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面试题:TypeScript代码生成中的类型映射与元编程

在TypeScript中,利用类型映射和元编程的概念,设计一个类型和函数组合,能够根据输入的简单类型(如string、number等)生成一系列具有关联关系的复杂类型,并编写对应的初始化代码。例如输入string类型,生成一个包含该string类型属性及其他相关属性和方法的类的定义代码,同时实现这个类的初始化逻辑。解释每一步类型映射和代码生成的原理。
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面试题答案

一键面试
  1. 类型映射和代码生成思路
    • 首先使用类型映射在TypeScript中根据输入的基础类型生成复杂类型。
    • 然后编写函数来生成对应的类定义代码字符串,最后实现类的初始化逻辑。
  2. 类型映射部分
    • 假设我们定义一个类型映射,根据输入的基础类型 T 生成一个复杂类型 ComplexType
    type ComplexType<T> = {
        value: T;
        description: string;
        getInfo: () => string;
    };
    
    • 这里 ComplexType 类型接受一个类型参数 T,它定义了一个对象类型,包含 value 属性,类型为 Tdescription 属性,类型为 string;以及 getInfo 方法,返回值类型为 string
  3. 代码生成函数
    • 我们编写一个函数来生成类的定义代码字符串。
    function generateClassCode(typeName: string): string {
        return `
            export class ${typeName}Class {
                value: ${typeName};
                description: string;
                constructor(value: ${typeName}, description: string) {
                    this.value = value;
                    this.description = description;
                }
                getInfo() {
                    return \`The value is \${this.value} and description is \${this.description}\`;
                }
            }
        `;
    }
    
    • 这个函数接受一个字符串参数 typeName,它生成一个类定义代码字符串。类名是 typeName 加上 Class,类包含 valuedescription 属性,构造函数用于初始化这两个属性,getInfo 方法返回包含属性值的信息字符串。
  4. 初始化逻辑
    • string 类型为例,我们可以这样使用上述函数和类型。
    const stringTypeName ='string';
    const stringClassCode = generateClassCode(stringTypeName);
    // 将生成的代码写入文件等操作,这里为了演示,暂不实际写入
    // 现在使用生成的类
    type StringComplexType = ComplexType<string>;
    class StringClass implements StringComplexType {
        value: string;
        description: string;
        constructor(value: string, description: string) {
            this.value = value;
            this.description = description;
        }
        getInfo() {
            return `The value is ${this.value} and description is ${this.description}`;
        }
    }
    const stringInstance = new StringClass('test value', 'This is a test');
    console.log(stringInstance.getInfo());
    
    • 首先定义了 stringTypeName'string',然后调用 generateClassCode 生成 string 类型对应的类定义代码 stringClassCode。接着定义 StringComplexTypeComplexType<string>,手动实现了 StringClass 类,实现了 StringComplexType 接口。最后创建了 StringClass 的实例并调用 getInfo 方法输出信息。

    • 原理总结

      • 类型映射:通过定义泛型类型 ComplexType,根据传入的不同基础类型 T,生成不同结构的复杂类型,实现了类型层面的映射。
      • 代码生成generateClassCode 函数根据传入的类型名称,按照预定的模板生成类的定义代码字符串,实现了代码的动态生成。
      • 初始化逻辑:利用生成的类型定义和类定义,创建实例并调用方法,完成了整个流程的初始化和使用。