如何让TypeScript类型所有键为必填，同时保留undefined可选值？

需求规则 #

需要将类型的键值对按以下规则映射：

• required_key: string | undefined 保持为 required_key: string | undefined（不变）
• required_key: string 保持为 required_key: string（不变）
• optional_key?: string | undefined 转为 optional_key: string | undefined（移除键的?）
• optional_key?: string 转为 optional_key: string | undefined（移除键的?并添加undefined作为可选值）

示例问题 #

给定如下接口：

interface Person {
  firstName: string | undefined;
  middleName?: string;
  lastName?: string | undefined;
}

期望转换后的类型为：

interface Person {
  firstName: string | undefined;
  middleName: string | undefined;
  lastName: string | undefined;
}

但使用常规的-?操作符实现的Normalize类型无法满足需求：

type Normalize<T> = { [K in keyof T]-?: T[K] };

// 使用Normalize<Person>得到的结果：
// interface Person {
//   firstName: string | undefined;
//   middleName: string;
//   lastName: string;
// }

const test: Normalize<Person> = {
  firstName: undefined,
  middleName: undefined, // TypeScript错误：类型为string，不允许undefined
  lastName: undefined, // TypeScript错误：类型为string，不允许undefined
};

问题在于-?操作符会同时移除键的可选性和值类型中的undefined，需要找到方法为原可选键重新添加undefined值选项。

解决方案 #

可以通过自定义条件类型实现需求，核心思路是先识别出原类型中的可选键，再对这些键的类型手动添加undefined，同时移除所有键的可选性：

// 提取类型中的所有可选键
type OptionalKeys<T> = { 
  [K in keyof T]: T extends { [P in K]-?: T[P] } ? never : K 
}[keyof T];

// 实现需求的Normalize类型
type Normalize<T> = {
  [K in keyof T]-?: K extends OptionalKeys<T> ? T[K] | undefined : T[K]
};

测试上述类型：

interface Person {
  firstName: string | undefined;
  middleName?: string;
  lastName?: string | undefined;
}

type NormalizedPerson = Normalize<Person>;
// 结果符合预期：
// interface NormalizedPerson {
//   firstName: string | undefined;
//   middleName: string | undefined;
//   lastName: string | undefined;
// }

const test: NormalizedPerson = {
  firstName: undefined,
  middleName: undefined, // 无错误
  lastName: undefined, // 无错误
};

原理说明 #

1. OptionalKeys<T>通过条件类型判断每个键是否为可选：如果将键K转为必填后，原类型T不再能赋值给这个新类型，说明K原本是可选键。
2. Normalize<T>中，对每个键K先通过-?移除可选性，再判断K是否属于可选键：如果是，则将值类型设置为T[K] | undefined；否则保持原类型不变。

这样既移除了所有键的可选标记，又确保原可选键的类型包含undefined，完全符合需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user606521