编码概念 - 泛型

什么是泛型？为什么我们要使用它们？

补充阅读

什么是泛型？为什么我们要使用它们？

泛型编程是一种计算机编程风格，其中算法以稍后指定的类型编写，然后在需要时为作为参数提供的特定类型实例化。这种方法由ML 于 1973 年首创， ^[1]^[2] 允许编写通用函数或类型，这些函数或类型仅在使用时操作的类型集上有所不同，从而减少重复。此类软件实体在 Ada、 C#、 Delphi、 Eiffel、 F#、 Java、 Rust、 Swift、 TypeScript 和 Visual Basic .NET中称为泛型。它们在 ML、 Scala、 Haskell （Haskell 社区也使用术语“泛型”来表示相关但略有不同的概念）和 Julia中称为参数多态性；在C++ 和 D 中称为模板；在具有影响力的 1994 年著作《设计模式》中称为参数化类型。^[3] 《设计模式》的作者指出，这种技术非常强大，尤其是与委托相结合时，但是，动态的、高度参数化的软件比静态的软件更难理解。

所以，这是一个来自维基百科的冗长且缺乏描述性的定义。我对泛型着迷了一段时间，它们可能很难理解，很难理解为什么以及应该在何处使用它们。使用泛型的主要动机是在成员之间提供有意义的类型约束。泛型或参数多态性在大多数编程语言中都有使用，尽管它们可能更难理解，但使用它们主要有 5 个好处。

好处

编译时进行更强的类型检查。
修复编译时错误比修复运行时错误更容易
消除演员阵容。这反过来会更快。
使编码人员能够实现通用解决方案，这些解决方案可以重复用于多种用途。
为未来的数据类型提供未来保障。

使用泛型比使用标准类型强大得多，它允许我们创建某种形式的封装和定义明确的一致 API。如何使用它们并不重要，重要的是了解如何在不同成员之间传递此类信息，以及如何在外部使用泛型并返回类型，这将为代码中发生的事情提供更具描述性的视图。

本质上，泛型只是意味着你可以将一个类型赋值给一个类。因此，在本例中我们会看到“T”。

为什么要使用泛型？为了抽象出数据类型，允许你重用代码并提高可维护性。

因此，让我们通过一个简单的 TypeScript 示例来展示我的意思。

标准类示例

我们将从非通用列表开始，然后将其切换为通用列表！

class Stack
{
private stack: any[];
  pushItem(item){
  this.stack.push(item);
  }
}

上面的示例是一个基础类，它包含一个名为 stack 的数组。任何东西都可以添加到这个数组中！让我们添加一个字符串、一个数字和一个新的 person 对象。


var newStack = Stack();
var aString = "A String";
var aNumber = 100;
var aPerson = {firstName:"John", lastName:"Doe", age:50, eyeColor:"blue"};
newStack.pushItem(aString);
newStack.pushItem(aNumber);
newStack.pushItem(aPerson);

这确实可行，也许你想要一个可以容纳各种对象的数组。然而，在大多数情况下，这会在迭代数组、排序或过滤数组中的值时引发许多问题。最糟糕的是，你直到运行时才会发现这些错误。这些错误直到代码执行时才会被发现，因此在测试期间可能找不到。

而通用列表不允许您向堆栈添加它无法处理的类型。

要使用通用容器，您必须在实例化时使用尖括号表示法指定容器的类型。

其实很简单，我们先回顾一下上面的例子，但这次我们创建两个独立的数组实例，一个用来存储数字，一个用来存储字符串。首先，我们需要创建一个泛型类。

通用方法

class GenericStack<T>;
{
  private stack: T[]; 
  function pushItem(item: T) { 
  this.stack.push(item); 
  }
}

正如你所见，这段代码和上面的示例几乎一模一样！那么，它到底有什么用呢？它能给我们带来什么好处呢？让我们先来看看初始化这个新类时的示例。

var numberStack = GenericStack<Number>(); 
var stringStack = GenericStack<String>(); 
var aString = "A String"; 
var aNumber = 100; 
var aPerson = {firstName:"John", lastName:"Doe", age:50, eyeColor:"blue"};

// These will pass the typescript compiler
stringStack.pushItem(aString); 
numberStack.pushItem(aNumber);

// But these would all fail.
numberStack.pushItem(aPerson);
numberStack.pushItem(aString);
stringStack.pushItem(aPerson);
stringStack.pushItem(aNumber);

那么这一切意味着什么呢？本质上，我们只创建了一个类，但根据引用的类型改变了它的行为。这本质上是类和类型之间的契约。没错，我们可以创建两个独立的类，但那样的话，代码就会重复。

想象一下，如果我们创建一个 Person 类，而不仅仅是一个 JObject，我们可以创建一个GenericStack<Person>()

虽然这是一个很简单的例子，但类型安全非常重要，尤其是在 JavaScript 中。由于 JavaScript 不是编译型语言，Typescript 为我们提供了类型安全和预编译的优势，可以捕获此类错误。

如前所述，如果没有通用类，错误只会在运行时出现。

开发的主要部分是构建可重用的、定义明确的组件，如果此类包含更多功能，则整个组织的团队可以以最少的努力重复使用它，从而允许他们重用自己的类型。

但这是否限制了您使用泛型所能做的事情？

当你使用诸如字符串、数字甚至数组之类的原始类型时，你会熟悉某些可用的方法，例如： .ToString() 或 .length() 或 .size() 或 .replace()

这些要求编译器知道变量的类型，不幸的是，使用泛型时，这意味着它们无法使用。数字类型不包含replace()， 因此您无法使用它。T类型也不包含上面列出的任何类型！很多人会尝试在代码中实现泛型，只是为了表示他们使用了它们。需要确保的是，它们确实有实际的用例。当您开始不再使用原始数据类型（可用的基本数据类型：数字、字符串等）而使用自定义对象和类时，泛型就会发挥作用。