为什么 Number.isFinite 没有类型保护？

Question

有人能问我为什么Number.isFinite 没有像number is number 这样的类型保护吗？

这个例子提供了一个错误Object is possibly 'undefined'

function inc (n?: number) {
  return Number.isFinite(n) ? n + 1 : 1;
}

游乐场：

https://www.typescriptlang.org/play?ssl=1&ssc=1&pln=3&pc=2#code/GYVwdgxgLglg9mABDSiAUYD8AuRYQC2ARgKYBOAlIgN4BQiiZJUIZSAcoaWQHQwDOAMRQwoJDFUx5EAakQBGRLnkBuWgF8gA

Answer 1

首先是一些背景。乍一看，这似乎与 JavaScript 之间的区别有关

isFinite

它将首先将其参数转换为数字和

Number.isFinite

它很乐意接受所有参数，无论类型如何，并且只为有限数字返回true（没有隐式转换）。在 TypeScript 中，这些有签名

function isFinite(number: number): boolean

(method) NumberConstructor.isFinite(number: unknown): boolean

在第二种方法中，参数类型是unknown，而不是number。原因是在 JavaScript 中，Number.isFinitehappy 为非数字返回 false（而 isFinite 首先强制）。

> Number.isFinite(false)
false
> isFinite(false)
true
> Number.isFinite(Symbol(2))
false
> isFinite(Symbol(2))
Uncaught TypeError: Cannot convert a Symbol value to a number at isFinite (<anonymous>)

现在，由于 Number.isFinite 已经期望接受来自任何类型的所有参数并返回 false，无论参数多么古怪，在 TypeScript 中保留这种行为是有意义的。因此正确的参数类型是unknown。对于仅适用于数字的全局 isFinite（以及 TypeScript 帮助我们避免的强制），将参数限制为 number 是有意义的。

但是正如您的问题所问的那样，为什么，鉴于 Number.isFinite 将接受任何参数并仅针对数字返回 true，为什么它不能成为类型保护？原因是它为 some 返回 true，而不是 all 个数字！让我们至少尝试编写自己的守卫：

function numberIsFinite(n: any): n is number {
    return Number.isFinite(n)
}

这些是有道理的：

console.log(numberIsFinite(20)) // true
console.log(numberIsFinite(Number.MAX_VALUE)) // true
console.log(numberIsFinite(undefined)) // false
console.log(numberIsFinite("still ok")) // false

但这就是事情出错的地方：

console.log(numberIsFinite(Infinity)) // false but uh-oh
console.log(numberIsFinite(NaN)) // false but uh-oh

现在确实有了这种类型保护

const x: number|string = 3
if (numberIsFinite(x)) {
  console.log(`A number whose type is ${typeof(x)}`)
} else {
  console.log(`A string whose type is ${typeof(x)}`)
}

将打印

"A number whose type is number" 

到目前为止还不错，但是：

const x: number|string = Infinity
if (numberIsFinite(x)) {
  console.log(`A number whose type is ${typeof(x)}`)
} else {
  console.log(`A string whose type is ${typeof(x)}`)
}

将打印

"A string whose type is number" 

这很愚蠢。

如果 TS 中有一个称为“有限数”的依赖类型，那么（也许只有那时）将 Number.isFinite 设置为类型保护是有意义的。

感谢@VLAZ，此解释基于其答案。在阅读了他们的答案后，我将第二部分添加到我的原始答案中。

Answer 2

Number.isFinite() 不是类型保护，因为它会在极端情况下导致奇怪和错误的行为。

Number.isFinite(4) -> true 并且值是一个数字。没关系。
Number.isFinite("apple") -> false 并且该值不是数字。没关系。
Number.isFinite(Infinity) -> false 但值不是不是数字。这不好。

JavaScript 中的某些内容属于 number 类型，但不是有限的。这些是值Infinity、-Infinity 和NaN。是的，它代表“不是数字”，但它是数字类型。这很令人困惑，但很有意义。¹

在大多数情况下，我们并不关心这些非限定值。

但是，由于它们仍然是数字，因此它们在数学运算中有效。无穷大的概念也是数学上的，有时很有用。

丢弃这些值有时会导致错误的代码。假设Number.isFinite() 被声明为类型保护。然后考虑这段代码：

function atLeast(minValue: string | number, x: number): boolean {
    const min: number = Number.isFinite(x)
        ? minValue
        : Number(minValue.replace(/\D/g, "")); //convert
    
    return num >= min;
}

atLeast(2, 42);            //true
atLeast("$3.50", 42);      //true
atLeast(-Infinity, 42);    //error

这将是有效的代码。错误的逻辑，有点奇怪，但这里只是为了说明一点。不过，更现实的用法可能是：

let dynamicMinimum = -Infinity; //allow all
/* ... */
someArray.filter(x => atLeast(dynamicMinimum, x));

函数中的代码被 TypeScript 接受并且当Number.isFinite() 返回false 类型缩小会导致minValue 不会被视为数字，只允许被视为字符串由编译器。

虽然此处的示例是人为设计的，而且不难发现它是错误的，但您很容易陷入现实世界的情况，当它仍然是一个数字时，您不小心将一个值缩小为一个数字。这就是为什么Number.isFinite() 不是类型保护的原因——它可能会错误地断言一些具有误导性的类型。

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¹ 我希望这是一个直观的解释，为什么NaN 是一个数字类型。在 JavaScript 中，值可以更改，并且某些数学运算需要使用一个数字，否则它们没有意义。但并非所有内容都转换为数字。因此，当您将值转换为数字时，您需要以某种方式表示它无法转换。这就是NaN 的用武之地。

由于 NaN 在转换之前的上下文信息，你不能肯定地说它等于任何东西，因此为什么 NaN == NaN 是 false。等效代码可能是 Number("apple") == Number("orange") - 这两个值在转换之前显然不相等。

Answer 3

因为在打字稿中没有办法返回一个结合一些保护条件的值。你能做的是 a）为未定义的值添加额外检查（但我认为在您的情况下，您可能不再需要 Number.isFinite）

function inc (n?: number) {
    return typeof n === "number" && Number.isFinite(n) ? n + 1 : 1;
}

b) 或编写自己的 isFiniteNumber 守卫。