TypeScript中如何定义类的键类型且对应值匹配指定接口？

需要定义一个类型，满足以下两个条件：

• 该类型是类的方法、变量、setter/getter的键；
• 该键对应的值（或setter的参数类型）属于指定接口。

示例场景 #

有两个接口FirstInterface、SecondInterface，以及类Class1包含变量、setter和getter。现在需要在抽象类Class2中定义一个抽象方法getCorrectKey，其返回值只能是Class1中对应值为FirstInterface的键（预期可选值：'setter1' | 'setter3'），同时保证setState方法无TypeScript错误。

基础代码：

interface FirstInterface {
  field1: string;
  field2: number;
}

interface SecondInterface {
  randomField: string;
}

class Class1 {
  variable: string;

  set setter1(value: FirstInterface): void {}
  get setter1(): FirstInterface { return { field1: '', field2: 0 }; }
  set setter2(value: SecondInterface): void {}
  set setter3(value: FirstInterface): void {}
}

此前尝试的泛型写法（abstract getCorrectKey<T extends keyof Class1>(): Class1[T] extends FirstInterface ? T : never）会导致setState方法中currentState的类型为never，不符合预期。

解决方案 #

1. 定义工具类型 #

创建一个工具类型，筛选出类中getter返回类型为指定接口或setter参数类型为指定接口的键：

type KeysMatchingSetterOrGetter<T, U> = {
  [K in keyof T]: 
    // 匹配getter返回类型为U的键
    (T[K] extends U ? K : never) | 
    // 匹配setter参数类型为U的键
    (T extends { set [K](value: U): void } ? K : never)
}[keyof T];

2. 修正抽象类Class2 #

在Class2中使用该工具类型定义getCorrectKey的返回值类型：

abstract class Class2 {
  constructor(protected class1Instance: Class1) {}

  // 返回类型固定为符合条件的键：'setter1' | 'setter3'
  abstract getCorrectKey(): KeysMatchingSetterOrGetter<Class1, FirstInterface>;

  private setState(state: FirstInterface): void {
    const key = this.getCorrectKey();
    // 处理只有setter的键（如setter3）读取时为undefined的情况
    const currentState = this.class1Instance[key];
    
    this.class1Instance[key] = {
      ...(currentState || {}),
      ...state
    };
  }
}

3. 继承时的类型校验 #

继承Class2时，TypeScript会自动校验返回值是否符合要求：

class InheritingClass extends Class2 {
  override getCorrectKey(): KeysMatchingSetterOrGetter<Class1, FirstInterface> {
    // ❌ TypeScript会抛出错误：类型不匹配
    // return 'random';
    // return 'variable';
    
    // ✅ 无错误
    return 'setter1';
    // return 'setter3';
  }
}

说明 #

• 工具类型KeysMatchingSetterOrGetter通过遍历类的所有键，分别判断getter和setter的类型是否匹配指定接口，最终返回符合条件的键的联合类型。
• 对于只有setter的键（如setter3），读取时类型为undefined，因此在setState中需要处理该情况（比如使用currentState || {}）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Roman Šimík