TypeScript函数类型校验中unknown[]与any[]兼容表现差异问题

TS Playground

function foo(a: number, b: number) {
  return a + b;
}

type Foo1 = typeof foo extends (...args: unknown[]) => unknown ? true : false; // false
type Foo2 = typeof foo extends (...args: any[]) => unknown ? true : false; // true

问题描述 #

在TypeScript的类型扩展兼容校验逻辑中，为什么上述代码判断函数类型兼容性时，使用any[]作为剩余参数类型时校验结果为true，使用unknown[]作为剩余参数类型时校验结果为false？

实际测试中元组类型、ReturnType相关的类型校验都可正常兼容unknown[]，仅剩余参数场景存在该差异，参考代码如下：

type Foo = ['bar', 'baz'] extends unknown[] ? true : false; // true

原因解析 #

这个差异是TypeScript函数参数逆变规则、any/unknown的类型特性、剩余参数匹配逻辑三者共同作用的结果：

• 基础规则前提
  • 函数参数位置的兼容性检查遵循逆变规则：要让源函数类型 extends 目标函数类型成立，两个类型同一位置的参数必须满足目标参数类型 extends 源参数类型，和返回值位置的协变规则（源返回值类型 extends 目标返回值类型）判定方向相反。
  • unknown是TS的顶级类型，所有其他类型都可以赋值给unknown，但unknown仅能赋值给unknown和any。
  • any是TS的类型系统逃生舱，不遵守常规协变/逆变规则，任何类型都可赋值给any，any也可赋值给任何类型，遇到any时TS会跳过严格兼容性检查。
  • 普通数组、元组、返回值位置的类型检查遵循协变规则，和参数位置的逆变逻辑完全不同。
• 剩余参数的匹配逻辑
  当目标函数（extends关键字后的函数类型）的参数是...args: T[]形式时，TS会将其识别为「支持传入0到无限个类型为T的参数」，每个参数位置的类型都为T，需要对源函数声明的所有参数位置逐一做逆变校验。
• 两个类型判定的具体逻辑
  • 对于Foo2：剩余参数类型为any[]，TS跳过严格的参数逆变检查，直接判定类型兼容，因此结果为true。
  • 对于Foo1：目标函数每个参数位置的类型都是unknown，源函数foo的参数类型为number，按照逆变规则需要满足unknown extends number，该条件显然不成立，因此结果为false。
• 元组场景结果差异的原因
  ['bar', 'baz'] extends unknown[]属于普通数组/元组的协变检查，元组内的字面量类型'bar'、'baz'都是unknown的子类型，因此校验直接通过，和函数参数位置的逆变检查不属于同一套判定逻辑，结果没有可比性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexey Perestoronin