解释 Vue 3 源码中 `defineComponent` 的类型签名实现，以及它如何与 TypeScript 协同工作。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

Vue 3 `defineComponent`: TypeScript 的甜蜜伴侣

各位好！今天咱们来聊聊 Vue 3 源码中一个非常重要的家伙 —— defineComponent。别看它名字普普通通，它可是 Vue 组件类型推导的基石， TypeScript 和 Vue 能够愉快地玩耍，很大程度上要归功于它。咱们深入剖析一下 defineComponent 的类型签名，以及它如何与 TypeScript 协同工作，让你的 Vue 组件开发体验更上一层楼。

开场白：为什么需要 defineComponent？

在没有 defineComponent 的日子里（Vue 2 及以前），我们写组件的时候，TypeScript 只能靠“猜”来推断组件的类型。比如，props 的类型、data 的类型、methods 的类型等等，都需要手动声明，非常繁琐，而且容易出错。

// Vue 2 时代的痛：手动声明类型
const MyComponent = {
  props: {
    name: {
      type: String,
      required: true
    },
    age: {
      type: Number,
      default: 18
    }
  },
  data() {
    return {
      count: 0
    }
  },
  methods: {
    increment() {
      this.count++
    }
  },
  template: '<div>{{ name }}, {{ age }}, Count: {{ count }}</div>'
}

问题来了：

类型声明冗余： props 的类型需要在 props 选项中声明一次，在组件内部使用时还要再声明一次（this.name 的类型）。
类型推导能力弱： TypeScript 无法自动推断 data 和 methods 的类型，需要手动标注或者依赖一些第三方库。
类型安全难以保证： 手动声明类型容易出错，导致运行时出现类型错误。

defineComponent 的出现，就是为了解决这些痛点，让 TypeScript 能够更好地理解 Vue 组件，提供更强大的类型推导能力和更严格的类型检查。

defineComponent 的类型签名：一层又一层的糖衣

defineComponent 的类型签名非常复杂，但是别害怕，咱们一层一层地剥开它，看看里面到底藏着什么宝贝。

// 简化后的 defineComponent 类型签名 (实际源码更复杂)
function defineComponent<
  PropsOrPropDefs = {}, // props 的类型或定义
  RawBindings = {},      // data 和 computed 的类型
  D extends object = {}, // computed 返回值类型
  Methods = {},          // methods 的类型
  Mixin extends ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any> = ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any>,
  Extends extends ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any> = ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any>,
  EmitsOptions extends Record<string, any> = {},
  PublicProps = Readonly<ExtractPropTypes<PropsOrPropDefs>>
>(
  options: ComponentOptionsWithoutProps<RawBindings, D, Methods, Mixin, Extends, EmitsOptions, PublicProps> &
    ThisType<CreateComponentPublicInstance<PublicProps, RawBindings, D, Methods, EmitsOptions>>
): DefineComponent<PublicProps, RawBindings, D, Methods, EmitsOptions>

function defineComponent<
  Props = {},
  RawBindings = {},
  D extends object = {},
  Methods = {},
  Mixin extends ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any> = ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any>,
  Extends extends ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any> = ComponentOptionsBase<any, any, any, any, any, any, any, any, any, any>,
  EmitsOptions extends Record<string, any> = {},
  PublicProps = Readonly<Props>
>(
  options: ComponentOptionsWithProps<Props, RawBindings, D, Methods, Mixin, Extends, EmitsOptions, PublicProps> &
    ThisType<CreateComponentPublicInstance<PublicProps, RawBindings, D, Methods, EmitsOptions>>
): DefineComponent<PublicProps, RawBindings, D, Methods, EmitsOptions>

别被这一大堆泛型参数吓到！咱们先抓住几个核心的：

PropsOrPropDefs: 接收 props 的类型或者定义。如果你直接传入一个类型，比如 { name: string }，那么 TypeScript 会认为你的组件接收一个 name 属性，类型为 string。如果你传入的是 Vue 的 props 定义对象，比如 { name: { type: String, required: true } }，那么 TypeScript 会根据这个定义对象来推断 name 属性的类型，并检查 required 等选项。
RawBindings: 接收 data 和 computed 的类型。 data 的类型比较简单，直接传入一个对象类型即可。 computed 的类型稍微复杂一些，因为它需要根据 computed 函数的返回值来推断。
Methods: 接收 methods 的类型。直接传入一个对象类型，描述 methods 中每个方法的类型。
EmitsOptions: 定义组件可以触发的事件，以及事件参数类型。

ComponentOptionsWithoutProps 和 ComponentOptionsWithProps
defineComponent 有两个重载的函数签名，它们分别对应两种情况：

组件没有声明 props ，使用 ComponentOptionsWithoutProps
组件声明了 props，使用 ComponentOptionsWithProps

ThisType
ThisType 是一个 TypeScript 内置的工具类型，用于指定 this 的类型。在 defineComponent 中， ThisType 被用来指定组件实例的类型，这样在组件内部，我们就可以安全地访问 this 上的属性和方法，而不用担心类型错误。

类型推导的魔法：ExtractPropTypes 和 CreateComponentPublicInstance

defineComponent 能够自动推断组件的类型，离不开两个关键的工具类型： ExtractPropTypes 和 CreateComponentPublicInstance。

ExtractPropTypes：从 props 定义中提取类型

ExtractPropTypes 的作用是从 Vue 的 props 定义对象中提取出 props 的类型。例如：
```
import { ExtractPropTypes } from 'vue';

const propsDefinition = {
  name: {
    type: String,
    required: true
  },
  age: {
    type: Number,
    default: 18
  }
} as const;

type Props = ExtractPropTypes<typeof propsDefinition>;

// Props 的类型：
// {
//   name: string;
//   age?: number | undefined;
// }
```
ExtractPropTypes 会自动处理 type、required、default 等选项，生成正确的 props 类型。注意，as const 是必须的，它可以告诉 TypeScript propsDefinition 是一个常量，从而可以进行更精确的类型推导。

CreateComponentPublicInstance：创建组件的公共实例类型

CreateComponentPublicInstance 的作用是根据 props、data、computed 和 methods 的类型，创建一个组件的公共实例类型。这个类型描述了组件实例上可以访问的所有属性和方法。

import { CreateComponentPublicInstance } from 'vue';

interface Props {
  name: string;
  age?: number;
}

interface Data {
  count: number;
}

interface Computed {
  doubleCount: number;
}

interface Methods {
  increment(): void;
}

type Instance = CreateComponentPublicInstance<Props, Data, Computed, Methods>;

// Instance 的类型：
// {
//   name: string;
//   age?: number | undefined;
//   count: number;
//   doubleCount: number;
//   increment(): void;
//   $el: any; // Vue 实例的属性
//   $data: Data;
//   $props: Props;
//   ...  // 其他 Vue 实例的属性和方法
// }

CreateComponentPublicInstance 会自动将 props、data、computed 和 methods 的类型合并到一起，生成一个完整的组件实例类型。这样，在组件的模板中，我们就可以安全地访问组件实例上的所有属性和方法，而不用担心类型错误。

一个完整的例子：defineComponent 的实战演练

咱们来看一个完整的例子，展示 defineComponent 如何与 TypeScript 协同工作，创建一个类型安全的 Vue 组件。

import { defineComponent, ref, computed } from 'vue';

// 定义 props 的类型
interface Props {
  name: string;
  age?: number;
}

export default defineComponent({
  // 使用 props 定义对象，让 TypeScript 自动推断类型
  props: {
    name: {
      type: String,
      required: true
    },
    age: {
      type: Number,
      default: 18
    }
  },
  setup(props) {
    // props 的类型已经自动推断为 Props
    console.log(props.name);
    console.log(props.age);

    // 定义 data
    const count = ref(0);

    // 定义 computed
    const doubleCount = computed(() => count.value * 2);

    // 定义 methods
    const increment = () => {
      count.value++;
    };

    // 返回模板中需要使用的数据和方法
    return {
      count,
      doubleCount,
      increment
    };
  },
  template: `
    <div>
      <h1>{{ name }}</h1>
      <p>Age: {{ age }}</p>
      <p>Count: {{ count }}</p>
      <p>Double Count: {{ doubleCount }}</p>
      <button @click="increment">Increment</button>
    </div>
  `
});

在这个例子中，我们做了以下几件事：

定义 props 的类型： 使用 interface Props 定义了 props 的类型。
使用 props 定义对象： 在 defineComponent 中，我们使用了 Vue 的 props 定义对象，让 TypeScript 自动推断 props 的类型。
在 setup 函数中使用 props： 在 setup 函数中，我们可以直接访问 props， TypeScript 会自动检查 props 的类型，确保我们不会访问不存在的属性或者使用错误的类型。
定义 data、computed 和 methods： 我们使用 ref 定义了 data，使用 computed 定义了计算属性，使用 methods 定义了方法。 TypeScript 会自动推断它们的类型，并在模板中进行类型检查。
在模板中使用数据和方法： 在模板中，我们可以安全地访问 data、computed 和 methods，而不用担心类型错误。

更进一步：defineProps 和 defineEmits

在 <script setup> 语法糖中，Vue 3 提供了 defineProps 和 defineEmits 两个编译器宏，它们可以进一步简化组件的类型定义。

// MyComponent.vue
<script setup lang="ts">
import { defineProps, defineEmits } from 'vue'

// 使用 defineProps 定义 props 的类型
const props = defineProps<{
  name: string
  age?: number
}>()

// 使用 defineEmits 定义 emits 的类型
const emit = defineEmits<{
  (e: 'update', value: string): void
  (e: 'delete'): void
}>()

// 使用 props
console.log(props.name)
console.log(props.age)

// 触发事件
emit('update', 'new value')
emit('delete')
</script>

<template>
  <div>
    <h1>{{ props.name }}</h1>
    <p>Age: {{ props.age }}</p>
    <button @click="emit('delete')">Delete</button>
  </div>
</template>

defineProps 和 defineEmits 的优点：

更简洁的语法： 不需要显式地声明 props 和 emits 选项，代码更简洁。
更好的类型推导： TypeScript 可以更好地推断 props 和 emits 的类型，提供更准确的类型检查。
与 <script setup> 语法糖无缝集成： 与 <script setup> 语法糖完美配合，提供更流畅的开发体验。

总结：defineComponent 的价值

defineComponent 是 Vue 3 中一个非常重要的 API，它为 Vue 组件带来了强大的类型推导能力和更严格的类型检查。通过 defineComponent，我们可以：

减少手动类型声明： TypeScript 可以自动推断组件的类型，减少了手动类型声明的工作量。
提高代码质量： TypeScript 可以在编译时发现类型错误，提高了代码的质量和可靠性。
改善开发体验： TypeScript 提供了更好的代码提示和自动补全功能，改善了开发体验。

总而言之，defineComponent 是 TypeScript 和 Vue 协同工作的桥梁，它让我们可以编写更类型安全、更易于维护的 Vue 组件。所以，下次写 Vue 组件的时候，一定要记得使用 defineComponent 哦！

最后的温馨提示：

as const 在定义 props 定义对象时非常重要，它可以告诉 TypeScript propsDefinition 是一个常量，从而可以进行更精确的类型推导。
利用好 defineProps 和 defineEmits，让你的 <script setup> 组件更简洁、更类型安全。
深入理解 ExtractPropTypes 和 CreateComponentPublicInstance，可以帮助你更好地理解 defineComponent 的工作原理。

希望今天的讲解能够帮助你更好地理解 Vue 3 的 defineComponent。祝大家编码愉快！

Vue 3 defineComponent: TypeScript 的甜蜜伴侣

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