如何从递归状态机配置中提取ACTION_键的联合类型？

问题背景 #

给定以下递归结构的TypeScript状态机配置，需要提取所有以ACTION_开头的键：

export const config = {
  initial: 'STATE_1',
  states: {
    STATE_1: {
      ACTION_5: 'STATE_2',
      initial: 'STATE_3',
      states: {
        STATE_3: {
          ACTION_1: 'STATE_4',
          ACTION_2: 'STATE_2',
        },
        STATE_4: {
          ACTION_3: 'STATE_3',
        },
      },
    },

    STATE_2: {
      ACTION_4: 'STATE_1',
      ACTION_5: 'STATE_3',
      initial: 'STATE_5',
      states: {
        STATE_5: {
          ACTION_6: 'STATE_6',
        },
        STATE_6: {
          ACTION_6: 'STATE_5',
        },
      },
    },
  },
};

尝试了如下类型实现，但推断结果为"STATE_1" | "STATE_2"，不符合预期（期望结果是"ACTION_1" | "ACTION_2" | "ACTION_3" | "ACTION_4" | "ACTION_5" | "ACTION_6"）：

type ActionUnion<T> = T extends { [K in keyof T]: infer U }
  ? U extends { states: any }
    ? ActionUnion<U['states']> // 递归处理嵌套states
    : U extends { [key: string]: any }
      ? keyof Omit<U, 'initial' | 'states'> // 提取ACTION键
      : never
  : never;

需要正确的类型实现方案。

解决方案 #

可以通过递归遍历状态结构，结合键重映射筛选出目标键，具体实现如下：

正确的类型代码 #

// 提取单个状态节点中以ACTION_开头的键
type ExtractActionsFromState<S> = keyof {
  [K in keyof S as K extends `ACTION_${string}` ? K : never]: S[K]
};

// 递归遍历所有状态节点，收集所有ACTION键
type ActionUnion<T> = 
  T extends { states: infer S } 
    ? ActionUnion<S> | ExtractActionsFromState<T>
    : T extends Record<string, infer State>
      ? ActionUnion<State>
      : ExtractActionsFromState<T>;

验证结果 #

使用上述类型验证：

type T1 = ActionUnion<typeof config>;
// 推断结果："ACTION_1" | "ACTION_2" | "ACTION_3" | "ACTION_4" | "ACTION_5" | "ACTION_6"

实现说明 #

• ExtractActionsFromState：利用TypeScript的键重映射（as子句），仅保留以ACTION_开头的键，自动过滤initial、states等非目标字段；
• ActionUnion：递归处理多层嵌套结构：
  1. 若当前类型包含states字段，先递归处理states内部的子结构，同时提取当前节点的ACTION键；
  2. 若当前是状态集合（如外层的states对象），则递归遍历每个状态节点；
  3. 最终提取所有层级的ACTION键并合并为联合类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andy Jessop