面试题：TypeScript泛型在复杂异步场景下的类型优化

Question

在一个复杂的前端应用中，有一个函数`processData`，它接收一个表示数据处理流程的数组，数组中的每个元素是一个异步函数，这些异步函数可能接收不同类型的参数并返回不同类型的结果，而且前一个函数的返回值可能是下一个函数的参数。请使用TypeScript泛型设计一个类型系统，确保整个数据处理流程的类型安全，并且在执行过程中能正确地进行类型推导和错误提示。请详细阐述设计思路和关键代码实现。

Answer 1

设计思路

1. 定义函数类型：使用TypeScript的泛型来定义每个异步函数的类型，使其能够接收不同类型参数并返回不同类型结果。
2. 定义流程类型：定义一个类型来表示整个数据处理流程数组，确保每个元素的类型符合上述定义的函数类型，并且前一个函数的返回值类型与下一个函数的参数类型匹配。
3. 执行函数：编写一个函数来执行这个数据处理流程，利用TypeScript的类型推导和类型检查功能，在编译时发现类型错误。

关键代码实现

// 定义一个类型来表示单个异步函数
type AsyncFunction<Args extends any[], Return> = (...args: Args) => Promise<Return>;

// 定义一个类型来表示整个数据处理流程
type DataProcessor<Steps extends AsyncFunction<any, any>[]> = {
    [K in keyof Steps]: K extends 0
      ? Steps[K]
       : (prevResult: ReturnType<Steps[K - 1]>) => ReturnType<Steps[K]>;
};

// 执行数据处理流程的函数
async function executeProcessor<Steps extends AsyncFunction<any, any>[]>(
    processor: DataProcessor<Steps>
): Promise<ReturnType<Steps[Steps['length'] - 1]>> {
    let result = await processor[0]();
    for (let i = 1; i < processor.length; i++) {
        result = await processor[i](result);
    }
    return result;
}

// 示例异步函数
const step1: AsyncFunction<[], number> = async () => 42;
const step2: (num: number) => Promise<string> = async (num) => num.toString();
const step3: (str: string) => Promise<boolean> = async (str) => str.length > 0;

// 定义数据处理流程
const dataProcessor: DataProcessor<[typeof step1, typeof step2, typeof step3]> = [step1, step2, step3];

// 执行数据处理流程
executeProcessor(dataProcessor).then((finalResult) => {
    console.log(finalResult);
});

1. AsyncFunction类型：定义了一个通用的异步函数类型，Args是参数类型数组，Return是返回值类型。
2. DataProcessor类型：使用映射类型来确保每个步骤的函数类型正确，并且前一个函数的返回值类型是下一个函数的参数类型。
3. executeProcessor函数：执行数据处理流程，按照顺序依次调用每个步骤的函数，并传递前一个函数的返回值作为下一个函数的参数。
4. 示例使用：定义了三个示例异步函数step1、step2、step3，组成一个数据处理流程dataProcessor，并通过executeProcessor函数执行该流程。在整个过程中，TypeScript会进行严格的类型检查，确保类型安全。