TypeScript进阶

类型别名

类型别名用来给类型起个新名字

  1. type Name = string;
  2. type NameResolver = () => string;
  3. type NameOrResolver = Name | NameResolver;
  4. function getName(n: NameOrResolver): Name {
  5.     if (typeof n === 'string') {
  6.         return n;
  7.     } else {
  8.         return n();
  9.     }
  10. }

上例中，我们使用 type 创建类型别名。

类型别名常用于联合类型。

字符串字面量类型

字符串字面量类型用来约束取值只能是某几个字符串中的一个。

  1. type EventNames = 'click' | 'scroll' | 'mousemove';
  2. function handleEvent(ele: Element, event: EventNames) {
  3.     // do something
  4. }
  6. handleEvent(document.getElementById('hello'), 'scroll');  // 没问题
  7. handleEvent(document.getElementById('world'), 'dblclick'); // 报错，event 不能为 'dblclick'
  9. // index.ts(7,47): error TS2345: Argument of type '"dblclick"' is not assignable to parameter of type 'EventNames'.

上例中，我们使用 type 定了一个字符串字面量类型 EventNames，它只能取三种字符串中的一种。

注意，类型别名与字符串字面量类型都是使用 type 进行定义。

元组

数组合并了相同类型的对象，而元组（Tuple）合并了不同类型的对象。

元组起源于函数编程语言（如 F#），这些语言中会频繁使用元组。

简单的例子

定义一对值分别为 string 和 number 的元组：

  1. let tom: [string, number] = ['Tom', 25];

当赋值或访问一个已知索引的元素时，会得到正确的类型：

  1. let tom: [string, number];
  2. tom[0] = 'Tom';
  3. tom[1] = 25;
  5. tom[0].slice(1);
  6. tom[1].toFixed(2);

也可以只赋值其中一项：

  1. let tom: [string, number];
  2. tom[0] = 'Tom';

但是当直接对元组类型的变量进行初始化或者赋值的时候，需要提供所有元组类型中指定的项。

  1. let tom: [string, number];
  2. tom = ['Tom', 25];
  4. let tom: [string, number];
  5. tom = ['Tom'];
  7. // Property '1' is missing in type '[string]' but required in type '[string, number]'.

枚举

枚举（Enum）类型用于取值被限定在一定范围内的场景，比如一周只能有七天，颜色限定为红绿蓝等。

枚举使用enum关键字来定义：

  1. enum Days {Sun,Mon,Tue,Wed,Thu.Fri,Sat};

枚举成员会被赋值为从 0 开始递增的数字，同时也会对枚举值到枚举名进行反向映射：

  1. enum Days { Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat };
  3. console.log(Days["Sun"] === 0); // true
  4. console.log(Days["Mon"] === 1); // true
  5. console.log(Days["Tue"] === 2); // true
  6. console.log(Days["Sat"] === 6); // true
  8. console.log(Days[0] === "Sun"); // true
  9. console.log(Days[1] === "Mon"); // true
  10. console.log(Days[2] === "Tue"); // true
  11. console.log(Days[6] === "Sat"); // true

手动赋值

我们也可以给枚举项手动赋值：

  1. enum Days {Sun = 7, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};
  3. console.log(Days["Sun"] === 7); // true
  4. console.log(Days["Mon"] === 1); // true
  5. console.log(Days["Tue"] === 2); // true
  6. console.log(Days["Sat"] === 6); // true

上面的例子中，未手动赋值的枚举项会接着上一个枚举项递增。

如果未手动赋值的枚举项与手动赋值的重复了，TypeScript 是不会察觉到这一点的：

  1. enum Days { Sun = 3, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat };
  3. console.log(Days["Sun"] === 3); // true
  4. console.log(Days["Wed"] === 3); // true
  5. console.log(Days[3] === "Sun"); // false
  6. console.log(Days[3] === "Wed"); // true

转换后

  1. var Days;
  2. (function (Days) {
  3.     Days[Days["Sun"] = 3] = "Sun";
  4.     Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
  5.     Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
  6.     Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
  7.     Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
  8.     Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
  9.     Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
  10. })(Days || (Days = {}));
  11. ;
  12. console.log(Days["Sun"] === 3); // true
  13. console.log(Days["Wed"] === 3); // true
  14. console.log(Days[3] === "Sun"); // false
  15. console.log(Days[3] === "Wed"); // true

上面的例子中，递增到 3 的时候与前面的 Sun 的取值重复了，但是 TypeScript 并没有报错，导致 Days[3] 的值先是 "Sun"，而后又被 "Wed" 覆盖了。

手动赋值的枚举项可以不是数字，此时需要使用类型断言来让 tsc 无视类型检查 (编译出的 js 仍然是可用的)：

  1. enum Days {Sun = 7, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat = <any>"S"};
  1. var Days;
  2. (function (Days) {
  3.     Days[Days["Sun"] = 7] = "Sun";
  4.     Days[Days["Mon"] = 8] = "Mon";
  5.     Days[Days["Tue"] = 9] = "Tue";
  6.     Days[Days["Wed"] = 10] = "Wed";
  7.     Days[Days["Thu"] = 11] = "Thu";
  8.     Days[Days["Fri"] = 12] = "Fri";
  9.     Days[Days["Sat"] = "S"] = "Sat";
  10. })(Days || (Days = {}));

当然，手动赋值的枚举项也可以为小数或负数，此时后续未手动赋值的项的递增步长仍为 1：

  1. enum Days {Sun = 7, Mon = 1.5, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};
  3. console.log(Days["Sun"] === 7); // true
  4. console.log(Days["Mon"] === 1.5); // true
  5. console.log(Days["Tue"] === 2.5); // true
  6. console.log(Days["Sat"] === 6.5); // true

常数项和计算所得项

枚举项有两种类型：常数项（constant member）和计算所得项（computed member）。

一个典型的计算所得项的例子

  1. //计算所得项
  2. enum Color { Red, Green, Blue = "blue".length }

上面的例子中，"blue".length 就是一个计算所得项。

上面的例子不会报错，但是如果紧接在计算所得项后面的是未手动赋值的项，那么它就会因为无法获得初始值而报错：在已经手动赋值的后面，都需要赋值。

  1. enum Color {Red = "red".length, Green, Blue};
  3. // index.ts(1,33): error TS1061: Enum member must have initializer.
  4. // index.ts(1,40): error TS1061: Enum member must have initializer.

当满足以下条件时，枚举成员被当作是常数：

  • 不具有初始化函数并且之前的枚举成员是常数。在这种情况下，当前枚举成员的值为上一个枚举成员的值加 1。但第一个枚举元素是个例外。如果它没有初始化方法，那么它的初始值为 0。

  • 枚举成员使用常数枚举表达式初始化。常数枚举表达式是 TypeScript 表达式的子集，它可以在编译阶段求值。当一个表达式满足下面条件之一时，它就是一个常数枚举表达式：

    • 数字字面量
    • 引用之前定义的常数枚举成员（可以是在不同的枚举类型中定义的）如果这个成员是在同一个枚举类型中定义的，可以使用非限定名来引用
    • 带括号的常数枚举表达式
    • +, -, ~ 一元运算符应用于常数枚举表达式
    • +, -, *, /, %, <<, >>, >>>, &, |, ^ 二元运算符，常数枚举表达式做为其一个操作对象。若常数枚举表达式求值后为 NaN 或 Infinity，则会在编译阶段报错

所有其它情况的枚举成员被当作是需要计算得出的值。

常数枚举

常数枚举是使用const enum定义的枚举类型

  1. const enum Directions {
  2.     Up,
  3.     Down,
  4.     Left,
  5.     Right
  6. }
  8. let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

常数枚举与普通枚举的区别是，他会在编译阶段被删除，并且不能包含计算成员

编译为JS代码为

  1. var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

假如包含了计算成员，则会在编译阶段报错

  1. const enum Color { Red, Green, Blue = "blue".length };
  3. // index.ts(1,38): error TS2474: In 'const' enum declarations member initializer must be constant expression.

外部枚举

外部枚举（Ambient Enums）是使用 declare enum 定义的枚举类型：

  1. declare enum Directions {
  2.     Up,
  3.     Down,
  4.     Left,
  5.     Right
  6. }
  8. let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

之前提到过，declare 定义的类型只会用于编译时的检查，编译结果中会被删除。

上例的编译结果是：

  1. var directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];
  1. declare const enum Directions {
  2.     Up,
  3.     Down,
  4.     Left,
  5.     Right
  6. }
  8. let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

编译结果：

  1. var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

类

类的概念

虽然 JavaScript 中有类的概念，但是可能大多数 JavaScript 程序员并不是非常熟悉类，这里对类相关的概念做一个简单的介绍。

  • 类（Class）：定义了一件事物的抽象特点，包含它的属性和方法
  • 对象（Object）：类的实例，通过 new 生成
  • 面向对象（OOP）的三大特性：封装、继承、多态
  • 封装（Encapsulation）：将对数据的操作细节隐藏起来，只暴露对外的接口。外界调用端不需要（也不可能）知道细节，就能通过对外提供的接口来访问该对象，同时也保证了外界无法任意更改对象内部的数据
  • 继承（Inheritance）：子类继承父类，子类除了拥有父类的所有特性外，还有一些更具体的特性
  • 多态（Polymorphism）：由继承而产生了相关的不同的类，对同一个方法可以有不同的响应。比如 Cat 和 Dog 都继承自 Animal，但是分别实现了自己的 eat 方法。此时针对某一个实例，我们无需了解它是 Cat 还是 Dog，就可以直接调用 eat 方法，程序会自动判断出来应该如何执行 eat
  • 存取器（getter & setter）：用以改变属性的读取和赋值行为
  • 修饰符（Modifiers）：修饰符是一些关键字，用于限定成员或类型的性质。比如 public 表示公有属性或方法
  • 抽象类（Abstract Class）：抽象类是供其他类继承的基类，抽象类不允许被实例化。抽象类中的抽象方法必须在子类中被实现
  • 接口（Interfaces）：不同类之间公有的属性或方法，可以抽象成一个接口。接口可以被类实现（implements）。一个类只能继承自另一个类，但是可以实现多个接口

ES6中类的用法

属性和方法

使用class定义类，使用constructor定义构造函数

通过new生成新实例的时候，会自动调用构造函数

  1. class Animal {
  2.     public name;
  3.     constructor(name) {
  4.         this.name = name;
  5.     }
  6.     sayHi() {
  7.         return `My name is ${this.name}`;
  8.     }
  9. }
  11. let a = new Animal('Jack');
  12. console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

类的继承

使用extends关键字实现继承，子类中使用super关键字来调用父类的构造函数和方法

  1. class Animal {
  2.     constructor(name) {
  3.         this.name = name;
  4.     }
  5.     sayHi() {
  6.         return `My name is ${this.name}`;
  7.     }
  8. }
  10. class Cat extends Animal {
  11.     constructor(name) {
  12.         super(name)//调用父类的constructor
  13.         console.log(this.name);
  14.     }
  15.     sayHi() {
  16.         return 'miao' + super.sayHi()//调用父类的sayHi()
  17.     }
  18. }
  19. let c = new Cat('Tom') //当我们new的时候就调用constructor
  20. console.log(c.sayHi()); //miaoMy name is Tom

存取器

使用getter和setter可以改变属性的赋值和读取行为

  1. class Animal {
  2.   constructor(name) {
  3.     this.name = name;
  4.   }
  5.   get name() {
  6.     return 'Jack';
  7.   }
  8.   set name(value) {
  9.     console.log('setter: ' + value);
  10.   }
  11. }
  13. let a = new Animal('Kitty'); // setter: Kitty
  14. a.name = 'Tom'; // setter: Tom
  15. console.log(a.name); // Jack

静态方法

使用static修饰符修饰的方法称为静态方法，他们不需要被实例化，而是直接通过类来调用

  1. class Animal {
  2.   static isAnimal(a) {
  3.     return a instanceof Animal;
  4.   }
  5. }
  7. let a = new Animal('Jack');
  8. Animal.isAnimal(a); // true
  9. a.isAnimal(a); // TypeError: a.isAnimal is not a function

静态方法用于实现属于该类但不属于该类任何特定对象的函数

  1. class Animal {
  2.     static isAnimal() {
  3.         console.log(this === Animal);
  4.     }
  5. }
  6. Animal.isAnimal()
  8. // 上面的代码等同于===================
  9. class Animal { }
  10. Animal.isAnimal = function () {
  11.     console.log(this === Animal);
  12. }
  13. Animal.isAnimal()

ES7中类的用法

实例属性

ES6中实例的属性只能通过构造函数中的this.xxx来定义，ES7 提案中可以直接在类里面定义：

  1. class Animal {
  2.   name = 'Jack';
  4.   constructor() {
  5.     // ...
  6.   }
  7. }
  9. let a = new Animal();
  10. console.log(a.name); // Jack

静态属性

ES7 提案中，可以使用 static 定义一个静态属性：

  1. class Animal {
  2.   static num = 42;
  4.   constructor() {
  5.     // ...
  6.   }
  7. }
  9. console.log(Animal.num); // 42

TypeScript中类的用法

public private 和 protected

TypeScript 可以使用三种访问修饰符（Access Modifiers），分别是 public、private 和 protected。

  • public 修饰的属性或方法是公有的，可以在任何地方被访问到，默认所有的属性和方法都是 public 的
  • private 修饰的属性或方法是私有的，不能在声明它的类的外部访问
  • protected 修饰的属性或方法是受保护的，它和 private 类似，区别是它在子类中也是允许被访问的
  1. class Animal {
  2.   public name;
  3.   public constructor(name) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6. }
  8. let a = new Animal('Jack');
  9. console.log(a.name); // Jack
  10. a.name = 'Tom';
  11. console.log(a.name); // Tom

编译为js代码为

  1. var Animal = /** @class */ (function () {
  2.     function Animal(name) {
  3.         this.name = name;
  4.     }
  5.     return Animal;
  6. }());
  7. var a = new Animal('Jack');
  8. console.log(a.name); // Jack
  9. a.name = 'Tom';
  10. console.log(a.name); // Tom

上面的例子中，name 被设置为了 public，所以直接访问实例的 name 属性是允许的。

很多时候，我们希望有的属性是无法直接存取的，这时候就可以用 private 了：

  1. class Animal {
  2.   private name;
  3.   public constructor(name) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6. }
  8. let a = new Animal('Jack');
  9. console.log(a.name);
  10. a.name = 'Tom';
  12. //在编译的时候，就会报错。
  13. // index.ts(9,13): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.
  14. // index.ts(10,1): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

使用private修饰的属性或方法，在子类中也是不允许访问的

  1. class Animal {
  2.   private name;
  3.   public constructor(name) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6. }
  8. class Cat extends Animal {
  9.   constructor(name) {
  10.     super(name);
  11.     console.log(this.name);
  12.   }
  13. }
  15. // index.ts(11,17): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

而如果使用protected修饰，则允许在子类中访问

  1. class Animal {
  2.   protected name;
  3.   public constructor(name) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6. }
  8. class Cat extends Animal {
  9.   constructor(name) {
  10.     super(name);
  11.     console.log(this.name);
  12.   }
  13. }

当构造函数修饰为 private 时，该类不允许被继承或者实例化：

  1. class Animal {
  2.   public name;
  3.   private constructor(name) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6. }
  7. class Cat extends Animal {
  8.   constructor(name) {
  9.     super(name);
  10.   }
  11. }
  13. let a = new Animal('Jack');
  15. // index.ts(7,19): TS2675: Cannot extend a class 'Animal'. Class constructor is marked as private.
  16. // index.ts(13,9): TS2673: Constructor of class 'Animal' is private and only accessible within the class declaration.

当构造函数修饰为 protected 时，该类只允许被继承：

  1. class Animal {
  2.   public name;
  3.   protected constructor(name) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6. }
  7. class Cat extends Animal {
  8.   constructor(name) {
  9.     super(name);
  10.   }
  11. }
  13. let a = new Animal('Jack');
  15. // index.ts(13,9): TS2674: Constructor of class 'Animal' is protected and only accessible within the class declaration.

参数属性

修饰符和readonly还可以使用在构造函数参数中，等同于类中定义该属性同时给该属性赋值，使代码更简洁。

  1. class Animal {
  2.   // public name: string;
  3.   public constructor(public name) {
  4.     // this.name = name;
  5.   }
  6. }

readonly

只读属性关键字，只允许出现在属性声明或索引签名或构造函数中。

  1. class Animal {
  2.     readonly name;
  3.     public constructor(name) {
  4.         this.name = name;
  5.     }
  6. }
  8. let a = new Animal('Jack');
  9. console.log(a.name); // Jack
  10. a.name = 'Tom'; //无法分配到name,因为它是只读属性

注意如果 readonly 和其他访问修饰符同时存在的话，需要写在其后面。

  1. class Animal {
  2.   // public readonly name;
  3.   public constructor(public readonly name) {
  4.     // this.name = name;
  5.   }
  6. }

抽象类

abstract 用于定义抽象类和其中的抽象方法。

什么是抽象类？

首先，抽象类是不允许被实例化的：

  1. abstract class Animal {
  2.     public name;
  3.     public constructor(name) {
  4.         this.name = name;
  5.     }
  6.     public abstract sayHi();
  7. }
  9. let a = new Animal('Jack');//无法创建抽象类的实例
  11.   // index.ts(9,11): error TS2511: Cannot create an instance of the abstract class 'Animal'.

上面的例子中，我们定义了一个抽象类 Animal，并且定义了一个抽象方法 sayHi。在实例化抽象类的时候报错了。

其次，抽象类中的抽象方法必须被子类实现：也就是说子类必须实现抽象类中的抽象方法

  1. abstract class Animal {
  2.     public name;
  3.     public constructor(name) {
  4.         this.name = name;
  5.     }
  6.     public abstract sayHi();
  7. }
  9. class Cat extends Animal { //非抽象类“Cat”没有实现继承自“Animal”类的抽象成员“sayHi”。
  10.     public eat() {
  11.         console.log(`${this.name} is eating.`);
  12.     }
  13. }
  15. let cat = new Cat('Tom');

上面的例子中，我们定义了一个类 Cat 继承了抽象类 Animal，但是没有实现抽象方法 sayHi，所以编译报错了。

下面是一个正确使用抽象类的例子：

  1. abstract class Animal {
  2.     public name;
  3.     public constructor(name) {
  4.         this.name = name;
  5.     }
  6.     public abstract sayHi();
  7. }
  9. class Cat extends Animal {
  10.     public sayHi() {
  11.         console.log(`Meow, My name is ${this.name}`);
  12.     }
  13. }
  15. let cat = new Cat('Tom');

类的类型

给类加上 TypeScript 的类型很简单，与接口类似：

  1. class Animal {
  2.   name: string;
  3.   constructor(name: string) {
  4.     this.name = name;
  5.   }
  6.   sayHi(): string {
  7.     return `My name is ${this.name}`;
  8.   }
  9. }
  11. let a: Animal = new Animal('Jack');
  12. console.log(a.sayHi()); // My name is Jack