如何在含泛型的TypeScript类中重写方法并定义不同参数类型

问题背景 #

能不能在TypeScript类里重写方法，同时用泛型定义不同的参数类型？我想靠这个创建灵活的抽象基类，还让子类有严格的类型校验。我怀疑这又是“关联联合类型”的问题，但用接口的话TypeScript应该有足够信息避免报错。

下面的代码在TypeScript v4.6.3里，类B重写doSomething方法时会触发如下错误：

TS2416: Property 'doSomething' in type 'B' is not assignable to the same property in base type 'A'.   
Type '(opts: BOpts) => void' is not assignable to type '<T extends AOpts>(opts: T) => void'.    
Types of parameters 'opts' and 'opts' are incompatible.      
Type 'T' is not assignable to type 'BOpts'.        
Property 'bar' is missing in type 'AOpts' but required in type 'BOpts'. 

对应的代码：

interface AOpts {
    foo: number;
}

class A {
    public doSomething<T extends AOpts>(opts: T) {
        console.log(opts.foo);
    }
}

interface BOpts extends AOpts {
    bar: number;
}

class B extends A {
    // this line errors
    public override doSomething(opts: BOpts) {
        super.doSomething(opts);
        console.log(opts.bar);
    }
}

问题原因 #

基类A的doSomething是泛型方法，它要求能接受所有继承自AOpts的类型作为参数。但子类B的重写方法只接受BOpts类型，这违反了里氏替换原则——父类的方法可以处理任意AOpts子类，而子类的方法却做不到，TypeScript自然会判定类型不兼容。

解决方案 #

要实现基类灵活、子类严格的需求，把泛型定义在类级别而非方法级别是最直接的方案：

interface AOpts {
    foo: number;
}

// 泛型定义在类上，约束整个类的参数类型，默认值设为AOpts保持兼容性
class A<T extends AOpts = AOpts> {
    public doSomething(opts: T) {
        console.log(opts.foo);
    }
}

interface BOpts extends AOpts {
    bar: number;
}

// 子类继承时指定具体的泛型类型BOpts
class B extends A<BOpts> {
    public override doSomething(opts: BOpts) {
        super.doSomething(opts);
        console.log(opts.bar);
    }
}

方案解释 #

• 类级泛型让基类A可以根据不同子类适配对应的参数类型，不再要求单个方法兼容所有可能的AOpts子类。
• 子类B继承时明确指定BOpts作为泛型参数，此时doSomething的参数类型被固定为BOpts，重写时类型完全匹配，不会触发报错。
• 这种方式既保留了基类的灵活性（可以适配任意AOpts子类），又给子类提供了严格的类型校验，完美契合需求。

如果不想用类级泛型，也可以通过抽象类结合方法重载实现，但类级泛型的写法更简洁直观。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者baseten