TypeScript能否强制抽象构造函数参数？如何规范构造函数类型匹配？

先看定义的make函数，它接收一个需要string参数的构造函数并返回对应实例：

function make<T>(ctor: new(value: string) => T): T {
    return new ctor("Hello");
}

再定义两个测试类：

class Foo {
}

class Bar {
    constructor(value: string) {
        console.log(value);
    }
}

正常调用符合预期：

const instance: Bar = make(Bar);

"Hello"

但使用Foo类时会出现两个问题：

问题1 #

可以将实例声明为Foo类型，但传入Bar构造函数调用make：

const instance: Foo = make(Bar);

"Hello"

问题2 #

更严重的是，能将实例声明为Bar类型，但传入无string参数构造函数的Foo：

const instance: Bar = make(Foo);

原因分析 #

这源于TypeScript的结构类型系统——类型检查基于结构而非类的名称：

1. 问题1：Bar实例的结构完全兼容Foo（Foo没有任何额外属性或方法），因此TypeScript允许将Bar实例赋值给Foo类型变量。
2. 问题2：TypeScript对函数（包括构造函数）的兼容性检查遵循"参数更少的函数兼容参数更多的函数"规则。Foo的构造函数不需要参数，调用时传入额外的string参数在JS中会被忽略，所以TypeScript认为它符合make函数要求的构造函数类型。

解决办法 #

要强制实现正确的类型匹配，可通过以下方式：

1. 品牌化实现名义类型

给类添加私有属性作为"品牌"，让TypeScript基于类的名义而非结构区分类型：

class Foo {
    private readonly __brand: 'Foo' = 'Foo';
}

class Bar {
    private readonly __brand: 'Bar' = 'Bar';
    constructor(value: string) {
        console.log(value);
    }
}

此时Bar和Foo的实例无法互相赋值，两个问题都会被TypeScript拦截。

2. 严格限制构造函数参数数量

修改make的类型定义，确保传入的构造函数必须恰好接收一个string参数：

type ExactStringConstructor<T> = new (value: string) => T;

function make<T>(ctor: ExactStringConstructor<T>): T {
    return new ctor("Hello");
}

这个方法能拦截问题2（传入Foo会报错），但问题1仍需结合品牌化方案解决。

3. 开启strictFunctionTypes编译选项

在tsconfig.json中启用strictFunctionTypes后，函数参数的兼容性检查会更严格，此时Foo的无参构造函数不会被认为兼容需要string参数的构造函数，可拦截问题2。但问题1依旧需要名义类型方案处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matthew Layton