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Typescript 快速上手

一、TypeScript 简介

An image

  1. TypeScript 由微软开发,是基于 JavaScript 的⼀个扩展语⾔。
  2. TypeScript 包含了 JavaScript 的所有内容,即: TypeScript 是 JavaScript 的超集。
  3. TypeScript 增加了:静态类型检查、接口、 泛型等很多现代开发特性,更适合大型项目的开发。
  4. TypeScript 需要编译为 JavaScript ,然后交给浏览器或其他 JavaScript 运行环境执行。

⼆、为何需要 TypeScript

  1. 今非昔比的 JavaScript(了解)

INFO

  • JavaScript 当年诞生时的定位是浏览器脚本语言,用于在网页中嵌⼊简单的逻辑,且代码量很少。
  • 随着时间的推移,JavaScript 变得越来越流行,如今的 JavaScript 已经可以全栈编程了。
  • 现如今的 JavaScript 应用场景⽐当年丰富的多,代码量也⽐当年大很多,随便⼀个 JavaScript 项目的代码量,可以轻松的达到几万行,甚⾄⼗几万行!
  • 然而 JavaScript 当年“出生简陋”,没考虑到如今的应用场景和代码量,逐渐就出现了很多困扰。
  1. JavaScript 中的困扰
  • 😅不清楚的数据类型
js
let welcome = "hello";
welcome(); // 此行报错:TypeError: welcome is not a function
  • 😔有漏洞的逻辑
js
const str = Date.now() % 2 ? "奇数" : "偶数";
if (str !== "奇数") {
  alert("hello");
} else if (str === "偶数") {
  alert("world"); // 永远不会执行
}
  • 😅访问不存在的属性
js
const obj = { width: 10, height: 15 };
const area = obj.width * obj.heigth; 
  • 😔低级的拼写错误
ts
const message = "hello,world";
message.toUperCase(); 
  1. 『静态类型检查』
  • 在代码运行前进行检查,发现代码的错误或不合理之处,减小运行时出现异常的几率,此种检查叫『静态类型检查』,TypeScript 和核⼼就是『静态类型检查』,简⾔之就是把运行时的错误前置。
  • 同样的功能,TypeScript 的代码量要大于 JavaScript,但由于 TypeScript 的代码结构更加清晰,在后期代码的维护中 TypeScript 却胜于 JavaScript。

三、编译 TypeScript

浏览器不能直接运行 TypeScript 代码,需要编译为 JavaScript 再交由浏览器解析器执行。

  1. 命令行编译

要把 .ts ⽂件编译为 .js ⽂件,需要配置 TypeScript 的编译环境,步骤如下:

  • 第⼀步:创建⼀个 demo.ts ⽂件,例如:
ts
const person = {
  name: "李四",
  age: 18,
};
console.log(`我叫${person.name},我今年${person.age}岁了`);
  • 第⼆步:全局安装 TypeScript
bash
npm i typescript -g
  • 第三步:使用命令编译 .ts ⽂件
bash
tsc demo.ts
  1. 自动化编译
  • 第⼀步:创建 TypeScript 编译控制⽂件
bash
tsc --init

TIP

  1. ⼯程中会生成⼀个 tsconfig.json 配置⽂件,其中包含着很多编译时的配置。
  2. 观察发现,默认编译的 JS 版本是 ES7 ,我们可以⼿动调整为其他版本。
  • 第⼆步:监视目录中的 .ts⽂件变化
bash
tsc --watch
  • 小优化:当编译出错时不生成 .js ⽂件
bash
tsc --noEmitOnError --watch

TIP

备注:当然也可以修改 tsconfig.json 中的 noEmitOnError 配置。

四、类型声明

  • 使用 : 来对变量或函数形参,进行类型声明:
ts
let a: string; //变量a只能存储字符串
let b: number; //变量b只能存储数值
let c: boolean; //变量c只能存储布尔值
a = "hello";
a = 100; //警告:不能将类型“number”分配给类型“string”
b = 666;
b = "你好"; //警告:不能将类型“string”分配给类型“number”
c = true;
c = 666; //警告:不能将类型“number”分配给类型“boolean”
// 参数x必须是数字,参数y也必须是数字,函数返回值也必须是数字
function demo(x: number, y: number): number {
  return x + y;
}
demo(100, 200);
demo(100, "200"); //警告:类型“string”的参数不能赋给类型“number”的参数
demo(100, 200, 300); //警告:应有 2 个参数,但获得 3 个
demo(100); //警告:应有 2 个参数,但获得 1 个
  • : 后也可以写字面量类型,不过实际开发中用的不多。
ts
let a: "你好"; //a的值只能为字符串“你好”
let b: 100; //b的值只能为数字100
a = "欢迎"; //警告:不能将类型“"欢迎"”分配给类型“"你好"”
b = 200; //警告:不能将类型“200”分配给类型“100

五、类型推断

TS 会根据我们的代码,进行类型推导,例如下面代码中的变量 d ,只能存储数字

ts
let d = -99; //TypeScript会推断出变量d的类型是数字
d = false; //警告:不能将类型“boolean”分配给类型“number”

WARNING

但要注意,类型推断不是万能的,面对复杂类型时推断容易出问题,所以尽量还是明确的编写类型声明!

六、类型总览

  1. JavaScript 中的数据类型

INFO

  1. string
  2. number
  3. boolean
  4. null
  5. undefined
  6. bigint
  7. symbol
  8. object
  • 备注:其中 object 包含: Array 、 Function 、 Date
  1. TypeScript 中的数据类型

TIP

  1. 上述所有 JavaScript 类型
  2. 六个新类型:
    1. any
    2. unknown
    3. never
    4. void
    5. turple
    6. enum
  3. 两个用于自定义类型的方式:
    1. type
    2. interface :::

CAUTION

在 JavaScript 中的这些内置构造函数: Number 、 String 、 Boolean ,用于 创建对应的包装对象, 在日常开发时很少使用,在 TypeScript 中也是同理,所以 在 TypeScript 中进行类型声明时,通常都是用小写的 number 、 string 、 boolean

例如下面代码:

ts
let str1: string;
str1 = "hello";
str1 = new String("hello"); //报错:不能将类型“String”分配给类型“string”
let str2: String;
str2 = "hello";
str2 = new String("hello"); // 不报错
console.log(typeof str1);
console.log(typeof str2);

TIP

  1. 原始类型 VS 包装对象
    • 原始类型:如 number 、 string 、 boolean ,在 JavaScript 中是简单数据 类型,它们在内存中占用空间少,处理速度快。
    • 包装对象:如 Number 对象、 String 对象、 Boolean 对象,是复杂类型,在 内存中占用更多空间,在日常开发时很少由开发⼈员自⼰创建包装对象。
  2. 自动装箱:JavaScript 在必要时会自动将原始类型包装成对象,以便调用方法或访问属性
ts
// 原始类型字符串
let str = "hello";
// 当访问str.length时,JavaScript引擎做了以下⼯作:
let size = (function () {
  // 1. 自动装箱:创建⼀个临时的String对象包装原始字符串
  let tempStringObject = new String(str);
  // 2. 访问String对象的length属性
  let lengthValue = tempStringObject.length;
  // 3. 销毁临时对象,返回⻓度值
  // (JavaScript引擎自动处理对象销毁,开发者无感知)
  return lengthValue;
})();
console.log(size); // 输出: 5

七、常用类型和语法

1. any

any 是:任意类型,⼀旦将变量类型限制为 any ,那就意味着放弃了对该变量的类型检查。

WARNING

注意点: any 类型的变量,可以赋值给任意类型的变量

ts
/* 注意点:any类型的变量,可以赋值给任意类型的变量 */
let c: any;
c = 9;
let x: string;
x = c; // 无警告

2. unknown

unknown 是:未知类型,适用于:起初不确定数据的具体类型,要后期才能确定。

  1. unknown 可以理解为⼀个类型安全的 any
ts
// 设置a的类型为unknown
let a: unknown;
//以下对a的赋值,均符合规范
a = 100;
a = false;
a = "你好";
// 设置x的数据类型为string
let x: string;
x = a; //警告:不能将类型“unknown”分配给类型“string”
  1. unknown 会强制开发者在使用之前进行类型检查,从而提供更强的类型安全性。
ts
// 设置a的类型为unknown
let a: unknown;
a = "hello";
// 设置x的数据类型为string
let x: string;

//第⼀种方式:加类型判断
if (typeof a === "string") {
  x = a;
  console.log(x);
}
//第⼆种方式:加断⾔
x = a as string;
//第三种方式:加断⾔
x = <string>a;
  1. 读取 any 类型数据的任何属性都不会报错,而 unknown 正好与之相反。
ts
let str1: string;
str1 = "hello";
str1.toUpperCase(); //无警告
let str2: any;
str2 = "hello";
str2.toUpperCase(); //无警告
let str3: unknown;
str3 = "hello";
str3.toUpperCase(); //警告:“str3”的类型为“未知”

// 使用断⾔强制指定str3的类型为string
(str3 as string).toUpperCase(); //无警告

3. never

never 的含义是:任何值都不是,即:不能有值,例如 undefinednull''0 都不行!

  1. 几乎不用 never 去直接限制变量,因为没有意义,例如:
ts
/* 指定a的类型为never,那就意味着a以后不能存任何的数据了 */
let a: never;
// 以下对a的所有赋值都会有警告
a = 1;
a = true;
a = undefined;
a = null;
  1. never ⼀般是 TypeScript 主动推断出来的,例如:
ts
// 指定a的类型为string
let a: string;
// 给a设置⼀个值
a = "hello";
if (typeof a === "string") {
  console.log(a.toUpperCase());
} else {
  console.log(a); // TypeScript会推断出此处的a是never,因为没有任何⼀个值符合此处的逻辑
}
  1. never 也可用于限制函数的返回值
ts
// 限制throwError函数不需要有任何返回值,任何值都不行,像undeifned、null都不行
function throwError(str: string): never {
  throw new Error("程序异常退出:" + str);
}

4. void

void 是空,即:函数不返回任何值,调用者也不应依赖其返回值进行任何操作!

  1. void 通常用于函数返回值声明
ts
function logMessage(msg: string): void {
  console.log(msg);
}
logMessage("你好");

WARNING

注意:编码者没有编写 return 指定函数返回值,所以 logMessage 函数是没有显式 返回值的,但会有⼀个隐式返回值 ,是 undefined

  • 简单记: undefined 是 void 可以接受的⼀种“空”。
  1. 以下写法均符合规范
ts
// 无警告
function logMessage(msg: string): void {
  console.log(msg);
}
// 无警告
function logMessage(msg: string): void {
  console.log(msg);
  return;
}
// 无警告
function logMessage(msg: string): void {
  console.log(msg);
  return undefined;
}
  1. 那限制函数返回值时,是不是 undefinedvoid 就没区别呢?

有区别!因为【返回值类型为 void 的函数,调用者不应依赖其返回值进行任何操作!】

对⽐下面两段代码:

ts
function logMessage(msg: string): void {
  console.log(msg);
}
let result = logMessage("你好");
if (result) {
  // 此行报错:无法测试 "void" 类型的表达式的真实性
  console.log("logMessage有返回值"); 
}
ts
function logMessage(msg: string): undefined {
  console.log(msg);
}
let result = logMessage("你好"); // result为undefined
if (result) {
  // 此行无警告
  console.log("logMessage有返回值");
}

INFO

理解 voidundefined

  • void 是⼀个⼴泛的概念,用来表达“空”,而 undefined 则是这种“空”的具体 实现。
  • 因此可以说 undefined 是 void 能接受的⼀种“空”的状态。
  • 也可以理解为: void 包含 undefined ,但 void 所表达的语义超越了 undefined,void 是⼀种意图上的约定,而不仅仅是特定值的限制。

总结:

INFO

如果⼀个函数返回类型为 void ,那么:

  1. 从语法上讲:函数是可以返回 undefined 的,⾄于显式返回,还是隐式返回,这无所谓!
  2. 从语义上讲:函数调用者不应关⼼函数返回的值,也不应依赖返回值进行任何操作!即使我们知道它返回了 undefined 。

5. object

objectObject ,在实际开发中用的相对较少,因为范围太大了。

  1. object(小写)
  • object (小写)的含义是:所有非原始类型,可存储:对象、函数、数组等,由于限制的范围⽐较宽泛,在实际开发中使用的相对较少。
ts
let a: object; //a的值可以是任何【非原始类型】,包括:对象、函数、数组等
// 以下代码,是将【非原始类型】赋给a,所以均符合要求
a = {};
a = { name: "张三" };
a = [1, 3, 5, 7, 9];
a = function () {};
a = new String("123");
class Person {}
a = new Person();
// 以下代码,是将【原始类型】赋给a,有警告
a = 1; // 警告:不能将类型“number”分配给类型“object”
a = true; // 警告:不能将类型“boolean”分配给类型“object”
a = "你好"; // 警告:不能将类型“string”分配给类型“object”
a = null; // 警告:不能将类型“null”分配给类型“object”
a = undefined; // 警告:不能将类型“undefined”分配给类型“object”
  1. Object(大写)
  • 官方描述:所有可以调用 Object 方法的类型。
  • 简单记忆:除了 undefinednull 的任何值。
  • 由于限制的范围实在太大了!所以实际开发中使用频率极低。
ts
let b: Object; //b的值必须是Object的实例对象(除去undefined和null的任何值)
// 以下代码,均无警告,因为给a赋的值,都是Object的实例对象
b = {};
b = { name: "张三" };
b = [1, 3, 5, 7, 9];
b = function () {};
b = new String("123");
class Person {}
b = new Person();
b = 1; // 1不是Object的实例对象,但其包装对象是Object的实例
b = true; // truue不是Object的实例对象,但其包装对象是Object的实例
b = "你好"; // “你好”不是Object的实例对象,但其包装对象是Object的实例
// 以下代码均有警告
b = null; // 警告:不能将类型“null”分配给类型“Object”
b = undefined; // 警告:不能将类型“undefined”分配给类型“Object”
  1. 声明对象类型
  • 实际开发中,限制⼀般对象,通常使用以下形式:
ts
// 限制person1对象必须有name属性,age为可选属性
let person1: { name: string; age?: number };
// 含义同上,也能用分号做分隔
let person2: { name: string; age?: number };
// 含义同上,也能用换行做分隔
let person3: {
  name: string;
  age?: number;
};
// 如下赋值均可以
person1 = { name: "李四", age: 18 };
person2 = { name: "张三" };
person3 = { name: "王五" };
// 如下赋值不合法,因为person3的类型限制中,没有对gender属性的说明
person3 = { name: "王五", gender: "男" }; 
  • 索引签名:允许定义对象可以具有任意数量的属性,这些属性的键和类型是可变的, 常用于:描述类型不确定的属性,(具有动态属性的对象)。
ts
// 限制person对象必须有name属性,可选age属性但值必须是数字
// 同时可以有任意数量、任意类型的其他属性
let person: {
  name: string;
  age?: number;
  [key: string]: any; // 索引签名,完全可以不用key这个单词,换成其他的也可以
};
// 赋值合法
person = {
  name: "张三",
  age: 18,
  gender: "男",
};
  1. 声明函数类型
ts
let count: (a: number, b: number) => number;
count = function (x, y) {
  return x + y;
};

INFO

  • TypeScript 中的 => 在函数类型声明时表示函数类型,描述其参数类型和返回类型。
  • JavaScript 中的 => 是⼀种定义箭头函数的语法,是具体的函数实现。
  • 函数类型声明还可以使用:接口、自定义类型等方式,下⽂中会详细讲解。
  1. 声明数组类型
ts
let arr1: string[];
let arr2: Array<string>;
arr1 = ["a", "b", "c"];
arr2 = ["hello", "world"];

INFO

上述代码中的 Array<string> 属于泛型,下⽂会详细讲解。

6. 元组

元组 (Tuple) 是⼀种特殊的数组类型,可以存储固定数量的元素,并且每个元素的类型是已知的且可以不同。元组用于精确描述⼀组值的类型, ? 表示可选元素。

ts
// 第⼀个元素必须是 string 类型,第⼆个元素必须是 number 类型。
let arr1: [string, number];
// 第⼀个元素必须是 number 类型,第⼆个元素是可选的,如果存在,必须是 boolean 类型。
let arr2: [number, boolean?];
// 第⼀个元素必须是 number 类型,后面的元素可以是任意数量的 string 类型
let arr3: [number, ...string[]];
// 可以赋值
arr1 = ["hello", 123];
arr2 = [100, false];
arr2 = [200];
arr3 = [100, "hello", "world"];
arr3 = [100];
// 不可以赋值,arr1声明时是两个元素,赋值的是三个
arr1 = ["hello", 123, false];

7. 枚举(enum)

枚举( enum )可以定义⼀组命名常量,它能增强代码的可读性,也让代码更好维护。

如下代码的功能是根据调用 walk 时传⼊的不同参数,执行不同的逻辑,存在的问题是:

  • 调用 walk时传参时没有任何提示,编码者很容易写错字符串内容;
  • 并且用于判断逻辑的 up 、 down 、left 、 right 是连续且相关的⼀组值;

那此时就特别适合使用 枚举( enum ):

ts
function walk(str: string) {
  if (str === "up") {
    console.log("向【上】⾛");
  } else if (str === "down") {
    console.log("向【下】⾛");
  } else if (str === "left") {
    console.log("向【左】⾛");
  } else if (str === "right") {
    console.log("向【右】⾛");
  } else {
    console.log("未知方向");
  }
}
walk("up");
walk("down");
walk("left");
walk("right");
  1. 数字枚举

    数字枚举⼀种常见的枚举类型,其成员的值会自动递增,且数字枚举还具备反向映射的特点

在下面代码的打印中,不难发现:可以通过值来获取对应的枚举成员名称

ts
// 定义⼀个描述【上下左右】方向的枚举Direction
enum Direction {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}
console.log(Direction); // 打印Direction会看到如下内容
/*
 {
 0:'Up',
 1:'Down',
 2:'Left',
 3:'Right',
 Up:0,
 Down:1,
 Left:2,
 Right:3
 }
*/
// 反向映射
console.log(Direction.Up); //  输出: 0
console.log(Direction[0]); //  输出: 'Up'
// 此行代码报错,枚举中的属性是只读的
Direction.Up = "shang"; 

也可以指定枚举成员的初始值,其后的成员值会自动递增。

ts
enum Direction {
  Up = 6,
  Down,
  Left,
  Right,
}
console.log(Direction.Up); // 输出: 6
console.log(Direction.Down); // 输出: 7

使用数字枚举完成刚才 walk 函数中的逻辑,此时我们发现:代码更加直观易读,而且类型安全,同时也更易于维护。

ts
enum Direction {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}
function walk(n: Direction) {
  if (n === Direction.Up) {
    console.log("向【上】⾛");
  } else if (n === Direction.Down) {
    console.log("向【下】⾛");
  } else if (n === Direction.Left) {
    console.log("向【左】⾛");
  } else if (n === Direction.Right) {
    console.log("向【右】⾛");
  } else {
    console.log("未知方向");
  }
}
walk(Direction.Up);
walk(Direction.Down);
  1. 字符串枚举

    枚举成员的值是字符串

ts
enum Direction {
  Up = "up",
  Down = "down",
  Left = "left",
  Right = "right",
}
let dir: Direction = Direction.Up;
console.log(dir); // 输出: "up"
  1. 常量枚举

官方描述:常量枚举是⼀种特殊枚举类型,它使用 const 关键字定义,在编译时会被内联,避免生成⼀些额外的代码。

INFO

何为编译时内联?

  • 所谓“内联”其实就是 TypeScript 在编译时,会将枚举成员引用替换为它们的实际值, 而不是生成额外的枚举对象。这可以减少生成的 JavaScript 代码量,并提高运行时性能。

使用普通枚举的 TypeScript 代码如下:

ts
enum Directions {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}
let x = Directions.Up;

编译后生成的 JavaScript 代码量较大 :

js
"use strict";
var Directions;
(function (Directions) {
  Directions[(Directions["Up"] = 0)] = "Up";
  Directions[(Directions["Down"] = 1)] = "Down";
  Directions[(Directions["Left"] = 2)] = "Left";
  Directions[(Directions["Right"] = 3)] = "Right";
})(Directions || (Directions = {}));
let x = Directions.Up;

使用常量枚举的 TypeScript 代码如下:

ts
const enum Directions {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}
let x = Directions.Up;

编译后生成的 JavaScript 代码量较小:

js
"use strict";
let x = 0; /* Directions.Up */

8. type

type 可以为任意类型创建别名,让代码更简洁、可读性更强,同时能更方便地进行类型复用和扩展。

  1. 基本用法
  • 类型别名使用 type 关键字定义, type 后跟类型名称,例如下面代码中 num 是类型别名。
ts
type num = number;
let price: num;
price = 100;
  1. 联合类型
  • 联合类型|是⼀种高级类型,它表示⼀个值可以是几种不同类型之⼀。
ts
type Status = number | string;
type Gender = "男" | "女";
function printStatus(status: Status) {
  console.log(status);
}
function logGender(str: Gender) {
  console.log(str);
}
printStatus(404);
printStatus("200");
printStatus("501");
logGender("男");
logGender("女");
  1. 交叉类型
  • 交叉类型(Intersection Types)&允许将多个类型合并为⼀个类型。合并后的类型将拥有所有被合并类型的成员。交叉类型通常用于对象类型。
ts
//面积
type Area = {
  height: number; //高
  width: number; //宽
};
//地址
type Address = {
  num: number; //楼号
  cell: number; //单元号
  room: string; //房间号
};
// 定义类型House,且House是Area和Address组成的交叉类型
type House = Area & Address;
const house: House = {
  height: 180,
  width: 75,
  num: 6,
  cell: 3,
  room: "702",
};

9. 一个特殊情况

先来观察如下两段代码:

  • 代码段 1(正常) 在函数定义时,:限制函数返回值为 void ,那么函数的返回值就必须是空。
ts
function demo(): void {
  // 返回undefined合法
  return undefined;
  // 以下返回均不合法
  return 100;
  return false;
  return null;
  return [];
}
demo();
  • 代码段 2(特殊) 使用type限制函数返回值为 void 时, TypeScript 并不会严格要求函数返回空。
ts
type LogFunc = () => void;
const f1: LogFunc = () => {
  return 100; // 允许返回非空值
};
const f2: LogFunc = () => 200; // 允许返回非空值
const f3: LogFunc = function () {
  return 300; // 允许返回非空值
};
  • 为什么会这样?

是为了确保如下代码成⽴,我们知道 Array.prototype.push 的返回值是⼀个数字, 而 Array.prototype.forEach 方法期望其回调的返回类型是 void 。参照官方文档

ts
const src = [1, 2, 3];
const dst = [0];
src.forEach((el) => dst.push(el)); // 箭头函数简写默认会加一个return

10. 接口(Interface)

interface 是⼀种定义结构的方式,主要作用是为类、对象、函数等规定⼀种契约,这样可以确保代码的⼀致性和类型安全

DANGER

但要注意 interface 只能定义格式,不能包含任何实现 !

  1. 定义类结构
ts
interface PersonInterface {
  name: string;
  age: number;
  speak(n: number): void;
}
// 定义⼀个类 Person,实现 PersonInterface 接口
class Person implements PersonInterface {
  constructor(public name: string, public age: number) {}
  // 实现接口中的 speak 方法
  speak(n: number): void {
    for (let i = 0; i < n; i++) {
      // 打印出包含名字和年龄的问候语句
      console.log(`你好,我叫${this.name},我的年龄是${this.age}`);
    }
  }
}
// 创建⼀个 Person 类的实例 p1,传⼊名字 'tom' 和年龄 18
const p1 = new Person("tom", 18);
p1.speak(3);
  1. 定义对象结构
ts
interface UserInterface {
  name: string;
  readonly gender: string; // 只读属性
  age?: number; // 可选属性
  run: (n: number) => void;
}
const user: UserInterface = {
  name: "张三",
  gender: "男",
  age: 18,
  run(n) {
    console.log(`奔跑了${n}⽶`);
  },
};
  1. 定义函数结构
ts
interface CountInterface {
  (a: number, b: number): number;
}
const count: CountInterface = (x, y) => {
  return x + y;
};
  1. 继承接口

⼀个 interface 继承另⼀个 interface ,从⽽实现代码的复用

ts
interface PersonInterface {
  name: string; // 姓名
  age: number; // 年龄
}
interface StudentInterface extends PersonInterface {
  grade: string; // 年级
}
const stu: StudentInterface = {
  name: "张三",
  age: 25,
  grade: "高三",
};
  1. 接口自动合并(可重复定义)
ts
// PersonInterface接口
interface PersonInterface {
  // 属性声明
  name: string;
  age: number;
}
// 给PersonInterface接口添加新属性
interface PersonInterface {
  // 方法声明
  speak(): void;
}
// Person类实现PersonInterface
class Person implements PersonInterface {
  name: string;
  age: number;
  // 构造器
  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  // 方法
  speak() {
    console.log("你好!我是⽼师:", this.name);
  }
}

TIP

总结:何时使用接口?

  1. 定义对象的格式: 描述数据模型、API 响应格式、配置对象...等等,是开发中用的最多的场景。
  2. 类的契约:规定⼀个类需要实现哪些属性和方法。
  3. 扩展已有接口:⼀般用于扩展第三方库的类型, 这种特性在大型项目中可能会用到。

11. 概念区分

  1. interfacetype 的区别

INFO

  • 相同点interfacetype 都可以用于定义对象结构,在定义对象结构时两者都可以
  • 不同点
  1. interface :更专注于定义对象和类的结构,⽀持继承、合并。
  2. type :可以定义类型别名、联合类型、交叉类型,但不⽀持继承和自动合并。
  • interfacetype 都可以定义对象结构
ts
// 使用 interface 定义 Person 对象
interface PersonInterface {
  name: string;
  age: number;
  speak(): void;
}
// 使用 type 定义 Person 对象
type PersonType = {
  name: string;
  age: number;
  speak(): void;
};
// 使用PersonInterface
let person: PersonInterface = {
 name:'张三',
 age:18,
 speak(){
 console.log(`我叫:${this.name},年龄:${this.age}`)
 }
} 
// 使用PersonType
let person: PersonType = {
  name: "张三",
  age: 18,
  speak() {
    console.log(`我叫:${this.name},年龄:${this.age}`);
  },
};
  • interface 可以继承、合并
ts
interface PersonInterface {
  name: string; // 姓名
  age: number; // 年龄
}
interface PersonInterface {
  speak: () => void;
}
// 继承、合并
interface StudentInterface extends PersonInterface {
  grade: string; // 年级
}
const student: StudentInterface = {
  name: "李四",
  age: 18,
  grade: "高⼆",
  speak() {
    console.log(this.name, this.age, this.grade);
  },
};
  • type 的交叉类型
ts
// 使用 type 定义 Person 类型,并通过交叉类型&实现属性的合并
type PersonType = {
  name: string; // 姓名
  age: number; // 年龄
} & {
  speak: () => void;
};
// 使用 type 定义 Student 类型,并通过交叉类型继承 PersonType
type StudentType = PersonType & {
  grade: string; // 年级
};
const student: StudentType = {
  name: "李四",
  age: 18,
  grade: "高⼆",
  speak() {
    console.log(this.name, this.age, this.grade);
  },
};
  1. interface 与 抽象类的区别

INFO

  • 相同点:都能定义⼀个类的格式(定义类应遵循的契约)
  • 不相同
  1. 接口:只能描述结构,不能有任何实现代码,⼀个类可以实现多个接口。
  2. 抽象类:既可以包含抽象方法,也可以包含具体方法,⼀个类只能继承⼀个抽象类。
  • ⼀个类可以实现多个接口
ts
// FlyInterface 接口
interface FlyInterface {
  fly(): void;
}
// 定义 SwimInterface 接口
interface SwimInterface {
  swim(): void;
}
// Duck 类实现了 FlyInterface 和 SwimInterface 两个接口
class Duck implements FlyInterface, SwimInterface {
  fly(): void {
    console.log("鸭⼦可以⻜");
  }
  swim(): void {
    console.log("鸭⼦可以游泳");
  }
}
// 创建⼀个 Duck 实例
const duck = new Duck();
duck.fly(); // 输出: 鸭⼦可以⻜
duck.swim(); // 输出: 鸭⼦可以游泳

八、泛型

泛型允许我们在定义函数、类或接口时,使用类型参数来表示未指定的类型,这些参数在具体使用时,才被指定具体的类型

泛型能让同⼀段代码适用于多种类型,同时仍然保持类的安全性。如下代码中 <T> 就是泛型,(不⼀定非叫 T ),设置泛型后即可在函数中使用 T 来表示该类型:

  • 泛型函数
ts
function logData<T>(data: T): T {
  console.log(data);
  return data;
}
logData<number>(100);
logData<string>("hello");
  • 泛型可以有多个
ts
function logData<T, U>(data1: T, data2: U): T | U {
  console.log(data1, data2);
  return Date.now() % 2 ? data1 : data2;
}
logData<number, string>(100, "hello");
logData<string, boolean>("ok", false);
  • 泛型接口
ts
interface PersonInterface<T> {
  name: string;
  age: number;
  extraInfo: T;
}
let p1: PersonInterface<string>;
let p2: PersonInterface<number>;
p1 = { name: "张三", age: 18, extraInfo: "⼀个好⼈" };
p2 = { name: "李四", age: 18, extraInfo: 250 };
  • 泛型约束
ts
interface LengthInterface {
  length: number;
}
// 约束规则是:传⼊的类型T必须具有 length 属性
function logPerson<T extends LengthInterface>(data: T): void {
  console.log(data.length);
}
logPerson<string>("hello");
// 报错:因为number不具备length属性
logPerson<number>(100) 
  • 泛型类
ts
class Person<T> {
  constructor(public name: string, public age: number, public extraInfo: T) {}
  speak() {
    console.log(`我叫${this.name}今年${this.age}岁了`);
    console.log(this.extraInfo);
  }
}
// 测试代码1
const p1 = new Person<number>("tom", 30, 250);
// 测试代码2
type JobInfo = {
  title: string;
  company: string;
};
const p2 = new Person<JobInfo>("tom", 30, {
  title: "研发总监",
  company: "发发发科技公司",
});

九、类型声明文件

类型声明⽂件是 TypeScript 中的⼀种特殊⽂件,通常以 .d.ts 作为扩展名。它的主要作用是为现有的 JavaScript 代码提供类型信息,使得 TypeScript 能够在使用这些 JavaScript 库或模块时进⾏类型检查和提示。

ts
export function add(a, b) {
  return a + b;
}
export function mul(a, b) {
  return a * b;
}
ts
declare function add(a: number, b: number): number;
declare function mul(a: number, b: number): number;
export { add, mul };
ts
// example.ts
import { add, mul } from "./demo.js";
const x = add(2, 3); // x 类型为 number
const y = mul(4, 5); // y 类型为 number
console.log(x, y);

十、*类相关知识

本⼩节是复习类相关知识,方便学习 TypeScript 中的接口。如果有相关基础可以跳过。

  • Person 类
ts
class Person {
  // 属性声明
  name: string;
  age: number;
  // 构造器
  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  // 方法
  speak() {
    console.log(`我叫:${this.name},今年${this.age}岁`);
  }
}
// Person实例
const p1 = new Person("周杰伦", 38);
  • Student 继承 Person
ts
class Student extends Person {
  grade: string;
  // 构造器
  constructor(name: string, age: number, grade: string) {
    super(name, age);
    this.grade = grade;
  }
  // 备注本例中若Student类不需要额外的属性,Student的构造器可以省略
  // 重写从⽗类继承的方法
  override speak() {
    console.log(`我是学⽣,我叫:${this.name},今年${this.age}岁,在读${this.grade}
年级`);
  }
  // ⼦类自⼰的方法
  study() {
    console.log(`${this.name}正在努⼒学习中......`);
  }
}
  1. 属性修饰符

An image

  • public 修饰符
ts
class Person {
  // name写了public修饰符,age没写修饰符,最终都是public修饰符
  public name: string;
  age: number;
  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  speak() {
    // 类的【内部】可以访问public修饰的name和age
    console.log(`我叫:${this.name},今年${this.age}岁`);
  }
}
const p1 = new Person("张三", 18);
// 类的【外部】可以访问public修饰的属性
console.log(p1.name);
ts
class Student extends Person {
  constructor(name: string, age: number) {
    super(name, age);
  }
  study() {
    // 【⼦类中】可以访问⽗类中public修饰的:name属性、age属性
    console.log(`${this.age}岁的${this.name}正在努⼒学习`);
  }
}
  • 属性的简写形式
ts
class Person {
  public name: string;
  public age: number;
  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}
ts
class Person {
  constructor(public name: string, public age: number) {}
}
  1. protected 修饰符
ts
class Person {
  // name和age是受保护属性,不能在类外部访问,但可以在【类】与【⼦类】中访问
  constructor(protected name: string, protected age: number) {}
  // getDetails是受保护方法,不能在类外部访问,但可以在【类】与【⼦类】中访问
  protected getDetails(): string {
    // 类中能访问受保护的name和age属性
    return `我叫:${this.name},年龄是:${this.age}`;
  }
  // introduce是公开方法,类、⼦类、类外部都能使用
  introduce() {
    // 类中能访问受保护的getDetails方法
    console.log(this.getDetails());
  }
}
const p1 = new Person("杨超越", 18);
// 可以在类外部访问introduce
p1.introduce();
// 以下代码均报错
// p1.getDetails()
// p1.name
// p1.age
ts
class Student extends Person {
  constructor(name: string, age: number) {
    super(name, age);
  }
  study() {
    // ⼦类中可以访问introduce
    this.introduce();
    // ⼦类中可以访问受保护的name
    console.log(`${this.name}正在努⼒学习`);
  }
}
const s1 = new Student("tom", 17);
s1.introduce();
  1. private 修饰符
ts
class Person {
  constructor(
    protected name: string,
    protected age: number,
    // IDCard属性为私有的(private)属性,只能在【类内部】使用
    private IDCard: string
  ) {}
  private getPrivateInfo() {
    // 类内部可以访问私有的(private)属性 —— IDCard
    return `身份证号码为:${this.IDCard}`;
  }
  getInfo() {
    // 类内部可以访问受保护的(protected)属性 —— name和age
    return `我叫: ${this.name}, 今年刚满${this.age}岁`;
  }
  getFullInfo() {
    // 类内部可以访问公开的getInfo方法,也可以访问私有的getPrivateInfo方法
    return this.getInfo() + "," + this.getPrivateInfo();
  }
}
const p1 = new Person("张三", 18, "110114198702034432");
console.log(p1.getFullInfo());
console.log(p1.getInfo());
// 以下代码均报错
// p1.name
// p1.age
// p1.IDCard
// p1.getPrivateInfo()
  1. readonly 修饰符
ts
class Car {
  constructor(
    public readonly vin: string, //⻋辆识别码,为只读属性
    public readonly year: number, //出⼚年份,为只读属性
    public color: string,
    public sound: string
  ) {}
  // 打印⻋辆信息
  displayInfo() {
    console.log(`
    识别码:${this.vin},
    出⼚年份:${this.year},
    颜⾊:${this.color},
    ⾳响:${this.sound}
 `);
  }
}
const car = new Car("1HGCM82633A123456", 2018, "⿊⾊", "Bose⾳响");
car.displayInfo();
// 以下代码均错误:不能修改 readonly 属性
// car.vin = '897WYE87HA8SGDD8SDGHF';
// car.year = 2020;
  1. 抽象类

INFO

  • 概述:抽象类是⼀种无法被实例化的类,专⻔用来定义类的结构和⾏为,类中可以写抽象方法,也可以写具体实现。抽象类主要用来为其派⽣类提供⼀个基础结构,要求其派⽣类 必须实现其中的抽象方法。
  • 简记:抽象类不能实例化,其意义是可以被继承,抽象类⾥可以有普通方法、也可以有抽象方法。

通过以下场景,理解抽象类:

我们定义⼀个抽象类 Package ,表示所有包裹的基本结构,任何包裹都有重量属性 weight, 包裹都需要计算运费。但不同类型的包裹(如:标准速度、特快专递)都有不同的运费计算方式,因此用于计算运费的 calculate 方法是⼀个抽象方法,必须由具体的⼦类来实现。

ts
abstract class Package {
  constructor(public weight: number) {}
  // 抽象方法:用来计算运费,不同类型包裹有不同的计算方式
  abstract calculate(): number;
  // 通用方法:打印包裹详情
  printPackage() {
    console.log(`包裹重量为: ${this.weight}kg,运费为: ${this.calculate()}元`);
  }
}

StandardPackage 类和 ExpressPackage 继承了 Package ,分别实现了 calculate 方法:

ts
// 标准包裹
class StandardPackage extends Package {
  constructor(
    weight: number,
    public unitPrice: number // 每公⽄的固定费率
  ) {
    super(weight);
  }
  // 实现抽象方法:计算运费
  calculate(): number {
    return this.weight * this.unitPrice;
  }
}
// 创建标准包裹实例
const s1 = new StandardPackage(10, 5);
s1.printPackage();
ts
class ExpressPackage extends Package {
  constructor(
    weight: number,
    private unitPrice: number, // 每公⽄的固定费率(快速包裹更高)
    private additional: number // 超出10kg以后的附加费
  ) {
    super(weight);
  }
  // 实现抽象方法:计算运费
  calculate(): number {
    if (this.weight > 10) {
      // 超出10kg的部分,每公⽄多收additional对应的价格
      return 10 * this.unitPrice + (this.weight - 10) * this.additional;
    } else {
      return this.weight * this.unitPrice;
    }
  }
}
// 创建特快包裹实例
const e1 = new ExpressPackage(13, 8, 2);
e1.printPackage();

TIP

总结:何时使用抽象类?

  1. 定义通用接口 :为⼀组相关的类定义通用的⾏为(方法或属性)时
  2. 提供基础实现 :在抽象类中提供某些方法或为其提供基础实现,这样派⽣类就可以继承这些实现。
  3. 确保关键实现 :强制派⽣类实现⼀些关键⾏为。
  4. 共享代码和逻辑:当多个类需要共享部分代码时,抽象类可以避免代码重复。