Note 3

Extract<T, U> & Exclude<T, U>

在 TypeScript 中，Extract<T, U> 和 Exclude<T, U> 是两个内置的实用工具类型（Utility Types），用于对联合类型进行过滤操作。它们的核心区别在于：Exclude 是排除符合条件（可赋值给 U）的类型成员，而 Extract 是提取符合条件（可赋值给 U）的类型成员。

1. Exclude<T, U>

作用

从类型 T 中排除所有可以赋值给 U 的类型成员，生成一个新的联合类型。

源码

type Exclude<T, U> = T extends U ? never : T;

解释

• 条件类型：T extends U ? never : T 是一个条件类型，它会对联合类型 T 的每个成员逐一进行判断。
• 分布式条件类型：如果 T 是一个联合类型（如 A | B | C），则条件类型会对每个成员单独执行：
  • 如果某个成员可以赋值给 U，则返回 never（表示排除该成员）。
  • 否则保留该成员。
• never 的作用：never 是 TypeScript 的底层类型，表示“不可能存在的值”。在联合类型中，never 会被自动忽略。

示例

type T = "a" | "b" | "c" | 1 | 2
type Result = Exclude<T, string> // 等价于 1 | 2

• 分析过程：
  • "a" 是 string → 排除 → never
  • "b" 是 string → 排除 → never
  • "c" 是 string → 排除 → never
  • 1 不是 string → 保留 → 1
  • 2 不是 string → 保留 → 2
• 最终结果：1 | 2

2. Extract<T, U>

作用

从类型 T 中提取所有可以赋值给 U 的类型成员，生成一个新的联合类型。

源码

type Extract<T, U> = T extends U ? T : never

解释

• 条件类型：T extends U ? T : never 同样是一个条件类型。
• 分布式条件类型：如果 T 是联合类型，对每个成员单独判断：
  • 如果某个成员可以赋值给 U，则保留该成员。
  • 否则返回 never（排除）。

示例

type T = "a" | "b" | "c" | 1 | 2
type Result = Extract<T, string> // 等价于 "a" | "b" | "c"

• 分析过程：
  • "a" 是 string → 保留 → "a"
  • "b" 是 string → 保留 → "b"
  • "c" 是 string → 保留 → "c"
  • 1 不是 string → 排除 → never
  • 2 不是 string → 排除 → never
• 最终结果："a" | "b" | "c"

关键区别

特性	Exclude<T, U>	Extract<T, U>
目的	排除 T 中可以赋值给 U 的成员	提取 T 中可以赋值给 U 的成员
条件结果	T extends U ? never : T	T extends U ? T : never
典型场景	过滤掉不需要的类型（如排除字符串）	筛选出需要的类型（如提取字符串）

源码设计细节

1. 分布式条件类型

当 T 是联合类型时，条件类型会触发分布式行为，即对每个成员单独判断：

type A = Exclude<"a" | 1, string> // 1
// 等价于：
// ("a" extends string ? never : "a") | (1 extends string ? never : 1)
// → never | 1 → 1

2. never 的自动清理

在联合类型中，never 会被自动移除：

type B = "a" | never | 1 // 等价于 "a" | 1

实际应用场景

场景 1：过滤类型

// 排除 null/undefined
type NonNullable<T> = Exclude<T, null | undefined>

// 提取函数类型
type FunctionKeys<T> = Extract<keyof T, (...args: any[]) => any>

场景 2：联合类型操作

type UserRole = "admin" | "editor" | "guest"
type AdminRole = Extract<UserRole, "admin"> // "admin"
type NonAdminRole = Exclude<UserRole, "admin"> // "editor" | "guest"

场景 3：类型安全的过滤

interface ApiResponse {
  data: string
  error: Error | null
  code: number
}

// 提取所有非 null 的属性类型
type NonNullProps<T> = {
  [K in keyof T]: Extract<T[K], Exclude<T[K], null>>
}

type SafeApiResponse = NonNullProps<ApiResponse>
// 等价于：
// { data: string; error: Exclude<Error | null, null>; code: number }
// → { data: string; error: Error; code: number }

总结

• Exclude<T, U>：通过条件类型排除 T 中可赋值给 U 的成员。
• Extract<T, U>：通过条件类型提取 T 中可赋值给 U 的成员。
• 底层机制：依赖分布式条件类型和 never 的自动清理特性。

这两个工具类型是 TypeScript 类型操作的基础，常用于处理复杂的联合类型过滤和类型转换场景。