TypeScript中如何定义可new的构造函数类型以约束Tree及其派生类

基础类的TypeScript 实现 #

首先完成原有类的TS类型补全，让类的属性和方法有明确的类型定义：

class Tree {
  name: string;
  type: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
    this.type = 'unspecified';
  }
  grow() {
    console.log(`${this.name} (${this.type}): growing.`);
  }
}

class Pine extends Tree {
  constructor(name: string) {
    super(name);
    this.type = 'pine';
  }
  somethinPiney(): boolean {
    return true;
  }
}

可实例化构造函数的TS声明语法 #

TypeScript中要定义“支持new调用的构造器”类型，核心是使用构造签名，和普通函数类型的区别是在签名前加new修饰符，基本格式为：
new (...入参列表: 参数类型) => 构造后的实例类型
没有new修饰的函数类型仅表示普通可调用函数，不允许直接通过new操作符调用。

约束treeMaker仅接收Tree及派生类构造器的写法 #

可以根据需求精度选择两种实现方式：

基础实现（返回值为通用Tree类型） #

直接通过构造签名约束参数范围，只要构造器满足“接收一个string参数、new后返回Tree实例”的要求就可以传入：

function treeMaker(treeType: new (name: string) => Tree, name: string): Tree {
  return new treeType(name);
}

这个写法天然兼容所有继承自Tree的派生类构造器——因为TS的结构兼容规则中，子类构造器返回的子类实例可以赋值给父类型Tree的位置。

如果传入Date、Array这类和Tree无关的构造器，TS会直接抛出类型错误，无法通过编译。

优化实现（泛型保留精确子类类型） #

如果希望不丢失传入构造器的实际实例类型（比如传入Pine构造器时，返回值是Pine类型，可以直接调用Pine独有的somethinPiney方法），可以通过泛型实现更精准的类型约束：

// 通过 T extends Tree 约束泛型必须是Tree本身或其子类
function treeMaker<T extends Tree>(treeType: new (name: string) => T, name: string): T {
  return new treeType(name);
}

这个写法的优势是：

• 从类型层面禁止传入非Tree系的构造器，不符合T extends Tree约束的构造器会被直接拦截
• 自动推导和保留实际的实例类型，不需要手动做类型断言

运行效果 #

原JS的测试代码可以完全在TS环境中直接运行，行为和原JS一致：

const t = new Tree('Noname');
const p = new Pine('Backyard');
const m = treeMaker(Pine, 'Seaside');

t.grow();
p.grow();
m.grow();

console.log(m instanceof Pine); // true
console.log(m instanceof Tree); // true
console.log(m instanceof Date); // false

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Passiday