Typescript: Сужение типа (Narrowing)

В этом уроке мы познакомимся с сужением типов.

Использование сужения типа

В JavaScript часто встречается код, в котором в одних и тех же переменных могут быть значения разных типов. Они обрабатываются на основе логических проверок с помощью typeof и других подобных механизмов.

Ниже пример реализации функции, которая конвертирует любое переданное значение в boolean:

function isPresence(value: unknown): boolean {
  if (value === null || value === undefined) {
    return false;
  }
  // пустая строка
  if (typeof value === 'string') {
    if (value === '') {
      return false;
    }
  }
  // пустой массив
  if (Array.isArray(value)) {
    if (value.length === 0) {
      return false;
    }
  }
  // пустой объект
  if (value instanceof Object) {
    if (Object.keys(value).length === 0) {
      return false;
    }
  }

  return true;
}

isPresence(''); // false
isPresence({}); // false
isPresence([]); // false
isPresence([1, 3]); // true
isPresence(10); // true

В этом коде параметр имеет тип unknown. Внутри TypeScript позволяет выполнять с этим параметром разные действия. Они будут зависеть от заданных условий.

В этом случае проверка типов выполняется статически до запуска кода. А условия внутри функции — это часть кода, который выполняется в рантайме, то есть во время запуска программы. Получается, что такой код должен был бы завершиться с ошибкой, но этого не происходит.

Так как подобный код в JavaScript встречается часто, то систему типов TypeScript пришлось доработать так, чтобы осталась возможность писать подобный код.

В данном случае оказывается, что TypeScript умеет выполнять часть условных конструкций статически, как проверку совместимости типов, без запуска кода. Затем внутри блока с условием компилятор считает, что тип значения совпадает с тем, что было в самой проверке. Этот процесс в TypeScript называется Type Narrowing — сужение типа.

Сужение типа работает не только для типа unknown. Это универсальный механизм, который работает со всеми возможными типами, например, Union Types:

function foo(value: number | string) {
  if (typeof value === 'number') {
    // Работаем как с числом
  }
  if (typeof value === 'string') {
    // Работаем как со строкой
  }
}

switch также поддерживает сужение типа:

function foo(value: number | string) {
  switch (typeof value) {
    case 'number':
      // какая-то логика
      break;
    case 'string':
      // какая-то логика
      break;
  }
}

Внутри каждого блока case тип значения сужается до того, что было в самом case.

Перегрузка функций в TypeScript — это тоже пример работы сужения типов:

function concat(a: number, b: number): string;
function concat(a: string, b: string): string;

function concat(a: any, b: any): string {
  if (typeof a === 'string') {
    return `${a}${b}`; // (parameter) a: string
  } else {
    return `${a.toFixed()}${b.toFixed()}`;
  }
}

Защитники типа (Type Guard)

В примерах мы использовали typeof для проверки типов. Это частный случай защитника типа (Type Guard).

Мы также можем определить свои защитники типа с помощью функции и ключевого слова is. Давайте напишем функцию, которая проверяет, что переданное значение является объектом:

function isObject(value: unknown): value is object {
  return typeof value === 'object' && value !== null;
}

Здесь мы используем ключевое слово is для указания, что переданное значение является объектом. Внутри функции мы должны вернуть true или false. В нашем примере мы указываем возвращаемый тип как value is object. Это означает, что мы утверждаем, что value является объектом. Такая запись позволяет нам также сужать типы.

function isObject(value: unknown): value is object {
  return typeof value === 'object' && value !== null;
}

function foo(value: unknown) {
  if (isObject(value)) {
    // (parameter) value: object
  }
}

Сужение типов — большая тема со множеством нюансов. Он часто встречается в TypeScript, поэтому с ним можно будет разобраться на постоянной практике. Подробнее с особенностями работы этого механизма можно ознакомиться в документации — ссылка в конце урока.

Задание

Реализуйте функцию last(), которая извлекает последний элемент из переданного значения. Значением может быть строка или число. Функция возвращает значение того же типа, которое было передано в качестве параметра:

// Передаем в качестве параметра строку
// Функция возвращает строку
last('hexlet'); // t

// Передаем в качестве параметра число
// Функция возвращает число
last(12345); // 5