TypeScript如何实现支持任意数量函数的类型安全链式调用方法

基于 TypeScript 4.1+ 支持的递归条件类型、可变元组泛型，可以实现任意长度的类型安全chain函数，不需要写固定数量的重载。

1. 定义基础类型和工具类型 #

// 基础单入参单返回值函数类型
type Fn<I, O> = (input: I) => O

// 提取函数链的入参类型：即第一个函数的入参类型
type ChainInput<Fns extends Fn<any, any>[]> = 
  Fns extends [] ? unknown :
  Fns extends [Fn<infer I, any>, ...infer _Rest] ? I : never

// 提取函数链的返回值类型：即最后一个函数的返回值类型
type ChainOutput<Fns extends Fn<any, any>[]> =
  Fns extends [] ? unknown :
  Fns extends [...infer _Rest, Fn<any, infer O>] ? O : never

// 校验函数链合法性：相邻函数的前一个返回值必须匹配后一个入参
type ValidateChain<Fns extends Fn<any, any>[]> =
  Fns extends [] ? [] :
  Fns extends [Fn<any, any>] ? Fns :
  Fns extends [Fn<infer I, infer O>, Fn<infer NextI, infer NextO>, ...infer Rest extends Fn<any, any>[]] ?
    O extends NextI ? [Fn<I, O>, ...ValidateChain<[Fn<NextI, NextO>, ...Rest]>] :
    [{ error: `类型不匹配：前一个函数返回类型 ${O} 与后一个函数入参类型 ${NextI} 不兼容` }] :
  Fn<any, any>[]

2. 实现chain函数 #

function chain<Fns extends Fn<any, any>[]>(
  ...fns: ValidateChain<Fns> extends Fns ? Fns : ValidateChain<Fns>
): Fn<ChainInput<Fns>, ChainOutput<Fns>> {
  return (input) => {
    let result = input
    for (const fn of fns) {
      result = fn(result)
    }
    return result
  }
}

3. 效果验证 #

正常使用场景

const toNumber: Fn<string, number> = (input) => parseInt(input)
const toBoolean: Fn<number, boolean> = (input) => input > 0
const toString: Fn<boolean, string> = (input) => input.toString()

// 自动推导chained类型为 Fn<string, string>
const chained = chain(toNumber, toBoolean, toString)
const result = chained('5') // 类型推导为string，运行值为"true"

错误使用场景

如果函数顺序不对、参数不匹配，TypeScript会直接抛出类型错误：

// 编译阶段直接报错，提示类型不匹配
const wrongChained = chain(toBoolean, toNumber, toString)

方案优势 #

• 支持任意长度的单入参单返回值函数链式组合
• 自动校验相邻函数的出参、入参兼容性，提前发现类型错误
• 自动推导最终组合后函数的入参和返回值类型，无需手动声明

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Balázs Édes