如何确保TypeScript映射类型的键值一致并支持递归嵌套？

一、基础问题：严格约束键与值完全相同 #

你最初定义的{ [Key in string]: Key }之所以无法约束键值一致，是因为TypeScript的结构类型检查会将字符串字面量视为string的子类型——只要值是string类型就会通过检查，而非严格匹配键的字面量。

要实现键与值完全相同的约束，需要让泛型T满足「每个键K的值必须等于K本身的字面量类型」，可以通过泛型自引用约束实现：

function mapped<const T extends { [K in keyof T]: K }>(t: T): T {
    return t;
}

// 合法：值与键严格匹配
const mapped1 = mapped({
    'foo': 'foo',
});

// 报错：类型 '"bar"' 不能赋值给类型 '"foo"'
const mapped2 = mapped({
    'foo': 'bar',
});

二、递归嵌套结构的类型约束 #

针对你需要的递归嵌套结构，我们可以定义一个递归索引类型，确保每个层级的fn参数自动绑定当前键的字面量类型，同时children复用同类型实现无限嵌套：

type RecursiveMapped = {
    [Key in string]: {
        fn: (key: Key) => void;
        children: RecursiveMapped;
    };
};

如果需要严格约束传入对象的结构，同时自动推断每个fn的参数类型，可以结合泛型函数使用：

function createMapped<const T extends RecursiveMapped>(t: T): T {
    return t;
}

// 合法：每个fn的参数自动推断为对应键的字面量类型
const validTree = createMapped({
    'foo': {
        fn: (key) => {
            // key 类型为 'foo'
            console.log(key);
        },
        children: {
            'bar': {
                fn: (key) => {
                    // key 类型为 'bar'
                    console.log(key);
                },
                children: {}
            }
        }
    }
});

// 报错：fn的参数类型与键不匹配
const invalidTree = createMapped({
    'foo': {
        fn: (key: 'bar') => {}, // 类型 '"bar"' 不能赋值给类型 '"foo"'
        children: {}
    }
});

若需要禁止对象包含额外属性，可以自定义Exact类型增强约束（注意递归场景下可能存在性能损耗，按需使用）：

type Exact<T, U> = T extends U ? U extends T ? T : never : never;

function createMapped<const T extends Exact<T, RecursiveMapped>>(t: T): T {
    return t;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lehks