходный код и так был JavaScript рабочим. Почему преобразование его в TypeScript должно помешать вам запустить его? Так что TypeScript не мешает вам. Конечно, со временем вы, возможно, захотите стать немного более защищенным от ошибок и заставить TypeScript действовать более строго. В этом случае вы можете использовать параметр компилятора noEmitOnError. Попробуйте изменить файл hello.ts и запустить tsc с этим флагом:

tsc --noEmitOnError hello.ts

Вы заметите, что hello.js больше не обновляется.

Явные типы

До сих пор мы не сообщали TypeScript, что такое person или date. Давайте отредактируем код, чтобы сообщить TypeScript, что person — это строка, а date должна быть объектом Date. Мы также будем использовать метод toDateString() для даты.

function greet(person: string, date: Date) {
  console.log(`Hello ${person}, today is ${date.toDateString()}!`);
}

Что мы сделали, так это добавили аннотации типа для person и date, чтобы описать, с какими типами значений может быть вызвана функция greet. Вы можете прочитать эту сигнатуру как "greet принимает person типа string и date типа Date». Таким образом, TypeScript может рассказать нам о других случаях, когда greet могло быть вызвано неправильно. Например...

function greet(person: string, date: Date) {
  console.log(`Hello ${person}, today is ${date.toDateString()}!`);
}

greet('Maddison', Date());
// Argument of type 'string' is not assignable to parameter of type 'Date'.

Хм? TypeScript сообщил об ошибке во втором аргументе, но почему? Удивительно, но вызов Date() в JavaScript возвращает строку. С другой стороны, создание Date с помощью new Date() фактически дает нам то, что мы ожидали. В любом случае, мы можем быстро исправить ошибку:

function greet(person: string, date: Date) {
  console.log(`Hello ${person}, today is ${date.toDateString()}!`);
}

greet('Maddison', new Date());

Имейте в виду, что нам не всегда нужно писать явные аннотации типов. Во многих случаях TypeScript может даже просто вывести (или «вычислить») типы за нас, даже если мы их опустим.

let msg = 'hello there!';

Если вы наведете курсор на переменную msg в IDE, появится всплывающее сообщение с информацией о типе. Несмотря на то, что мы не сказали TypeScript, что тип msg это string, он смог это понять. Это фича, и лучше не добавлять аннотации, когда система типов в любом случае выведет этот тип.

Удаление типов

Давайте посмотрим, что произойдет, когда мы скомпилируем приведенную выше функцию greeting с помощью tsc для вывода JavaScript:

'use strict';
function greet(person, date) {
  console.log(
    'Hello '.concat(person, ', today is ').concat(date.toDateString(), '!')
  );
}
greet('Maddison', new Date());

Обратите внимание на две вещи:

• Параметры person и date больше не имеют аннотаций типа.
• Наш шаблонный литерал — та строка, в которой использовались обратные кавычки (символ ```), — была преобразована в простые строки с конкатенацией.

Подробнее о втором пункте поговорим позже, а сейчас давайте сосредоточимся на первом пункте. Аннотации типов не являются частью JavaScript (или ECMAScript, если быть точнее), поэтому на самом деле не существует браузеров или других сред выполнения, которые могут просто запускать TypeScript без изменений. Вот почему TypeScript в первую очередь нуждается в компиляторе — ему нужен какой-то способ удалить или преобразовать любой специфичный для TypeScript код, чтобы вы могли его запустить. Большая часть кода, специфичного для TypeScript, стирается, и точно так же здесь были полностью стерты аннотации типов. Помните: аннотации типов никогда не изменяют поведение вашей программы во время выполнения.

Понижение версии

Еще одно отличие заключалось в том, что наша шаблонная строка была переписана из

`Hello ${person}, today is ${date.toDateString()}!`;

в

'Hello ' + person + ', today is ' + date.toDateString() + '!';

Почему это случилось? Шаблонный литерал — это фича версии ECMAScript под названием ECMAScript 2015 (он же ECMAScript 6, ES2015, ES6 и т.д.). TypeScript имеет возможность переписывать код с более новых версий ECMAScript на более старые, такие как ECMAScript 3 или ECMAScript 5 (также известные как ES3 и ES5). Этот процесс перехода от более новой или «более высокой» версии ECMAScript к более старой или «более низкой» версии иногда называют понижением уровня. По умолчанию TypeScript выводит ES3, чрезвычайно старую версию ECMAScript. Мы могли бы выбрать что-то более свежее, используя опцию target. Запуск с --target es2015 изменяет TypeScript на целевой ECMAScript 2015, что означает, что код должен работать везде, где поддерживается ECMAScript 2015. Таким образом, запуск tsc --target es2015 hello.ts дает нам следующий результат:

function greet(person, date) {
  console.log(`Hello ${person}, today is ${date.toDateString()}!`);
}
greet('Maddison', new Date());

Строгость

Разные пользователи приходят в TypeScript в поисках разных вещей в системе проверки типов. Некоторым людям нужно больше необязательности в применении TypeScript, которая может помочь проверить только некоторые части их программы и при этом иметь приличный инструментарий. Это стандартный опыт работы с TypeScript, где типы являются необязательными, для вывода используются самые мягкие типы, и нет проверки значений на потенциальные null/undefined. Подобно тому, как tsc выдает сообщения об ошибках, эти значения по умолчанию устанавливаются, чтобы не мешать вам. Если вы переносите существующий JavaScript, это может быть желательным первым шагом. Напротив, многие пользователи предпочитают, чтобы TypeScript проверял как можно больше сразу, и поэтому язык также предоставляет настройки строгости. Эти настройки строгости превращают статическую проверку типов из переключателя (независимо от того, проверяется ваш код или нет) во что-то более близкое к шкале. Чем больше вы поворачиваете этот переключатель, тем больше TypeScript будет проверять. Это может потребовать небольшой дополнительной работы, но в целом это окупается в долгосрочной перспективе и позволяет проводить более тщательные проверки и использовать более точные инструменты. Когда это возможно, новая кодовая база всегда должна включать эти проверки строгости. TypeScript имеет несколько флагов строгости проверки типов, которые можно включать и выключать, и все наши примеры будут написаны со всеми этими флагами, если не указано иное. Флаг strict в CLI "strict": true в tsconfig.json включает их все одновременно, но мы можем отказаться от них по отдельности. Вам следует знать о двух наиболее важных из них: noImplicitAny и strictNullChecks.

noImplicitAny

Напомним, что в некоторых местах TypeScript не пытается выводить за нас типы, а вместо этого возвращается к наиболее мягкому типу: any. Это не самое худшее, что может случиться — в конце концов, откат к any — это в любом случае обычный опыт работы с JavaScript. Однако использование any часто противоречит цели использования TypeScript. Чем более типизирована ваша программа, тем больше проверок и инструментов вы получите, а это означает, что вы столкнетесь с меньшим количеством ошибок при написании кода. Включение флага noImplicitAny вызовет ошибку для любых переменных, тип которых неявно выводится как any.

strictNullChecks

По умолчанию такие значения, как null и undefined, могут быть присвоены любому другому типу. Это может облегчить написание кода, но забывание обрабатывать null и undefined является причиной бесчисленных ошибок — некоторые считают это ошибкой на миллиард долларов! Флаг strictNullChecks делает обработку null и undefined более явной и избавляет нас от беспокойства о том, не забыли ли мы обработать null и undefined.