TypeScript：Enum 类型

一、简介

实际开发中，经常需要定义一组相关的常量。

const RED = 1;
const GREEN = 2;
const BLUE = 3;

let color = userInput();

if (color === RED) {/* */}
if (color === GREEN) {/* */}
if (color === BLUE) {/* */}

throw new Error('wrong color');

上面示例中，常量RED、GREEN、BLUE是相关的，意为变量color的三个可能的取值。它们具体等于什么值其实并不重要，只要不相等就可以了。

TypeScript 就设计了 Enum 结构，用来将相关常量放在一个容器里面，方便使用。

enum Color {
  Red,     // 0
  Green,   // 1
  Blue     // 2
}

上面示例声明了一个 Enum 结构Color，里面包含三个成员Red、Green和Blue。第一个成员的值默认为整数0，第二个为1，第三个为2，以此类推。

❗️使用时，调用 Enum 的某个成员，与调用对象属性的写法一样，可以使用点运算符，也可以使用方括号运算符。

let c = Color.Green; // 1
// 等同于
let c = Color['Green']; // 1

❗️Enum 结构本身也是一种类型。比如，上例的变量c等于1，它的类型可以是 Color，也可以是number。

let c:Color = Color.Green; // 正确
let c:number = Color.Green; // 正确

上面示例中，变量c的类型写成Color或number都可以。但是，Color类型的语义更好。

❗️Enum 结构的特别之处在于，它既是一种类型，也是一个值。绝大多数 TypeScript 语法都是类型语法，编译后会全部去除，但是 Enum 结构是一个值，编译后会变成 JavaScript 对象，留在代码中。

// 编译前
enum Color {
    Red,     // 0
    Green,   // 1
    Blue     // 2
}

// 编译后
let Color = {
    Red: 0,
    Green: 1,
    Blue: 2
};

上面示例是 Enum 结构编译前后的对比。由于 TypeScript 的定位是 JavaScript 语言的类型增强，所以官方建议谨慎使用 Enum 结构，因为它不仅仅是类型，还会为编译后的代码加入一个对象。

❗️ Enum 结构比较适合的场景是，成员的值不重要，名字更重要，从而增加代码的可读性和可维护性。

/*枚举*/
enum Operator {
    ADD,
    DIV,
    MUL,
    SUB
}

/*方法*/
function compute(op: Operator, a: number, b: number) {
    switch (op) {
        case Operator.ADD:
            return a + b;
        case Operator.DIV:
            return a / b;
        case Operator.MUL:
            return a * b;
        case Operator.SUB:
            return a - b;
        default: throw new Error('wrong operator')
    }
}

let result = compute(Operator.ADD, 3, 4); //7

上面示例中，Enum 结构Operator的四个成员表示四则运算“加减乘除”。代码根本不需要用到这四个成员的值，只用成员名就够了。

⚠️ TypeScript 5.0 之前，Enum 有一个 Bug，就是 Enum 类型的变量可以赋值为任何数值。

enum Bool {
    No,
    Yes
}

function foo(noYes: Bool) {
    // ...
}

foo(33);  // TypeScript 5.0 之前不报错

上面示例中，函数foo的参数noYes是 Enum 类型，只有两个可用的值。但是，TypeScript 5.0 之前，任何数值作为函数foo的参数，编译都不会报错，TypeScript 5.0 纠正了这个问题。

❗️另外，由于 Enum 结构编译后是一个对象，所以不能有与它同名的变量（包括对象、函数、类等）。

enum Color {
  Red,
  Green,
  Blue
}

const Color = 'red'; // 报错

上面示例，Enum 结构与变量同名，导致报错。

❗️很大程度上，Enum 结构可以被对象的as const断言替代。

enum Foo {
    A,
    B,
    C,
}

const Bar = {
    A: 0,
    B: 1,
    C: 2,
} as const;

if (x === Foo.A) { }
// 等同于
if (x === Bar.A) { }

上面示例中，对象Bar使用了as const断言，作用就是使得它的属性无法修改。这样的话，Foo和Bar的行为就很类似了，前者完全可以用后者替代，而且后者还是 JavaScript 的原生数据结构。

二、Enum 成员的值

❗️Enum 成员默认不必赋值，系统会从零开始逐一递增，按照顺序为每个成员赋值，比如0、1、2……

但是，也可以为 Enum 成员显式赋值。

enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue
}

// 等同于
enum Color {
    Red = 0,
    Green = 1,
    Blue = 2
}

上面示例中，Enum 每个成员的值都是显式赋值。

❗️成员的值可以是任意数值，但不能是大整数（Bigint）。

enum Color {
    Red = 90,
    Green = 0.5,
    Blue = 7n // 报错
}

上面示例中，Enum 成员的值可以是小数，但不能是 Bigint。

❗️成员的值甚至可以相同。

enum Color {
    Red = 0,
    Green = 0,
    Blue = 0
}

❗️如果只设定第一个成员的值，后面成员的值就会从这个值开始递增。

enum Color {
    Red = 7,
    Green,  // 8
    Blue   // 9
}

// 或者
enum Color {
    Red, // 0
    Green = 7,
    Blue // 8
}

❗️Enum 成员的值也可以使用计算式。

enum Permission {
    UserRead = 1 << 8,
    UserWrite = 1 << 7,
    UserExecute = 1 << 6,
    GroupRead = 1 << 5,
    GroupWrite = 1 << 4,
    GroupExecute = 1 << 3,
    AllRead = 1 << 2,
    AllWrite = 1 << 1,
    AllExecute = 1 << 0,
}

enum Bool {
    No = 123,
    Yes = Math.random(),
}

上面示例中，Enum 成员的值等于一个计算式，或者等于函数的返回值，都是正确的。

❗️Enum 成员值都是只读的，不能重新赋值。

enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue
}

Color.Red = 4; // 报错

上面示例中，重新为 Enum 成员赋值就会报错。

❗️为了让这一点更醒目，通常会在 enum 关键字前面加上const修饰，表示这是常量，不能再次赋值。

const enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue
}

加上const还有一个好处，就是编译为 JavaScript 代码后，代码中 Enum 成员会被替换成对应的值，这样能提高性能表现。

const enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue
}
const x = Color.Red;
const y = Color.Green;
const z = Color.Blue;

// 编译后
const x = 0 /* Color.Red */;
const y = 1 /* Color.Green */;
const z = 2 /* Color.Blue */;

上面示例中，由于 Enum 结构前面加了const关键字，所以编译产物里面就没有生成对应的对象，而是把所有 Enum 成员出现的场合，都替换成对应的常量。

如果希望加上const关键词后，运行时还能访问 Enum 结构（即编译后依然将 Enum 转成对象），需要在编译时打开preserveConstEnums编译选项。

三、同名 Enum 的合并

❗️多个同名的 Enum 结构会自动合并。

enum Foo {
    A,
}

enum Foo {
    B = 1,
}

enum Foo {
    C = 2,
}

// 等同于
enum Foo {
    A,
    B = 1，
    C = 2
}

上面示例中，Foo分成三段定义，系统会自动把它们合并。

⚠️ Enum 结构合并时，只允许其中一个的首成员省略初始值，否则报错。

enum Foo {
    A,
}

enum Foo {
    B, //报错
}

⚠️ 上面示例中，Foo的两段定义的第一个成员，都没有设置初始值，导致报错。

同名 Enum 合并时，不能有同名成员，否则报错。

enum Foo {
    A,
    B
}

enum Foo {
    B = 1, // 报错
    C
}

上面示例中，Foo的两段定义有一个同名成员B，导致报错。

⚠️ 同名 Enum 合并的另一个限制是，所有定义必须同为 const 枚举或者非 const 枚举，不允许混合使用。

// 正确
enum E {
    A,
}
enum E {
    B = 1,
}

// 正确
const enum E {
    A,
}
const enum E {
    B = 1,
}

// 报错
enum E {
    A,
}
const enum E {
    B = 1,
}

同名 Enum 的合并，最大用处就是补充外部定义的 Enum 结构。

四、字符串 Enum

❗️Enum 成员的值除了设为数值，还可以设为字符串。也就是说，Enum 也可以用作一组相关字符串的集合。

enum Direction {
    Up = 'UP',
    Down = 'DOWN',
    Left = 'LEFT',
    Right = 'RIGHT',
}

上面示例中，Direction就是字符串枚举，每个成员的值都是字符串。

⚠️ 注意，字符串枚举的所有成员值，都必须显式设置。如果没有设置，成员值默认为数值，且位置必须在字符串成员之前。

enum Foo {
    A, // 0
    B = 'hello',
    C // 报错
}

上面示例中，A之前没有其他成员，所以可以不设置初始值，默认等于0；C之前有一个字符串成员，所以C必须有初始值，不赋值就报错了。

❗️Enum 成员可以是字符串和数值混合赋值。

enum Enum {
    One = 'One',
    Two = 'Two',
    Three = 3,
    Four = 4,
}

⚠️ 除了数值和字符串，Enum 成员不允许使用其他值（比如 Symbol 值）。

变量类型如果是字符串 Enum，就不能再赋值为字符串，这跟数值 Enum 不一样。

enum MyEnum {
    One = 'One',
    Two = 'Two',
}

let s = MyEnum.One;
s = 'One'; // 报错

上面示例中，变量s的类型是MyEnum，再赋值为字符串就报错。

由于这个原因，如果函数的参数类型是字符串 Enum，传参时就不能直接传入字符串，而要传入 Enum 成员。

enum MyEnum {
    One = 'One',
    Two = 'Two',
}

function f(arg: MyEnum) {
    return 'arg is ' + arg;
}

f('One') // 报错

上面示例中，参数类型是MyEnum，直接传入字符串会报错。

所以，字符串 Enum 作为一种类型，有限定函数参数的作用。

前面说过，数值 Enum 的成员值往往不重要。但是有些场合，开发者可能希望 Enum 成员值可以保存一些有用的信息，所以 TypeScript 才设计了字符串 Enum。

const enum MediaTypes {
    JSON = 'application/json',
    XML = 'application/xml',
}

const url = 'localhost';

fetch(url, {
    headers: {
        Accept: MediaTypes.JSON,
    },
}).then(response => {
    // ...
});

上面示例中，函数fetch()的参数对象的属性Accept，只能接受一些指定的字符串。这时就很适合把字符串放进一个 Enum 结构，通过成员值来引用这些字符串。

字符串 Enum 可以使用联合类型（union）代替。

function move(where: 'Up' | 'Down' | 'Left' | 'Right') {
    // ...
}

上面示例中，函数参数where属于联合类型，效果跟指定为字符串 Enum 是一样的。

⚠️注意，字符串 Enum 的成员值，不能使用表达式赋值。

enum MyEnum {
    A = 'one',
    B = ['T', 'w', 'o'].join('') // 报错
}

上面示例中，成员B的值是一个字符串表达式，导致报错。

五、keyof 运算符

❗️keyof 运算符可以取出 Enum 结构的所有成员名，作为联合类型返回。

enum MyEnum {
    A = 'a',
    B = 'b'
}

// 'A'|'B'
type Foo = keyof typeof MyEnum;

上面示例中，keyof typeof MyEnum可以取出MyEnum的所有成员名，所以类型Foo等同于联合类型'A'|'B'。

⚠️注意，这里的typeof是必需的，否则keyof MyEnum相当于keyof string。

type Foo = keyof MyEnum;
// number | typeof Symbol.iterator | "toString" | "charAt" | "charCodeAt" | ...

上面示例中，类型Foo等于类型string的所有原生属性名组成的联合类型。这是MyEnum为字符串 Enum 的结果，如果MyEnum是数值 Enum，那么keyof MyEnum相当于keyof number。

这是因为 Enum 作为类型，本质上属于number或string的一种变体，而typeof MyEnum会将MyEnum当作一个值处理，从而先其转为对象类型，就可以再用keyof运算符返回该对象的所有属性名。

❗️如果要返回 Enum 所有的成员值，可以使用in运算符。

enum MyEnum {
    A = 'a',
    B = 'b'
}

// { a: any, b: any }
type Foo = { [key in MyEnum]: any };

上面示例中，采用属性索引可以取出MyEnum的所有成员值。

六、反向映射

❗️数值 Enum 存在反向映射，即可以通过成员值获得成员名。

enum Weekdays {
    Monday = 1,
    Tuesday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Friday,
    Saturday,
    Sunday
}

console.log(Weekdays[3]) // Wednesday

上面示例中，Enum 成员Wednesday的值等于3，从而可以从成员值3取到对应的成员名Wednesday，这就叫反向映射。

这是因为 TypeScript 会将上面的 Enum 结构，编译成下面的 JavaScript 代码。

var Weekdays;
(function (Weekdays) {
    Weekdays[Weekdays["Monday"] = 1] = "Monday";
    Weekdays[Weekdays["Tuesday"] = 2] = "Tuesday";
    Weekdays[Weekdays["Wednesday"] = 3] = "Wednesday";
    Weekdays[Weekdays["Thursday"] = 4] = "Thursday";
    Weekdays[Weekdays["Friday"] = 5] = "Friday";
    Weekdays[Weekdays["Saturday"] = 6] = "Saturday";
    Weekdays[Weekdays["Sunday"] = 7] = "Sunday";
})(Weekdays || (Weekdays = {}));

上面代码中，实际进行了两组赋值，以第一个成员为例。

Weekdays[
    Weekdays["Monday"] = 1
] = "Monday";

上面代码有两个赋值运算符（=），实际上等同于下面的代码。

Weekdays["Monday"] = 1;
Weekdays[1] = "Monday";

⚠️ 注意，这种情况只发生在数值 Enum，对于字符串 Enum，不存在反向映射。这是因为字符串 Enum 编译后只有一组赋值。

enum MyEnum {
    A = 'a',
    B = 'b'
}

// 编译后
var MyEnum;
(function (MyEnum) {
    MyEnum["A"] = "a";
    MyEnum["B"] = "b";
})(MyEnum || (MyEnum = {}));

七、枚举和常量枚举的区别

❗️枚举和常量枚举的区别

枚举和常量枚举（const枚举）：使用枚举可以清晰地表达意图或创建一组有区别的用例

// 枚举
enum Color { Red, Green, Blue }
// 常量枚举
const enum Color { Red, Green, Blue }

1. 枚举会被编译时会编译成一个对象，可以被当作对象使用

// 枚举
enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue
}
var sisterAn = Color.Red
// 会被编译成 JavaScript 中的 var sisterAn = Color.Red
// 即在运行执行时，它将会查找变量 Color 和 Color.Red

2. const 枚举会在 typescript 编译期间被删除，const 枚举成员在使用的地方会被内联进来，避免额外的性能开销

// 常量枚举
const enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue
}
var sisterAn = Color.Red
// 会被编译成 JavaScript 中的 var sisterAn = 0
// 在运行时已经没有 Color 变量

由此可见，使用常量枚举会有更好的性能。

定义的枚举，在经过编译器编译后是一个对象，这个对象我们可以在程序运行时使用，前面有说到。但有时定义枚举可能只是为了让程序可读性更好，而不需要编译后的代码，即不需要编译成对象。typescript中考虑到这种情况，所以加入了 const enum (完全嵌入的枚举)。

posted on 2024-04-10 13:19 梁飞宇阅读(792) 评论(0) 收藏举报

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梁飞宇