精读《Typescript infer 关键字》

Infer 关键字用于条件中的类型推导。

Typescript 官网也拿 ReturnType 这一经典例子说明它的作用：

type ReturnType<T> = T extends (...args: any[]) => infer R ? R : any;

理解为：如果 T 继承了 extends (...args: any[]) => any 类型，则返回类型 R，否则返回 any。其中 R 是什么呢？R 被定义在 extends (...args: any[]) => infer R 中，即 R 是从传入参数类型中推导出来的。

精读

我们可以从两个视角来理解 infer，分别是需求角度与设计角度。

需求角度理解 infer

实现 infer 这个关键字一定是背后存在需求，这个需求是普通 Typescript 能力无法满足的。

设想这样一个场景：实现一个函数，接收一个数组，返回第一项。

我们无法用泛型来描述这种类型推导，因为泛型类型是一个整体，而我们想要返回的是入参其中某一项，我们并不能通过类似 T[0] 的写法拿到第一项类型：

function xxx<T>(...args: T[]): T[0]

而实际上不支持这种写法也是合理的，因为这次是获取第一项类型，如果 T 是一个对象，我们想返回其中 onChange 这个 Key 的返回值类型，就不知道如何书写了。所以此时必须用一种新的语法实现，就是 infer。

设计角度理解 infer

从类型推导功能来看，泛型功能非常强大，我们可以用泛型描述调用时才传入的类型，并提前将它描述在类型表达式中：

function xxx<T>(value: T): { result: T }

但我们发现 T 这个泛型太整体化了，我们还不具备从中 Pick 子类型的能力。也就是对于 xxx<{label: string}> 这个场景，T = {label: string}，但我们无法将 R 定义为 {label: R} 这个位置，因为泛型是一个不可拆分的整体。

而且实际上为了类型安全，我们也不能允许用户描述任意的类型位置，万一传入的类型结构不是 {label: xxx} 而是一个回调 () => void，那子类型推导岂不是建立在了错误的环境中。 所以考虑到想要拿到 {label: infer R}，首先参数必须具备 {label: xxx} 的结构，所以正好可以将 infer 与条件判断 T extends ? A : B 结合起来用，即：

type GetLabelTypeFromObject<T> = T extends ? { label: infer R } ? R : never

type Result = GetLabelTypeFromObject<{ label: string }>;
// type Result = string

即如果 T 遵循 { label: any } 这样一个结构，那么我可以将这个结构中任何变量位置替换为 infer xxx，如果传入类型满足这个结构（TS 静态解析环节判断），则可以基于这个结构体继续推导，所以在推导过程中我们就可以使用 infer xxx 推断的变量类型。

回过头来看第一个需求，拿到第一个参数类型就可以用 infer 实现了：

type GetFirstParamType<T> = T extends ? (...args: infer R) => any ? R[0] : never

可以理解为，如果此时 T 满足 (...args: any) => any 这个结构，同时我们用 infer R 表示 R 这个临时变量指代第一个 any 运行时类型，那么整个函数返回的类型就是 R。如果 T 都不满足 (...args: any) => any 这个结构，比如 GetFirstParamType<number>，那这种推导根本无从谈起，直接返回 never 类型兜底，当然也可以自定义比如 any 之类的任何类型。

概述

我们理解了 infer 含义后，再结合 conditional infer 这篇文章理解里面的例子，有助于加深记忆。

type ArrayElementType<T> = T extends (infer E)[] ? E : T;
// type of item1 is `number`
type item1 = ArrayElementType<number[]>;
// type of item1 is `{name: string}`
type item2 = ArrayElementType<{ name: string }>;

可以看到，ArrayElementType 利用了条件推断与 infer，表示了这样一个逻辑：如果 T 类型是一个数组，且我们将数组的每一项定义为 E 类型，那么返回类型就为 E，否则为 T 整体类型本身。

所以对于 item1 是满足结构的，所以返回 number，而 item2 不满足结构，所以返回其类型本身。

特别补充一点，对于下面的例子返回什么呢？

type item3 = ArrayElementType<[number, string]>;

答案是 number | string，原因是我们用多个 infer E（(infer E)[] 相当于 [infer E, infer E]... 不就是多个变量指向同一个类型代词 E 嘛）同时接收到了 number 和 string，所以可以理解为 E 时而为 number 时而为 string，所以是或关系，这就是协变。

那如果是函数参数呢？

type Bar<T> = T extends { a: (x: infer U) => void; b: (x: infer U) => void }
  ? U : never
type T21 = Bar<{ a: (x: string) => void; b: (x: number) => void }>; // string & number

发现结果是 string & number，也就是逆变。但这个例子也是同一个 U 时而为 string 时而为 number 呀，为什么是且的关系，而不是或呢？

其实协变或逆变与 infer 参数位置有关。在 TypeScript 中，对象、类、数组和函数的返回值类型都是协变关系，而函数的参数类型是逆变关系，所以 infer 位置如果在函数参数上，就会遵循逆变原则。

逆变与协变：

• 协变(co-variant)：类型收敛。
• 逆变(contra-variant)：类型发散。

关于逆变与协变更深入的话题可以再开一篇文章了，这里就不细讲了，对于 infer 理解到这里就够啦。

总结

infer 关键字让我们拥有深入展开泛型的结构，并 Pick 出其中任何位置的类型，并作为临时变量用于最终返回类型的能力。

对于 Typescript 类型编程，最大的问题莫过于希望实现一个效果却不知道用什么语法，infer 作为一个强大的类型推导关键字，势必会在大部分复杂类型推导场景下派上用场，所以在遇到困难时，可以想想是不是能用 infer 解决问题。

讨论地址是：精读《Typescript infer 关键字》· Issue #346 · dt-fe/weekly

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