大多数函数接受一组固定的参数。

但有些函数可以接受可变数量的参数，不同类型的参数，甚至可以根据你调用函数的方式返回不同的类型。为了注释这样的函数，TypeScript 提供了函数重载功能。

1. 函数签名

我们先来考虑一个函数，它返回给一个特定的人的问候信息。

function greet(person: string): string {
  return `Hello, ${person}!`;
}

上面的函数接受1个字符类型的参数：人的名字。调用该函数是非常简单的:

greet('World'); // 'Hello, World!'

如果你想让 greet()函数更加灵活，怎么办？例如，让它另外接受一个要问候的人的列表。

这样的函数将接受一个字符串或字符串数组作为参数，并返回一个字符串或字符串数组。

如何对这样的函数进行注释？有2种方法。

第一种方法很简单，就是通过更新参数和返回类型直接修改函数签名。下面重构后greet()的样子:

function greet(person: string | string[]): string | string[] {
  if (typeof person === 'string') {
    return `Hello, ${person}!`;
  } else if (Array.isArray(person)) {
    return person.map(name => `Hello, ${name}!`);
  }
  throw new Error('Unable to greet');
}

现在我们可以用两种方式调用 greet():

greet('World');          // 'Hello, World!'
greet(['小智', '大冶']); // ['Hello, 小智!', 'Hello, 大冶!']

直接更新函数签名以支持多种调用方式是一种常见的好方法。

然而，在某些情况下，我们可能需要采用另一种方法，分别定义你的函数可以被调用的所有方式。这种方法被称为函数重载。

2.函数重载

第二种方法是使用函数重载功能。当函数签名相对复杂且涉及多种类型时，我推荐使用这种方法。

定义函数重载需要定义重载签名和一个实现签名。

重载签名定义函数的形参和返回类型，没有函数体。一个函数可以有多个重载签名:对应于调用该函数的不同方式。

另一方面，实现签名还具有参数类型和返回类型，而且还有实现函数的主体，且只能有一个实现签名。

// 重载签名
function greet(person: string): string;
function greet(persons: string[]): string[];
 
// 实现签名
function greet(person: unknown): unknown {
  if (typeof person === 'string') {
    return `Hello, ${person}!`;
  } else if (Array.isArray(person)) {
    return person.map(name => `Hello, ${name}!`);
  }
  throw new Error('Unable to greet');
}

greet() 函数有两个重载签名和一个实现签名。

每个重载签名都描述了可以调用该函数的一种方式。就 greet()函数而言，我们可以用两种方式调用它：用一个字符串参数，或用一个字符串数组参数。

实现签名 function greet(person: unknown): unknown { ... } 包含了该函数如何工作的适当逻辑。

现在，和上面一样，可以用字符串或字符串数组类型的参数来调用 greet()。

greet('World');          // 'Hello, World!'
greet(['小智', '大冶']); // ['Hello, 小智!', 'Hello, 大冶!']

2.1 重载签名是可调用的

虽然实现签名实现了函数行为，但是它不能直接调用。只有重载签名是可调用的。

greet('World');          // 重载签名可调用
greet(['小智', '大冶']); // 重载签名可调用

const someValue: unknown = 'Unknown';
greet(someValue);       // Implementation signature NOT callable

// 报错
No overload matches this call.
  Overload 1 of 2, '(person: string): string', gave the following error.
    Argument of type 'unknown' is not assignable to parameter of type 'string'.
  Overload 2 of 2, '(persons: string[]): string[]', gave the following error.
    Argument of type 'unknown' is not assignable to parameter of type 'string[]'.

在上面的示例中，即使实现签名接受unknown参数，也不能使用类型为 unknown (greet(someValue)) 的参数调用 greet() 函数。

2.2 实现签名必须是通用的

// 重载签名
function greet(person: string): string;
function greet(persons: string[]): string[]; 
// 此重载签名与其实现签名不兼容。

 
// 实现签名
function greet(person: unknown): string {
  // ...
  throw new Error('Unable to greet');
}

重载签名函数 greet(person: string[]): string[] 被标记为与greet(person: unknown): string不兼容。

实现签名的 string 返回类型不够通用，不能与重载签名的 string[] 返回类型兼容。

3.方法重载

虽然在前面的例子中，函数重载被应用于一个普通函数。但是我们也可以重载一个方法

在方法重载区间，重载签名和实现签名都是类的一部分了。

例如，我们实现一个 Greeter类，有一个重载方法greet()。

class Greeter {
  message: string;
 
  constructor(message: string) {
    this.message = message;
  }
 
  // 重载签名
  greet(person: string): string;
  greet(persons: string[]): string[];
 
  // 实现签名
  greet(person: unknown): unknown {
    if (typeof person === 'string') {
      return `${this.message}, ${person}!`;
    } else if (Array.isArray(person)) {
      return person.map(name => `${this.message}, ${name}!`);
    }
    throw new Error('Unable to greet');
  }

Greeter 类包含 greet() 重载方法:2个重载签名描述如何调用该方法，以及包含正确实现的实现签名

由于方法重载，我们可以用两种方式调用 hi.greet()：使用一个字符串或使用一个字符串数组作为参数。

const hi = new Greeter('Hi');
 
hi.greet('小智');       // 'Hi, 小智!'
hi.greet(['王大冶', '大冶']); // ['Hi, 王大冶!', 'Hi, 大冶!']

4. 何时使用函数重载

函数重载，如果使用得当，可以大大增加可能以多种方式调用的函数的可用性。这在自动补全时特别有用:我们会在自动补全中列出所有可能的重载记录。

然而，在某些情况下，建议不要使用函数重载，而应该使用函数签名。

例如，不要对可选参数使用函数重载：

// 不推荐做法
function myFunc(): string;
function myFunc(param1: string): string;
function myFunc(param1: string, param2: string): string;
function myFunc(...args: string[]): string {
  // implementation...
}

在函数签名中使用可选参数是足够的:

// 推荐做法
function myFunc(param1?: string, param2: string): string {
  // implementation...
}

5.总结

TypeScript中的函数重载让我们定义以多种方式调用的函数。

使用函数重载需要定义重载签名：一组带有参数和返回类型的函数，但没有主体。这些签名表明应该如何调用该函数。

此外，你必须写出函数的正确实现（实现签名）：参数和返回类型，以及函数体。请注意，实现签名是不可调用的。

除了常规的函数之外，类中的方法也可以重载。

英文原文地址：https://dmitripavltin.com/typeript-function-overloading/

作者： dmitripavlutin

译者：前端小智