TS에서 공변성과 반공변성

1. 공변성

class User {
  username: string;

  constructor(username: string) {
    this.username = username;
  }
}

class Admin extends User {
  isSuperAdmin: boolean;

  constructor(username: string, isSuperAdmin: boolean) {
    super(username);
    this.isSuperAdmin = isSuperAdmin;
  }
}

const user1: User = new User('user1'); // ok
const user2: User = new Admin('admin1', true); // ok

User클래스와 Admin클래스는 어떤 관계를 지니고 있을까?

Admin이 User를 상속하기 때문에, Admin은 베이스 타입인 User의 대체 가능한 서브 타입이라고 할 수 있다.

공변성의 관점에서 이를 나타내보자.

Admin <: User

Admin이 User의 서브타입이고 위와 같은 관계를 만족할 때 공변한다고 말할 수 있다.

type IsSubtypeOf<S, P> = S extends P ? true : false;

다음과 같이 공변성을 확인하는 타입을 정의해보고 공변성을 확인해보자.

type Ex1 = IsSubtypeOf<Admin, User>; //true
type Ex2 = IsSubtypeOf<'hello', string>; //true
type Ex3 = IsSubtypeOf<42, number>; //true

이처럼 선언된 타입 뿐만 아니라 원시값과 같이 다양한 타입들도 공변성으로 정의할 수가 있다.

예시

인증 비동기 함수에서 Promise<User> 또는 Promise<Admin>을 리턴한다고 가정해보자.

Admin <: User 라는 것은 Promise<Admin> <: Promise<User> 임을 의미할까?

type asyncEx1 = IsSubtypeOf<Promise<Admin>, Promise<User>>;
//true

위 사진은 공변성의 정의를 나타낸 것이고, 간단하게 BaseType과 SubType이 공변일 때, Promise, Map>와 같은 타입을도 공변이 됨을 알 수 있다.

2. 반공변성

type Func<Param> = (param: Param) => void;
//타입이 Param인 하나의 파라미터를 가지는 함수타입을 만들었다.
type Ex1 = IsSubtypeOf<Func<Admin>, Func<User>>; //false
type Ex2 = IsSubtypeOf<Func<User>, Func<Admin>>; //true

🤔 공변성과 달리 서브타입과 베이스타입의 관계가 반대가 된다.

이런 관계를 반공변이라고 하는데 일반적으로 함수 타입은 파라미터의 타입과 관련하여 반공변이다.

주의할 점

함수의 서브타이핑에서 파라미터의 타입은 반공변이지만 함수가 반환하는 리턴값은 또 다시 공변이다.

const admins: Admin[] = [
  new Admin('dongwan', true),
	new Admin('yunseong', false),
];

const superAdmins = admins.filter((admin: Admin): boolean => {
  return admin.isSuperAdmin;
});

superAdmins; // [ Admin('dongwan', true) ]

const isYunseongAdmin = admins.filter((user: User): boolean => {
  return user.username.startsWith('yunseong');
});

isYunseongAdmin; // [ Admin('joker', false) ]