面试题：TypeScript静态类型与动态类型在类继承和多态中的应用差异

Question

设计一个类继承体系，其中父类和子类的方法参数和返回值分别使用静态类型和动态类型来实现多态。解释在这种情况下，TypeScript的类型检查机制如何工作，以及可能会遇到哪些问题和如何解决。

Answer 1

类继承体系设计

在TypeScript中，我们可以这样设计类继承体系，实现父类和子类方法使用静态类型和动态类型达成多态：

// 父类使用静态类型
class Parent {
    // 父类方法接受静态类型参数并返回静态类型
    public methodWithStaticTypes(param: string): number {
        return param.length;
    }
}

// 子类使用动态类型
class Child extends Parent {
    // 重写父类方法，使用动态类型参数并返回动态类型
    public methodWithStaticTypes(param: any): any {
        if (typeof param === 'number') {
            return param * 2;
        }
        return param;
    }
}

TypeScript类型检查机制工作原理

1. 静态类型检查：TypeScript在编译阶段进行静态类型检查。当一个变量被声明为某种类型，TypeScript会确保该变量的使用符合声明的类型。对于上述代码，在编译时，TypeScript会检查Parent类中methodWithStaticTypes方法，确保传入的参数是string类型，返回值是number类型。
2. 子类重写方法检查：当子类重写父类方法时，TypeScript会检查子类方法的参数和返回值类型是否与父类方法兼容。在这个例子中，虽然子类Child的methodWithStaticTypes方法参数和返回值使用了any类型（动态类型），但由于any类型可以兼容任何类型，所以在类型检查时不会报错。

可能遇到的问题

1. 类型安全问题：使用any类型绕过了TypeScript的大部分类型检查，可能会导致运行时错误。例如，如果在Child类的methodWithStaticTypes方法中期望param是number类型，但实际传入了string类型，就会在运行时抛出错误。
2. 代码可读性和可维护性问题：any类型使代码失去了类型信息，其他开发者难以理解代码的意图和参数、返回值的预期类型，增加了维护成本。

解决方法

1. 尽量避免使用any类型：如果可能，使用更具体的类型。例如，在Child类的methodWithStaticTypes方法中，可以使用联合类型来限制参数类型，如param: number | string，这样既能保持一定的灵活性，又能保证类型安全。

class Child extends Parent {
    public methodWithStaticTypes(param: number | string): number | string {
        if (typeof param === 'number') {
            return param * 2;
        }
        return param.length;
    }
}

2. 使用类型断言：在需要处理动态类型时，可以使用类型断言来明确告诉TypeScript某个值的类型。例如：

class Child extends Parent {
    public methodWithStaticTypes(param: any): any {
        if (typeof param === 'number') {
            return param * 2;
        }
        // 使用类型断言
        const strParam = param as string;
        return strParam.length;
    }
}

这样可以在一定程度上保持类型安全，同时利用动态类型的灵活性。