TypeScript 3.0 引入了新的
unknown
类型,它是
any
类型对应的安全类型。
unknown
和
any
的主要区别是
unknown
类型会更加严格:在对
unknown
类型的值执行大多数操作之前,我们必须进行某种形式的检查。而在对
any
类型的值执行操作之前,我们不必进行任何检查。
这片文章主要关注于
unknown
类型的实际应用,以及包含了与
any
类型的比较。如果需要更全面的代码示例来了解
unknown
类型的语义,可以看看 Anders Hejlsberg 的
原始拉取请求
。
any
类型
让我们首先看看
any
类型,这样我们就可以更好地理解引入
unknown
类型背后的动机。
自从 TypeScript 在 2012 年发布第一个版本以来
any
类型就一直存在。它代表所有可能的 JavaScript 值 — 基本类型,对象,数组,函数,Error,Symbol,以及任何你可能定义的值。
在 TypeScript 中,任何类型都可以被归为 any 类型。这让
any
类型成为了类型系统的
顶级类型
(也被称作
全局超级类型
)。
这是一些我们赋值给
any
类型的代码示例:
let value: any;
value = true;
value = 42;
value = "Hello World";
value = [];
value = {};
value = Math.random;
value = null;
value = undefined;
value = new TypeError();
value = Symbol("type");
any
类型本质上是类型系统的一个逃逸舱。作为开发者,这给了我们很大的自由:TypeScript允许我们对
any
类型的值执行任何操作,而无需事先执行任何形式的检查。
在上述例子中,变量
value
被定义成类型
any
。也是因此,TypeScript 认为以下所有操作都是类型正确的:
let value: any;
value.foo.bar;
value.trim();
value();
new value();
value[0][1];
这许多场景下,这样的机制都太宽松了。使用
any
类型,可以很容易地编写类型正确但是执行异常的代码。如果我们使用
any
类型,就无法享受 TypeScript 大量的保护机制。
但如果能有顶级类型也能默认保持安全呢?这就是
unknown
到来的原因。
unknown
类型
就像所有类型都可以被归为
any
,所有类型也都可以被归为
unknown
。这使得
unknown
成为 TypeScript 类型系统的另一种顶级类型(另一种是
any
)。
这是我们之前看到的相同的一组赋值示例,这次使用类型为
unknown
的变量:
let value: unknown;
value = true;
value = 42;
value = "Hello World";
value = [];
value = {};
value = Math.random;
value = null;
value = undefined;
value = new TypeError();
value = Symbol("type");
对
value
变量的所有赋值都被认为是类型正确的。
当我们尝试将类型为
unknown
的值赋值给其他类型的变量时会发生什么?
let value: unknown;
let value1: unknown = value;
let value2: any = value;
let value3: boolean = value;
let value4: number = value;
let value5: string = value;
let value6: object = value;
let value7: any[] = value;
let value8: Function = value;
unknown
类型只能被赋值给
any
类型和
unknown
类型本身。直观的说,这是有道理的:只有能够保存任意类型值的容器才能保存
unknown
类型的值。毕竟我们不知道变量
value
中存储了什么类型的值。
现在让我们看看当我们尝试对类型为
unknown
的值执行操作时会发生什么。以下是我们之前看过的相同操作:
let value: unknown;
value.foo.bar;
value.trim();
value();
new value();
value[0][1];
将
value
变量类型设置为
unknown
后,这些操作都不再被认为是类型正确的。通过改变
any
类型到
unknown
类型,我们的默认设置从允许一切翻转式的改变成了几乎什么都不允许。
这是
unknown
类型的主要价值主张:TypeScript 不允许我们对类型为
unknown
的值执行任意操作。相反,我们必须首先执行某种类型检查以缩小我们正在使用的值的类型范围。
缩小
unknown
类型范围
我们可以通过不同的方式将
unknown
类型缩小为更具体的类型范围,包括
typeof
运算符,
instanceof
运算符和自定义类型保护函数。所有这些缩小类型范围的技术都有助于 TypeScript 的
基于控制流的类型分析
。
以下示例说明了
value
如何在两个
if
语句分支中获得更具体的类型:
function stringifyForLogging(value: unknown): string {
if (typeof value === "function") {
const functionName = value.name || "(anonymous)";
return `[function ${functionName}]`;
if (value instanceof Date) {
return value.toISOString();
return String(value);
除了使用
typeof
或
instanceof
运算符之外,我们还可以使用自定义类型保护函数缩小
unknown
类型范围:
* A custom type guard function that determines whether
* `value` is an array that only contains numbers.
function
isNumberArray
(
value: unknown
):
value
is
number
[]
{
return
(
Array
.isArray(value) &&
value.every(
element
=>
typeof
element ===
"number"
)
const
unknownValue: unknown = [
15
,
23
,
8
,
4
,
42
,
16
];
if
(isNumberArray(unknownValue)) {
const
max =
Math
.max(...unknownValue);
console
.log(max);
尽管
unknownValue
已经被归为
unknown
类型,请注意它如何依然在 if 分支下获取到
number[]
类型。
对
unknown
类型使用类型断言
在上一节中,我们已经看到如何使用
typeof
,
instanceof
和自定义类型保护函数来说服 TypeScript 编译器某个值具有某种类型。这是将 “unknown” 类型指定为更具体类型的安全且推荐的方法。
如果要强制编译器信任类型为
unknown
的值为给定类型,则可以使用类似这样的类型断言:
const value: unknown = "Hello World";
const someString: string = value as string;
const otherString = someString.toUpperCase();
请注意,TypeScript 事实上未执行任何特殊检查以确保类型断言实际上有效。类型检查器假定你更了解并相信你在类型断言中使用的任何类型都是正确的。
如果你犯了错误并指定了错误的类型,这很容易导致在运行时抛出错误:
const value: unknown = 42;
const someString: string = value as string;
const otherString = someString.toUpperCase();
这个
value
变量值是一个数字, 但我们假设它是一个字符串并使用类型断言
value as string
。所以请谨慎使用类型断言!
联合类型中的
unknown
类型
现在让我们看一下在联合类型中如何处理
unknown
类型。在下一节中,我们还将了解交叉类型。
在联合类型中,
unknown
类型会吸收任何类型。这就意味着如果任一组成类型是
unknown
,联合类型也会相当于
unknown
:
type UnionType1 = unknown | null;
type UnionType2 = unknown | undefined;
type UnionType3 = unknown | string;
type UnionType4 = unknown | number[];
这条规则的一个意外是
any
类型。如果至少一种组成类型是
any
,联合类型会相当于
any
:
type UnionType5 = unknown | any;
所以为什么
unknown
可以吸收任何类型(
any
类型除外)?让我们来想想
unknown | string
这个例子。这个类型可以表示任何 unkown 类型或者 string 类型的值。就像我们之前了解到的,所有类型的值都可以被定义为
unknown
类型,其中也包括了所有的
string
类型,因此,
unknown | string
就是表示和
unknown
类型本身相同的值集。因此,编译器可以将联合类型简化为
unknown
类型。
交叉类型中的
unknown
类型
在交叉类型中,任何类型都可以吸收
unknown
类型。这意味着将任何类型与
unknown
相交不会改变结果类型:
type IntersectionType1 = unknown & null;
type IntersectionType2 = unknown & undefined;
type IntersectionType3 = unknown & string;
type IntersectionType4 = unknown & number[];
type IntersectionType5 = unknown & any;
让我们回顾一下
IntersectionType3
:
unknown & string
类型表示所有可以被同时赋值给
unknown
和
string
类型的值。由于每种类型都可以赋值给
unknown
类型,所以在交叉类型中包含
unknown
不会改变结果。我们将只剩下
string
类型。
使用类型为
unknown
的值的运算符
unknown
类型的值不能用作大多数运算符的操作数。这是因为如果我们不知道我们正在使用的值的类型,大多数运算符不太可能产生有意义的结果。
你可以在类型为
unknown
的值上使用的运算符只有四个相等和不等运算符:
如果要对类型为
unknown
的值使用任何其他运算符,则必须先指定类型(或使用类型断言强制编译器信任你)。
示例:从
localStorage
中读取JSON
这是我们如何使用
unknown
类型的真实例子。
假设我们要编写一个从
localStorage
读取值并将其反序列化为 JSON 的函数。如果该项不存在或者是无效 JSON,则该函数应返回错误结果,否则,它应该反序列化并返回值。
因为我们不知道在反序列化持久化的 JSON 字符串后我们会得到什么类型的值。我们将使用
unknown
作为反序列化值的类型。这意味着我们函数的调用者必须在对返回值执行操作之前进行某种形式的检查(或者使用类型断言)。
这里展示了我们怎么实现这个函数:
type Result =
| { success: true, value: unknown }
| { success: false, error: Error };
function tryDeserializeLocalStorageItem(key: string): Result {
const item = localStorage.getItem(key);
if (item === null) {
return {
success: false,
error: new Error(`Item with key "${key}" does not exist`)
let value: unknown;
try {
value = JSON.parse(item);
} catch (error) {
return {
success: false,
error
return {
success: true,
value
返回值类型
Result
是一个
被标记的联合类型
。在其它语言中,它也可以被称作
Maybe
、
Option
或者
Optional
。我们使用
Result
来清楚地模拟操作的成功和不成功的结果。
tryDeserializeLocalStorageItem
的函数调用者在尝试使用
value
或
error
属性之前必须首先检查
success
属性:
const result = tryDeserializeLocalStorageItem("dark_mode");
if (result.success) {
const darkModeEnabled: unknown = result.value;
if (typeof darkModeEnabled === "boolean") {
console.log("Dark mode enabled: " + darkModeEnabled);
} else {
console.error(result.error);
请注意,
tryDeserializeLocalStorageItem
函数不能简单地通过返回
null
来表示反序列化失败,原因如下:
null
值是一个有效的 JSON 值。因此,我们无法区分是对值
null
进行了反序列化,还是由于缺少参数或语法错误而导致整个操作失败。
如果我们从函数返回
null
,我们无法同时返回错误。因此,我们函数的调用者不知道操作失败的原因。
为了完整性,这种方法的更成熟的替代方案是使用
类型解码器
进行安全的 JSON 解析。解码器需要我们指定要反序列化的值的预期数据结构。如果持久化的JSON结果与该数据结构不匹配,则解码将以明确定义的方式失败。这样,我们的函数总是返回有效或失败的解码结果,就不再需要
unknown
类型了。
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