面试题：TypeScript类型推断之高级难度题

Question

假设有一个复杂的嵌套对象结构，例如一个表示树状结构的对象，每个节点有子节点数组和其他属性。请说明如何利用TypeScript的类型推断来准确地定义该对象的类型，并且在添加新节点或访问节点属性时能获得正确的类型提示，同时描述类型推断在处理递归类型定义时的要点。

Answer 1

1. 定义树状结构对象类型：
   • 假设树状结构节点有 id（唯一标识）、name（节点名称）和 children（子节点数组）属性。可以这样定义类型：

interface TreeNode {
    id: number;
    name: string;
    children: TreeNode[];
}

• 这样就定义了一个递归类型，TreeNode 类型的 children 数组元素又是 TreeNode 类型。

2. 添加新节点与访问节点属性的类型提示：
   • 添加新节点：

function addChild(parent: TreeNode, newChild: TreeNode) {
    parent.children.push(newChild);
    return parent;
}
// 调用函数时会有正确的类型提示
let root: TreeNode = { id: 1, name: 'Root', children: [] };
let newNode: TreeNode = { id: 2, name: 'Child', children: [] };
addChild(root, newNode);

• 访问节点属性：

function printNodeName(node: TreeNode) {
    console.log(node.name);
}
printNodeName(root);
// 这里访问 `node.name` 时会有正确的类型提示，因为 `node` 被推断为 `TreeNode` 类型

3. 类型推断在处理递归类型定义时的要点：
   • 递归边界：递归类型定义必须有明确的边界，否则会导致类型检查无限循环。例如在上述 TreeNode 类型中，虽然 children 是 TreeNode[]，但数组最终会有尽头，不存在无限制的嵌套。
   • 使用接口：使用接口（interface）来定义递归类型是一种常见且清晰的方式。接口可以重复声明扩展，方便在不同地方对递归类型进行补充定义。
   • 类型别名：也可以使用类型别名（type）来定义递归类型，例如 type TreeNode = { id: number; name: string; children: TreeNode[] };，但在某些复杂场景下，接口的扩展性可能更有优势。
   • 类型检查工具：依赖 TypeScript 的类型检查机制，在编译时确保递归类型的使用符合定义，防止错误的类型赋值和操作。