为何带this参数的TypeScript函数属性会破坏父类等价性？

问题场景 #

假设有抽象类Building及其子类Office、Home，原本子类实例可以正常赋值给Building类型变量：

const a = new Office();
const b = new Home();

// 无类型错误
let someBuilding: Building = a;
someBuilding = b; 

但为Building添加两个使用this类型的属性后，子类实例赋值给Building变量时出现报错：

abstract class Building {
  public particularProperty: this | null = this;
  public someFuncThatUsesType: ((a: this) => void) | null = null;
}

class Office extends Building {}

class Home extends Building {
  public bedrooms = 0;
}

const a = new Office();
const b = new Home();

let someBuilding: Building = a;
// 此处触发类型错误
someBuilding = b;

错误信息：

Type 'Home' is not assignable to type 'Building'.
Types of property 'someFuncThatUsesType' are incompatible.
Type '((a: Home) => void) | null' is not assignable to type '((a: Building) => void) | null'.
Type '(a: Home) => void' is not assignable to type '(a: Building) => void'.
Types of parameters 'a' and 'a' are incompatible.
Property 'bedrooms' is missing in type 'Building' but required in type 'Home'.

差异原因：协变与逆变的区别 #

particularProperty能正常工作的原因 #

particularProperty的类型是this | null，对于Home实例来说，这个属性的实际类型是Home | null。TypeScript中属性类型是协变的——子类型（Home）可以赋值给父类型（Building），所以Home | null可以兼容Building | null，不会触发错误。

someFuncThatUsesType报错的原因 #

someFuncThatUsesType的类型是((a: this) => void) | null，对于Home实例，这个属性的实际类型是((a: Home) => void) | null。而函数的参数类型是逆变的：如果要让(a: SubType) => void赋值给(a: SuperType) => void，需要SuperType是SubType的子类型（也就是逻辑反过来）。

这里Building是Home的父类型，所以(a: Home) => void无法赋值给(a: Building) => void——因为调用后者时可以传入任意Building子类（比如Office），但前者的参数要求必须是Home，类型不匹配，因此触发错误。

解决方案 #

方案1：将函数参数类型改为父类型Building #

直接把this替换为Building，让函数参数统一接受父类型实例：

abstract class Building {
  public particularProperty: this | null = this;
  public someFuncThatUsesType: ((a: Building) => void) | null = null;
}

方案2：将箭头函数属性改为类方法 #

TypeScript对类方法的参数类型采用双向协变（兼顾协变和逆变），可以绕过严格的逆变检查：

abstract class Building {
  public particularProperty: this | null = this;
  // 改为方法而非箭头函数属性
  public someFuncThatUsesType?: (a: this) => void;
}

方案3：使用泛型约束this类型 #

通过泛型将this的类型绑定到子类，明确类型关系：

abstract class Building<T extends Building<T>> {
  public particularProperty: T | null = this as T;
  public someFuncThatUsesType: ((a: T) => void) | null = null;
}

class Office extends Building<Office> {}

class Home extends Building<Home> {
  public bedrooms = 0;
}

此时someBuilding需要声明为Building<Building>或者具体子类的联合类型，可根据实际需求调整。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Simon Sarris