TypeScript如何推断模板泛型参数避免重复类型声明

问题场景 #

现有带value属性的树节点结构定义：

class Node<T> {
  public readonly value: T;

  constructor (value: T) {
    this.value = value;
  }
  
  // 其余节点相关方法
}

class Container<U, N extends Node<T>, T> extends Node<U> {
  private children: N[];

  public getChildrenValues(): T[] {
    return this.children.map((child) => child.value);
  }

  // 其余容器相关方法
}

当前实例化Container时必须重复传入T的类型，存在冗余：

// number类型需要重复书写两次
const x = new Container<string, Node<number>, number>();

目标是简化实例化写法，仅传入两个泛型参数，让TypeScript自动从N的类型中推导T：

const x = new Container<string, Node<number>>();

已尝试过在单个方法返回值中用infer提取T，但类中存在多个用到T的方法时，需要重复书写条件类型，维护成本高。

简洁实现方案 #

直接在类的泛型定义层完成T的推断，不需要在每个方法中重复写infer逻辑，只需要给泛型T设置基于N推导的默认值即可：

class Container<U, N extends Node<T>, T = N extends Node<infer V> ? V : never> extends Node<U> {
  private children: N[];

  public getChildrenValues(): T[] {
    return this.children.map((child) => child.value);
  }

  // 所有需要用到T的方法可以直接引用T，不需要重复写类型判断
  public getFirstChildValue(): T | undefined {
    return this.children[0]?.value;
  }
}

逻辑说明 #

• 泛型约束N extends Node<T>保留了类型校验能力，确保传入的节点类型符合要求
• 给T设置默认值N extends Node<infer V> ? V : never，当实例化时不传入第三个泛型参数，TypeScript会自动根据传入的N类型提取对应的V作为T的实际类型
• 类内部所有位置都可以直接使用推导完成的T类型，不需要重复编写条件类型逻辑

用法验证 #

// 两参数写法正常生效，T自动推断为number
const numContainer = new Container<string, Node<number>>();
// numValues类型为number[]，推导正确
const numValues = numContainer.getChildrenValues();

// 自定义Node子类也可以正常推导
class BooleanNode extends Node<boolean> {}
const boolContainer = new Container<number, BooleanNode>();
// boolValues类型为boolean[]，推导正确
const boolValues = boolContainer.getChildrenValues();

该方案要求TypeScript版本不低于4.0，低版本对泛型默认值的递归推断支持存在已知问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lishaak