好好好，能讓 DeepSeek 思考 266 秒，還得是你 TypeScript 類型體操 | 類型系統(tǒng)循環(huán)依賴
大晚上突發(fā)奇想，要鍛煉身體。
做個什么運動呢？要選個室內(nèi)的、適合我這個小小出租屋的，最好還是有點樂趣和挑戰(zhàn)性的。
那就做個體操吧！對， TypeScript 類型體操！
咱第一次做這個體操，于是想了個“簡單點”的場景，練練手。
我的需求是這樣的：
- 有兩個接口， IEncryptionAlgorithm 和 IEncryptionAlgorithmConfig ，分別是加密算法的接口和配置接口。
- 還有一個 EncryptionService<T, U> ， T 是加密算法的接口， U 是配置接口。
// 加密算法配置接口
export interface IEncryptionAlgorithmConfig { }
// 加密算法接口
export interface IEncryptionAlgorithm<T extends IEncryptionAlgorithmConfig> { }
// 加密服務(wù)
export class EncryptionService<
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<TConfig>,
TConfig extends IEncryptionAlgorithmConfig
> { }這樣，用就可以自己定義加密算法和配置了。比如用戶可以實現(xiàn)一個 AESGCMEncryption 加密算法，和一個 AESGCMEncryptionConfigFromEnv 配置類。
export interface IAESGCMEncryptionConfig extends IEncryptionAlgorithmConfig {
password: string;
salt: Uint8Array;
iv: Uint8Array;
}
export class AESGCMEncryption implements IEncryptionAlgorithm<IAESGCMEncryptionConfig> { }
export class AESGCMEncryptionConfigFromEnv implements IAESGCMEncryptionConfig { }但是問題來了，對于 AESGCMEncryption 加密算法，它的配置類必須是 IAESGCMEncryptionConfig ，否則就無法正確獲取 password 、 salt 、 iv 這三個屬性。
然而，在目前的類型聲明中，這一點是無法做到的：
// encryptionService 類型是正確的，沒問題
let encryptionService: EncryptionService<AESGCMEncryption, AESGCMEncryptionConfigFromEnv>;
// encryptionService2 也是正確的，類型系統(tǒng)沒有報錯
// 但是應(yīng)該報錯，因為 IEncryptionAlgorithmConfig 沒有 password 、 salt 、 iv 這三個屬性
// IEncryptionAlgorithmConfig 并不適合 AESGCMEncryption 加密算法
let encryptionService2: EncryptionService<AESGCMEncryption, IEncryptionAlgorithmConfig>;那么我當(dāng)然是求助我的體操教練 deepseek-r1 。
教練說：這個問題好解決，但是你先去洗個澡再回來。
我說：老師我看您面色如鐵，怎么好像有點猶豫？
教練說：幾百年沒見過玩 TypeScript 類型體操的了！你也就是走運，今天我有心情理你！
第一次問答 DeepSeek 給出的解決方案：
// 新增類型工具：從算法類中提取配置類型
export type ConfigType<T> = T extends IEncryptionAlgorithm<infer C> ? C : never;
export class EncryptionService<
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<TConfig>,
TConfig extends IEncryptionAlgorithmConfig = ConfigType<TAlgorithm>
> { }很遺憾，并沒有解決問題。
再次向教練描述情況后，教練終于給出了正確方案：
export type EncryptionConfigType<T> = T extends IEncryptionAlgorithm<infer C> ? C : never;
export class EncryptionService<
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<any>,
TConfig extends EncryptionConfigType<TAlgorithm> = EncryptionConfigType<TAlgorithm>
> { }這次終于解決了問題。
最后，教練授之以漁。
DeepSeek-R1
以下是關(guān)于這個 TypeScript 類型問題的原理剖析，通過循序漸進(jìn)的分析來理解背后的類型系統(tǒng)邏輯：
第一章：基礎(chǔ)場景分析
1.原始問題
我們有一個加密服務(wù)類 EncryptionService，它需要兩個泛型參數(shù)：
class EncryptionService<
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<TConfig>,
TConfig extends IEncryptionAlgorithmConfig
> {}期望實現(xiàn)：
- 當(dāng) TAlgorithm 是 AESGCMEncryption 時
- TConfig 必須 是 IAESGCMEncryptionConfig
- 不能 使用其他類型（如基礎(chǔ)接口 IEncryptionAlgorithmConfig）
2.直觀嘗試
用戶最初嘗試這樣定義：
class EncryptionService<
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<TConfig>,
TConfig extends IEncryptionAlgorithmConfig = ConfigType<TAlgorithm>
> {}期望：
- TConfig 自動從 TAlgorithm 中提取配置類型。
- 實現(xiàn)類型關(guān)聯(lián)約束。
但發(fā)現(xiàn)以下用法沒有報錯：
let service: EncryptionService<AESGCMEncryption, IEncryptionAlgorithmConfig>; // 不報錯 ?第二章：類型系統(tǒng)的局限
1.循環(huán)依賴問題
當(dāng)這樣定義時：
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<TConfig>
TConfig extends ConfigType<TAlgorithm>實際上創(chuàng)建了循環(huán)依賴：
- 要確定 TAlgorithm 需要先知道 TConfig。
- 要確定 TConfig 又需要先知道 TAlgorithm。
TypeScript 無法解析這種循環(huán)依賴，會觸發(fā)錯誤：
Type parameter 'TConfig' has a circular constraint.ts(2313)2.類型推導(dǎo)的妥協(xié)
當(dāng)使用：
TConfig extends IEncryptionAlgorithmConfig = ConfigType<TAlgorithm>實際上：
- TConfig 的約束是寬泛的 IEncryptionAlgorithmConfig
- 默認(rèn)值使用 ConfigType<TAlgorithm> 推導(dǎo)
結(jié)果：
- 顯式指定 TConfig 時（如 IEncryptionAlgorithmConfig）。
- 只要滿足 IEncryptionAlgorithmConfig 的約束就能通過檢查。
- 失去了與 TAlgorithm 的嚴(yán)格關(guān)聯(lián)。
第三章：突破循環(huán)依賴
1.關(guān)鍵思路轉(zhuǎn)變
我們需要：
- 解除 TAlgorithm 和 TConfig 的直接循環(huán)。
- 通過第三方類型工具建立間接關(guān)聯(lián)。
2.引入類型提取工具
定義條件類型：
type EncryptionConfigType<T> =
T extends IEncryptionAlgorithm<infer C> ? C : never;這個類型的作用：
- 如果 T 是實現(xiàn)了 IEncryptionAlgorithm<C> 的類。
- 則提取出配置類型 C。
3.重構(gòu)泛型參數(shù)
class EncryptionService<
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<any>, // 臨時放寬約束
TConfig extends EncryptionConfigType<TAlgorithm> // 關(guān)鍵約束
> {}4.分步解析
當(dāng)用戶這樣使用時：
type Test1 = EncryptionConfigType<AESGCMEncryption>;
// 等價于 IAESGCMEncryptionConfig
type Test2 = EncryptionConfigType<string>; // 得到 never此時泛型參數(shù)的邏輯：
- 先確定 TAlgorithm 是某個加密算法類
- 通過 EncryptionConfigType<TAlgorithm> 提取其配置類型
- 要求 TConfig 必須匹配該配置類型
第四章：類型推導(dǎo)過程
1.合法用法分析
let service: EncryptionService<AESGCMEncryption>;推導(dǎo)過程：
- TAlgorithm = AESGCMEncryption
- TConfig = EncryptionConfigType<AESGCMEncryption> → IAESGCMEncryptionConfig
- 驗證 AESGCMEncryption 是否滿足 IEncryptionAlgorithm<any> → 滿足
2.非法用法分析
let service: EncryptionService<AESGCMEncryption, IEncryptionAlgorithmConfig>;推導(dǎo)過程：
- TAlgorithm = AESGCMEncryption
- TConfig = IEncryptionAlgorithmConfig
- 檢查 IEncryptionAlgorithmConfig 是否滿足 EncryptionConfigType<AESGCMEncryption> → 等價于檢查 IEncryptionAlgorithmConfig extends IAESGCMEncryptionConfig → 失敗
第五章：關(guān)鍵差異對比
1.原始方案的問題
class Service<TAlgo extends IEncryptionAlgorithm<TConfig>, TConfig...>建立了：
TAlgo → TConfig → TAlgo → TConfig...形成閉環(huán)，類型系統(tǒng)無法展開推導(dǎo)
2.最終方案的優(yōu)勢
class Service<TAlgo extends IEncryptionAlgorithm<any>, TConfig...>建立：
TAlgo → (通過 EncryptionConfigType) → TConfig形成單向推導(dǎo)鏈，打破循環(huán)
第六章：技術(shù)總結(jié)
1.核心知識點
條件類型（Conditional Types）：
T extends U ? X : Y允許根據(jù)類型關(guān)系進(jìn)行類型推導(dǎo)
類型推斷（infer）：
T extends IEncryptionAlgorithm<infer C> ? C : never從泛型類型中提取嵌套類型
泛型約束解耦：通過中間類型工具打破循環(huán)依賴
2. 設(shè)計原則
關(guān)注點分離：
- 算法類的定義與其配置類型解耦
- 通過類型工具建立關(guān)聯(lián)
推導(dǎo)優(yōu)于顯式聲明：
- 優(yōu)先讓類型系統(tǒng)自動推導(dǎo)
- 顯式聲明時進(jìn)行嚴(yán)格檢查
第七章：擴(kuò)展思考
1.如果增加新加密算法
class RSAEncryption implements IEncryptionAlgorithm<IRSAConfig> {}類型系統(tǒng)會自動保證：
let service: EncryptionService<RSAEncryption>; // TConfig = IRSAConfig
let service: EncryptionService<RSAEncryption, IAESGCMEncryptionConfig>; // 錯誤 ?2.為什么使用 any 是安全的
在：
TAlgorithm extends IEncryptionAlgorithm<any>中：
- any 僅用于臨時繞過類型檢查。
- 實際約束由 TConfig extends EncryptionConfigType<TAlgorithm> 保證。
- 最終使用時類型系統(tǒng)仍會驗證實際類型。
通過這種層層遞進(jìn)的分析，我們可以理解 TypeScript 類型系統(tǒng)在處理復(fù)雜泛型關(guān)系時的行為模式，以及如何通過合理的類型工具設(shè)計來實現(xiàn)嚴(yán)格的類型關(guān)聯(lián)約束。
