TypeScript中如何为构造函数类型指定类型参数并标注派生类实例

我创建了一个基类并编写了泛型工厂函数，用于在运行时动态派生子类，但在标注派生类实例的类型时遇到了困难——部分类型参数信息丢失了。想确认TypeScript是否能准确标注这类派生对象的类型。

泛型二叉树基类 #

/** @template T, U, V */
class BinaryTree {
  /** @type {T} */
  tag
  /**
   * @param {U} left
   * @param {V} right
   */
  constructor(left, right) {
    this.left = left
    this.right = right
  }
}

叶子节点派生类 #

/**
 * @template T
 * @extends BinaryTree<T, null, null> */
class Leaf extends BinaryTree {
  tag = 'leaf'
  constructor() { super(null, null) }
}

泛型工厂函数 #

/**
 * @template {string} T
 * @template {BinaryTree<string, any, any>} U
 * @template {BinaryTree<string, any, any>} V
 * @param {T} tag
 * @returns {new <U, V>(l:U, r:V) => BinaryTree<tag,U,V>}
 */
function makeBinaryTreeClass(tag) {
  return { [tag]: 
    /**
     * @template U, V 
     * @extends BinaryTree<tag, U, V> */
    class extends BinaryTree {
      tag = tag
    } }[tag]
}

使用示例与问题 #

现在可以通过工厂函数创建带特定标签的树节点类：

const TaggedTreeNode = makeBinaryTreeClass('tag')

const node1 = new TaggedTreeNode(new Leaf(), new Leaf())

目前node1的类型被正确推断为BinaryTree<'tag', Leaf<any>, Leaf<any>>，但当我尝试用InstanceType<...>获取构造函数的返回类型来标注数组时，子节点的类型被细化成了unknown：

/** @type {Array<InstanceType<TaggedTreeNode>>} */
const arrayOfTaggedTreeNodes = [node1]

// 实际类型：`BinaryTree<"tag", unknown, unknown>[]`
// 期望类型：`BinaryTree<"tag", BinaryTree<string, any, any>, BinaryTree<string, any, any>>[]`

arrayOfTaggedTreeNodes[0].left  // 类型是unknown！

由于标签需要在运行时传入，我不想硬编码类型为BinaryTree<"tag", ...>。

补充说明 #

因为要求派生类的名称必须动态设置，所以不得不使用{[tag]: class {...}}[tag]这个技巧。如果移除工厂函数的@returns标注，TypeScript会把返回类型推断为typeof [tag]，这更不符合预期：

/**
 * @template {string} T
 * @param {T} tag
 */
function makeBinaryTreeClass(tag) {
  return { [tag]: 
    /**
     * @template U, V 
     * @extends BinaryTree<tag, U, V> */
    class extends BinaryTree {
      tag = tag
    } }[tag]
}

const TaggedTreeNode = makeBinaryTreeClass('tag')
// 推断类型：`typeof [tag]`

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andy Pan