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三、进阶

发布于 2024-09-07 22:03:42 字数 20713 浏览 0 评论 0 收藏 0

3.1 类型别名

类型别名用来给一个类型起个新名字

type Name = string;

type NameResolver = () => string;

type NameOrResolver = Name | NameResolver; // 联合类型

function getName(n: NameOrResolver): Name {
    if (typeof n === 'string') {
        return n;
    } else {
        return n();
    }
}

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

3.2 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

type EventNames = 'click' | 'scroll' | 'mousemove';
function handleEvent(ele: Element, event: EventNames) {
    // do something
}

handleEvent(document.getElementById('hello'), 'scroll');  // 没问题
handleEvent(document.getElementById('world'), 'dbclick'); // 报错,event 不能为 'dbclick'

// index.ts(7,47): error TS2345: Argument of type '"dbclick"' 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

3.3 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,在这些语言中频繁使用元组。

3.3.1 简单的例子

定义一对值分别为 stringnumber 的元组

let user: [string, number] = ['poetries', 22];

当赋值或访问一个已知索引的元素时,会得到正确的类型

let user: [string, number];
user[0] = 'poetries';
user[1] = 22;

user[0].slice(1);
user[1].toFixed(2);

也可以只赋值其中一项

let user: [string, number];
user[0] = 'poetries';

3.3.2 越界的元素

当添加越界的元素时,它的类型会被限制为元组中每个类型的联合类型

let user: [string, number];
user = ['poetries', 22];
user.push('http://blog.poetries.top');
user.push(true);

// index.ts(4,14): error TS2345: Argument of type 'boolean' is not assignable to parameter of type 'string | number'.
//   Type 'boolean' is not assignable to type 'number'.

3.4 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

3.4.1 简单的例子

枚举使用 enum 关键字来定义:

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

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

console.log(Days["Sun"] === 0); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

console.log(Days[0] === "Sun"); // true
console.log(Days[1] === "Mon"); // true
console.log(Days[2] === "Tue"); // true
console.log(Days[6] === "Sat"); // true

事实上,上面的例子会被编译为

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 0] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

3.4.2 手动赋值

我们也可以给枚举项手动赋值

enum Days {Sun = 7, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
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

enum Days {Sun = 3, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 3); // true
console.log(Days["Wed"] === 3); // true
console.log(Days[3] === "Sun"); // false
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。编译的结果是

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 3] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

所以使用的时候需要注意,最好不要出现这种覆盖的情况。

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):

enum Days {Sun = 7, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat = <any>"S"};
var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 7] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 8] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 9] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 10] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 11] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 12] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = "S"] = "Sat";
})(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

enum Days {Sun = 7, Mon = 1.5, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1.5); // true
console.log(Days["Tue"] === 2.5); // true
console.log(Days["Sat"] === 6.5); // true

3.4.3 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

前面我们所举的例子都是常数项,一个典型的计算所得项的例子:

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

enum Color {Red = "red".length, Green, Blue};

// index.ts(1,33): error TS1061: Enum member must have initializer.
// index.ts(1,40): error TS1061: Enum member must have initializer.

3.4.4 常数枚举

常数枚举是使用 const enum 定义的枚举类型

const enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

常数枚举与普通枚举的区别是,它会在编译阶段被删除,并且不能包含计算成员

//上例的编译结果是:

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:

const enum Color {Red, Green, Blue = "blue".length};

// index.ts(1,38): error TS2474: In 'const' enum declarations member initializer must be constant expression.

3.4.5 外部枚举

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

declare enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

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:

var directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];
  • 外部枚举与声明语句一样,常出现在声明文件中。
  • 同时使用 declareconst 也是可以的:
declare const enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];
// 编译结果:

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

3.5 类

3.5.1 类的概念

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 CatDog 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

3.5.2 public private 和 protected

TypeScript 可以使用三种访问修饰符( Access Modifiers ),分别是 publicprivateprotected

  • 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
  • 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
class Animal {
    public name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // Jack
a.name = 'Tom';
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

lass Animal {
    private name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // Jack
a.name = 'Tom';

// index.ts(9,13): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.
// index.ts(10,1): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

上面的例子编译后的代码是:

var Animal = (function () {
    function Animal(name) {
        this.name = name;
    }
    return Animal;
}());
var a = new Animal('Jack');
console.log(a.name);
a.name = 'Tom';

使用 private 修饰的属性或方法,在子类中也是不允许访问的:

class Animal {
    private name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
}

class Cat extends Animal {
    constructor(name) {
        super(name);
        console.log(this.name);
    }
}

// index.ts(11,17): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

而如果是用 protected 修饰,则允许在子类中访问

class Animal {
    protected name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
}

class Cat extends Animal {
    constructor(name) {
        super(name);
        console.log(this.name);
    }
}

3.5.3 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

abstract class Animal {
    public name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    public abstract sayHi();
}

let a = new Animal('Jack');

// 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

abstract class Animal {
    public name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    public abstract sayHi();
}

class Cat extends Animal {
    public eat() {
        console.log(`${this.name} is eating.`);
    }
}

let cat = new Cat('Tom');

// index.ts(9,7): error TS2515: Non-abstract class 'Cat' does not implement inherited abstract member 'sayHi' from class 'Animal'.

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:

abstract class Animal {
    public name;
    public constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    public abstract sayHi();
}

class Cat extends Animal {
    public sayHi() {
        console.log(`Meow, My name is ${this.name}`);
    }
}

let cat = new Cat('Tom');

上面的例子中,我们实现了抽象方法 sayHi ,编译通过了。

需要注意的是,即使是抽象方法, TypeScript 的编译结果中,仍然会存在这个类,上面的代码的编译结果是:

var __extends = (this && this.__extends) || function (d, b) {
    for (var p in b) if (b.hasOwnProperty(p)) d[p] = b[p];
    function __() { this.constructor = d; }
    d.prototype = b === null ? Object.create(b) : (__.prototype = b.prototype, new __());
};
var Animal = (function () {
    function Animal(name) {
        this.name = name;
    }
    return Animal;
}());
var Cat = (function (_super) {
    __extends(Cat, _super);
    function Cat() {
        _super.apply(this, arguments);
    }
    Cat.prototype.sayHi = function () {
        console.log('Meow, My name is ' + this.name);
    };
    return Cat;
}(Animal));
var cat = new Cat('Tom');

3.5.4 类的类型

给类加上 TypeScript 的类型很简单,与接口类似:

class Animal {
    name: string;
    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    sayHi(): string {
      return `My name is ${this.name}`;
    }
}

let a: Animal = new Animal('Jack');
console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

3.6 类与接口

3.6.1 类实现接口

实现( implements )是面向对象中的一个重要概念。一般来讲,一个类只能继承自另一个类,有时候不同类之间可以有一些共有的特性,这时候就可以把特性提取成接口( interfaces ),用 implements 关键字来实现。这个特性大大提高了面向对象的灵活性

举例来说,门是一个类,防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能,我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类,车,也有报警器的功能,就可以考虑把报警器提取出来,作为一个接口,防盗门和车都去实现它

interface Alarm {
    alert();
}

class Door {
}

class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
    alert() {
        console.log('SecurityDoor alert');
    }
}

class Car implements Alarm {
    alert() {
        console.log('Car alert');
    }
}

一个类可以实现多个接口

interface Alarm {
    alert();
}

interface Light {
    lightOn();
    lightOff();
}

class Car implements Alarm, Light {
    alert() {
        console.log('Car alert');
    }
    lightOn() {
        console.log('Car light on');
    }
    lightOff() {
        console.log('Car light off');
    }
}

上例中, Car 实现了 AlarmLight 接口,既能报警,也能开关车灯

3.6.2 接口继承接口

接口与接口之间可以是继承关系

interface Alarm {
    alert();
}

interface LightableAlarm extends Alarm {
    lightOn();
    lightOff();
}

上例中,我们使用 extends 使 LightableAlarm 继承 Alarm

3.6.3 接口继承类

接口也可以继承类:

class Point {
    x: number;
    y: number;
}

interface Point3d extends Point {
    z: number;
}

let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3};

3.6.4 混合类型

可以使用接口的方式来定义一个函数需要符合的形状

interface SearchFunc {
    (source: string, subString: string): boolean;
}

let mySearch: SearchFunc;
mySearch = function(source: string, subString: string) {
    return source.search(subString) !== -1;
}

有时候,一个函数还可以有自己的属性和方法

interface Counter {
    (start: number): string;
    interval: number;
    reset(): void;
}

function getCounter(): Counter {
    let counter = <Counter>function (start: number) { };
    counter.interval = 123;
    counter.reset = function () { };
    return counter;
}

let c = getCounter();
c(10);
c.reset();
c.interval = 5.0;

3.7 泛型

泛型( Generics )是指在定义函数、接口或类的时候,不预先指定具体的类型,而在使用的时候再指定类型的一种特性

3.7.1 简单的例子

首先,我们来实现一个函数 createArray ,它可以创建一个指定长度的数组,同时将每一项都填充一个默认值

function createArray(length: number, value: any): Array<any> {
    let result = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']
  • 上例中,我们使用了之前提到过的数组泛型来定义返回值的类型。
  • 这段代码编译不会报错,但是一个显而易见的缺陷是,它并没有准确的定义返回值的类型: Array<any> 允许数组的每一项都为任意类型。但是我们预期的是,数组中每一项都应该是输入的 value 的类型。

这时候,泛型就派上用场了:

function createArray<T>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray<string>(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

上例中,我们在函数名后添加了 <T> ,其中 T 用来指代任意输入的类型,在后面的输入 value: T 和输出 Array<T> 中即可使用了

接着在调用的时候,可以指定它具体的类型为 string 。当然,也可以不手动指定,而让类型推论自动推算出来

function createArray<T>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

3.7.2 多个类型参数

定义泛型的时候,可以一次定义多个类型参数:

function swap<T, U>(tuple: [T, U]): [U, T] {
    return [tuple[1], tuple[0]];
}

swap([7, 'seven']); // ['seven', 7]

上例中,我们定义了一个 swap 函数,用来交换输入的元组

3.7.3 泛型约束

在函数内部使用泛型变量的时候,由于事先不知道它是哪种类型,所以不能随意的操作它的属性或方法

function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

// index.ts(2,19): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'T'.

上例中,泛型 T 不一定包含属性 length ,所以编译的时候报错了。

这时,我们可以对泛型进行约束,只允许这个函数传入那些包含 length 属性的变量。这就是泛型约束

interface Lengthwise {
    length: number;
}

function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

上例中,我们使用了 extends 约束了泛型 T 必须符合接口 Lengthwise 的形状,也就是必须包含 length 属性。

此时如果调用 loggingIdentity 的时候,传入的 arg 不包含 length ,那么在编译阶段就会报错了

interface Lengthwise {
    length: number;
}

function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

loggingIdentity(7);

// index.ts(10,17): error TS2345: Argument of type '7' is not assignable to parameter of type 'Lengthwise'.

多个类型参数之间也可以互相约束:

function copyFields<T extends U, U>(target: T, source: U): T {
    for (let id in source) {
        target[id] = (<T>source)[id];
    }
    return target;
}

let x = { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 };

copyFields(x, { b: 10, d: 20 });

上例中,我们使用了两个类型参数,其中要求 T 继承 U ,这样就保证了 U 上不会出现 T 中不存在的字段

3.7.4 泛型接口

可以使用接口的方式来定义一个函数需要符合的形状

interface SearchFunc {
  (source: string, subString: string): boolean;
}

let mySearch: SearchFunc;
mySearch = function(source: string, subString: string) {
    return source.search(subString) !== -1;
}

当然也可以使用含有泛型的接口来定义函数的形状

interface CreateArrayFunc {
    <T>(length: number, value: T): Array<T>;
}

let createArray: CreateArrayFunc;
createArray = function<T>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

进一步,我们可以把泛型参数提前到接口名上

interface CreateArrayFunc<T> {
    (length: number, value: T): Array<T>;
}

let createArray: CreateArrayFunc<any>;
createArray = function<T>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

注意,此时在使用泛型接口的时候,需要定义泛型的类型

3.7.5 泛型类

与泛型接口类似,泛型也可以用于类的类型定义中

class GenericNumber<T> {
    zeroValue: T;
    add: (x: T, y: T) => T;
}

let myGenericNumber = new GenericNumber<number>();

myGenericNumber.zeroValue = 0;
myGenericNumber.add = function(x, y) { return x + y; };

3.7.6 泛型参数的默认类型

TypeScript 2.3 以后,我们可以为泛型中的类型参数指定默认类型。当使用泛型时没有在代码中直接指定类型参数,从实际值参数中也无法推测出时,这个默认类型就会起作用

function createArray<T = string>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

3.8 声明合并

如果定义了两个相同名字的函数、接口或类,那么它们会合并成一个类型

3.8.1 函数的合并

我们可以使用重载定义多个函数类型

function reverse(x: number): number;
function reverse(x: string): string;

function reverse(x: number | string): number | string {
    if (typeof x === 'number') {
        return Number(x.toString().split('').reverse().join(''));
    } else if (typeof x === 'string') {
        return x.split('').reverse().join('');
    }
}

3.8.2 接口的合并

接口中的属性在合并时会简单的合并到一个接口中

interface Alarm {
    price: number;
}
interface Alarm {
    weight: number;
}

相当于:

interface Alarm {
    price: number;
    weight: number;
}

注意,合并的属性的类型必须是唯一的

interface Alarm {
    price: number;
}
interface Alarm {
    price: number;  // 虽然重复了,但是类型都是 `number`,所以不会报错
    weight: number;
}
interface Alarm {
    price: number;
}
interface Alarm {
    price: string;  // 类型不一致,会报错
    weight: number;
}

// index.ts(5,3): error TS2403: Subsequent variable declarations must have the same type.  Variable 'price' must be of type 'number', but here has type 'string'.

接口中方法的合并,与函数的合并一样

interface Alarm {
    price: number;
    alert(s: string): string;
}
interface Alarm {
    weight: number;
    alert(s: string, n: number): string;
}

相当于:

interface Alarm {
    price: number;
    weight: number;
    alert(s: string): string;
    alert(s: string, n: number): string;
}

3.8.3 类的合并

类的合并与接口的合并规则一致

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