Exclude, Extract e NonNullable in TypeScript spiegati

Exclude<T, U> rimuove membri da un tipo union, Extract<T, U> tiene solo i membri corrispondenti e NonNullable<T> rimuove null e undefined. Tutti e tre filtrano union; non toccano le proprietà degli oggetti.

type Status = "draft" | "review" | "published" | "archived";

type Visible = Exclude<Status, "draft" | "archived">; // "review" | "published"
type Editable = Extract<Status, "draft" | "review">;   // "draft" | "review"

const shown: Visible[] = ["review", "published"];
const editing: Editable = "draft";
console.log(shown, editing); // [ 'review', 'published' ] draft

// @ts-expect-error: Type '"draft"' is not assignable to type 'Visible'.
const bad: Visible = "draft";

Come ogni tipo di utilità, esistono solo in compilazione. L'ultima riga viene rifiutata dal compilatore; il JavaScript che viene eseguito non ha idea di cosa sia Visible.

Exclude, Extract e NonNullable in breve

"Assegnabile a U" è l'espressione chiave. U non deve essere per forza un elenco di membri esatti; può essere un tipo più largo in cui rientrano diversi membri:

type Input = string | number | boolean | (() => void) | null;

type Primitive = Exclude<Input, (() => void) | null>; // string | number | boolean
type Callable = Extract<Input, (...args: never[]) => unknown>; // () => void
type Present = NonNullable<Input>; // string | number | boolean | (() => void)

const values: Primitive[] = ["a", 1, true];
const run: Callable = () => console.log("called");
const p: Present = 42;

run();
console.log(values, p); // [ 'a', 1, true ] 42

Scegliere i membri di una union per forma

Su una discriminated union, Extract con una forma parziale estrae le varianti che la possiedono. È il modo abituale per dare un nome a una variante di una union che non hai scritto tu:

type AppEvent =
    | { type: "click"; x: number; y: number }
    | { type: "key"; key: string }
    | { type: "scroll"; delta: number };

type ClickEvent = Extract<AppEvent, { type: "click" }>;
type NonClickEvent = Exclude<AppEvent, { type: "click" }>;

function handleClick(e: ClickEvent): string {
    return `click at ${e.x},${e.y}`; // x and y are available
}

function describe(e: NonClickEvent): string {
    return e.type === "key" ? `key ${e.key}` : `scroll ${e.delta}`;
}

console.log(handleClick({ type: "click", x: 10, y: 20 })); // click at 10,20
console.log(describe({ type: "key", key: "Enter" }));      // key Enter

La forma { type: "click" } è un supertipo solo della variante click, quindi è quella che Extract tiene. Una forma che corrisponde a più varianti (per esempio { x: number } se due la avessero) le tiene tutte.

NonNullable

NonNullable<T> è la versione a livello di tipi di un controllo !== null && !== undefined. Compare quando ricavi un tipo da qualcosa di facoltativo:

type User = { name: string; manager?: { name: string } | null };

type Manager = NonNullable<User["manager"]>; // { name: string }

function managerName(m: Manager): string {
    return m.name; // no null check needed
}

const u: User = { name: "Ada", manager: { name: "Grace" } };
if (u.manager) {
    console.log(managerName(u.manager)); // Grace
}

// Filtering null and undefined out of an array, with a matching type:
const raw: Array<string | null | undefined> = ["a", null, "b", undefined];
const clean = raw.filter((s): s is NonNullable<typeof s> => s != null);
console.log(clean); // [ 'a', 'b' ]

User["manager"] è { name: string } | null | undefined (il ? aggiunge undefined), e NonNullable li toglie entrambi. Da TypeScript 5.5 il compilatore deduce da solo anche quel predicato, quindi raw.filter((s) => s != null) è già tipizzato string[]; l'esplicito s is NonNullable<typeof s> lascia visibile l'intenzione e funziona nelle versioni più vecchie. La sua definizione è type NonNullable<T> = T & {}: il tipo oggetto vuoto {} accetta ogni valore tranne null e undefined, quindi intersecarlo rimuove esattamente quelli.

Come sono costruiti

Exclude ed Extract sono tipi condizionali di una riga nella libreria standard:

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

Quando T è una union, un tipo condizionale viene applicato a ogni membro separatamente (si distribuisce), e i membri never spariscono dal risultato. Quindi Exclude<"a" | "b", "a"> diventa ("a" extends "a" ? never : "a") | ("b" extends "a" ? never : "b"), cioè never | "b", cioè "b". La pagina sui tipi condizionali tratta la distribuzione nel dettaglio.

Exclude vs Omit, Extract vs Pick

I nomi si confondono facilmente perché entrambe le coppie "rimuovono" o "tengono" qualcosa. La differenza sta in ciò su cui lavorano:

Usare Exclude su un tipo oggetto è una svista comune, e fallisce in silenzio:

type Account = { id: number; email: string; password: string };

type Wrong = Exclude<Account, "password">; // still Account: not a union of "password"
type Right = Omit<Account, "password">;    // { id: number; email: string }

const safe: Right = { id: 1, email: "ada@example.com" };
const oops: Wrong = { id: 1, email: "ada@example.com", password: "hunter2" };
console.log(Object.keys(safe), Object.keys(oops));
// [ 'id', 'email' ] [ 'id', 'email', 'password' ]

Account non è assegnabile a "password", quindi Exclude lo tiene intero. Omit stesso è costruito con Exclude applicato alle chiavi: Omit<T, K> è Pick<T, Exclude<keyof T, K>>. Vedi Omit per saperne di più.

Un Exclude più rigoroso

Il secondo parametro di Exclude accetta qualsiasi tipo, quindi un errore di battitura non rimuove nulla e non solleva errori. Aggiungere un vincolo fa verificare al compilatore che ciò che escludi sia davvero nella union:

// This does not compile: "drafft" is not a Status.
type Status = "draft" | "published" | "archived";

type StrictExclude<T, U extends T> = Exclude<T, U>;

type Loose = Exclude<Status, "drafft">;        // silently Status, unchanged
type Strict = StrictExclude<Status, "drafft">; // error

const s: Strict = "published";
console.log(s);

index.ts(7,37): error TS2344: Type '"drafft"' does not satisfy the constraint 'Status'.

Correggi l'ortografia e compila, con Strict uguale a "published" | "archived". Lo stesso trucco funziona per Extract e per un Omit rigoroso (K extends keyof T).