TypeScript入门

约 10205 字大约 34 分钟

TypeScript

2024-12-30

类型静态检查：在代码执行之前，发现代码的错误或者不合理的地方，减少运行时异常出现的几率，其核心就是静态类型检查，简而言之就是把运行时错误前置

命名行编译

全局安装TypeScript npm i typescript -g

使用命令编译 tsc demo.ts

自动化编译

第一步：创建一个TS编译控制文件

tsc --init

此时工程会生成一个tsconfig.json配置文件，其中包含了很多编译时的配置
其默认JS编译版本是ES7，可以手动更改为其他版本

第二步：监视目录中的.ts文件变化

tsc --watch

第三步：小优化，当编译出现错误时不生成.js文件

tsc --noEmitOnError --watch

备注：当然也可以通过修该tsconfig.json中的noEmitOnError配置（把对应配置项解开即可）

类型声明

// 限制函数参数和返回值类型
function count(x:number,y:number):number{
    return x+y
}
// 多传或者少传都不行
count(1)
count(2,3)
count(1,2,4)

字面量类型

实际开发很少用

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=233 // ...

类型推断

TS会根据代码，进行类型推导，例如：

let d = 99
d = true // error

注意：类型推断不是万能的，复杂类型推断容易出问题，尽量还是明确类型声明！

类型总览

JavaScript数据类型
string
number
boolean
null
undefined
bigint
symbol
object (包含Array，function，Date，Error等)

Typescript数据类型
所有JavaScript类型
any
unknown
never
void
tuple
enum
自定义类型
type
interface

大与小

String - string

不能将类型String分配给类型string

string`是基元，但是`String`是**包装对象**，如有可能首选使用`string

基本字符串

字符串包装对象

let str1:string // 官方推荐写法
str1 = new String('Hellow') // Error

let str2:String 
str2 = new String('Hello')// 既可以写字符串原始类型，也可以写包装对象

总结：String对内存不友好，根本没有必要写包装对象，就是闲得慌

// 这种写法完全没有必要!!!
let n = new Number(0)
console.log(n.valueOf)

注意点：在JavaScript中的这些内置构造函数：Number,String,Boolean,它们用于创建对应的包装对象，在日常开发时很少使用，在TS中也是同理，所以在TS中进行类型声明的时候，通常都是小写的number，string，boolean

了解包装对象：

原始类型：如number，string，在JavaScript中简单的数据类型，它们在内存中占用空间少，处理速度快

包装对象：如Number，String，时复杂类型，在内存中占用更多空间，在日常开发中很少由开发人员自己创建包装对象

自动装箱：JavaScript在必要时会自动将原始类型包装成对象，以便调用方法或属性

// 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，返回长度值
  // （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

常用类型

any

TypeScript=JavaScript ???

any和含义是：任意类型，一旦将变量类型设置为any，那就意味着放弃了对该变量的类型检查

注意点：any类型的变量，可以赋值给任意类型的变量，即会破坏其他类型

unknown

unknown的含义是：未知类型

可以理解为一个类型安全的any，不会破坏其他类型(不可以赋值给其他类型)，适用于：不确定数据的具体类型

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检查

let a:unknown
a = 'hello'
let x:string

x = a // error

//解决方案
//第一种
if(typeof a === 'string'){
    x = a
}
//第二种(断言)
x = a as string
//第三种(断言)
x = <string>a

读取any类型数据的任何属性都不会报错，而unknown正好相反

let a:any='hello'
a.toUpperCase() // 无警告

let a:unknown='hello'
a.toUpperCase() // 警告,a的类型为未知
(a as string).toUpperCase() // 解决方案

never

never的含义是：任何值都不是，简而言之就是不能有值，undefined,null,'',0都不行！

几乎不用never去限制变量，因为没有意义

作用：用于限制函数返回类型的

// 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 demo():never{
    throw new Error('程序运行异常！')
}
//函数只有两种结果
// 1.不能够顺利的调用结束,如果一个js顺利调用了函数，必然会返回一个undefined
// 2. 函数抛出错误
//说白了就是不能结束或者不能正常结束

never一般是TS主动推断出来的

// 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
}

void

void的含义是空，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！

void通常用于函数返回值声明

function logMessage(msg:string):void{
  console.log(msg)
}
logMessage('你好')

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，虽然函数返回类型为void，但也是可以接受undefined的，简单记：undefined是void可以接受的一种空。

以下写法均符合规范:

// 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
}

返回值类型为void的函数，调用者不应该依赖其返回值进行任何操作！!!!!!!

不应该依赖其返回值进行任何操作！

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')
}

//-----------------------------------------
function logMessage(msg:string):undefined{
  console.log(msg)
}

let result = logMessage('你好')

if(result){ // 此行无警告
  console.log('logMessage有返回值')
}

理解 void 与 undefined

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：

如果一个函数返回类型为void，那么：

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！
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。

object

关于object与Object，直接说结论：实际开发中用的相对较少，因为范围太大了。

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。

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”

Object（大写）

官方描述：所有可以调用Object方法的类型

简单回忆：除了undefined和null的任何值

由于限制的范围实在太大了！！！所以实际开发使用频率极低

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”

声明对象类型

实际开发中，限制一般对象，通常有以下集中形式：

// 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）

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' 
}

声明函数类型

let count: (a: number, b: number) => number

count = function (x, y) {
  return x + y 
}

备注：

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=>是一种定义函数的语法，是具体的函数的实现，箭头函数
函数类型声明还可以使用：接口，自定义类型等方式。

声明数组类型

let arr1: string[] 
let arr2: Array<string>

arr1 = ['a','b','c']
arr2 = ['hello','world']

备注：上述代码中的Array<string>属于泛型

注意：小写变量类型只针对string,number,boolean，Array及其他还是大写

tuple

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

// 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]

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

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')

数字枚举

数字枚举一种最常见的枚举类型，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 。

// 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)
console.log(Direction[0])

// 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。

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。

enum Direction {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}

function walk(n: Direction) { // 表示str只可以写枚举里面规定的值，不能越出
  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)

字符串枚举

枚举成员的值是字符串 , 将丢失反向映射

enum Direction {
  Up = "up",
  Down = "down",
  Left = "left",
  Right = "right"
}

let dir: Direction = Direction.Up;
console.log(dir); // 输出: "up"

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

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：

enum Directions {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right
}

let x = Directions.Up;

编译后生成的 JavaScript 代码量较大：

"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：

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

let x = Directions.Up;

编译后生成的 JavaScript 代码量较小：

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

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。

基本用法

类型别名使用type关键字定义，type后跟元素类型的别名

type num = number;
let price: num
price = 100

联合类型

其意为：或者

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。

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')

交叉类型

其意为：并且

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

//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'
};

特殊情况

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。

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()

使用类型声明限制函数返回值为void时，TypeScript并不会严格要求函数返回空。

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。
const src = [1, 2, 3];
const dst = [0];
src.forEach((el) =dst.push(el));
官方文档的说明：Assignability of Functions

类相关知识

回顾相关知识

class Person {
  // 属性声明
  name: string //声明person类应该具有以下属性
  age: number
  // 构造器
  constructor(name: string, age: number) {  // 构造器
    this.name = name  // 往实例上添加属性
    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)
class Student extends Person {
  grade: string
  // 构造器
  constructor(name: string, age: number, grade: string) {
    super(name, age)  // 调用父类构造器 将name和age传过去
    this.grade = grade  //放到实例身上
  }
  // 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() {  //防止 复写名字 写错
    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......`)
  }
}

注意点：

重写父类方法时加上override修饰符，如果重写方法时名字写错会有提示
super关键字在添加（修改）继承属性的时候调用，(重写构造方法)

属性修饰符

修饰符	含义	具体规则
public	公开的	可以被：类内部，子类，类外部访问
protected	受保护的	可以被：类内部，子类访问
private	私有的	可以被：类内部访问
readonly	只读属性	属性无法修改

public


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 // 实际开发 要么都加 要么都不加
  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`)
  }
}

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`)
  }
}

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)
//属性的简写形式

// 完整写法
class Person {
  public name: string;
  public age: number;

  constructor(name: string, age: number) {
      this.name = name;
      this.age = age;
  }
}
//------------------------------------------------------------------------

// 简写形式
class Person {
  constructor(
    public name: string,
    public age: number
  ) { }
}

protected


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
//--------------------------------------------------------------
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name
    console.log(`${this.name}正在努力学习`)
  }
}

const s1 = new Student('tom',17)
s1.introduce()

private

class Person {
  constructor(
    public name: string,
    public 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()

readonly


class Car {
  constructor(
    public readonly vin: string, //车辆识别码，为只读属性
    public readonly year: number,//出厂年份，为只读属性
    public color: string,
    public sound: string
  ) { }

  // 打印车辆信息
  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;

抽象类

概述：抽象类是一种无法被实例化的类，专门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。

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类继承了Package，实现了calculate方法：

// 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()

总结：何时使用抽象类？

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。
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。
确保关键实现：强制派生类实现一些关键行为。
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。

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，但要注意interface只能定义格式，不能包含任何实现 ！

定义类结构

// PersonInterface接口，用与限制Person类的格式
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)

定义对象结构

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`)
  }
};

定义函数结构

interface CountInterface {
  (a: number, b: number): number;
}

const count: CountInterface = (x, y) => {
  return x + y
}

接口之间的继承

一个interface继承另一个interface，从而实现代码的复用

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',
}

接口自动合并

可重复定义

// 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)
  }
}

总结：何时使用接口？

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。
类的契约：规定一个类需要实现哪些属性和方法。
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。

相似概念的区别

interface 与 type 的区别

相同点：interface和type 都可以用于定义对象结构，在定义对象结构时两者可以互换。
不同点：

1️⃣interface：更专注于定义对象和类的结构，支持继承、合并。

2️⃣type：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。

interface 和 type 都可以定义对象结构

// 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

interface PersonInterface {
  name: string // 姓名
  age: number  // 年龄
}

interface PersonInterface {
  speak: () => void
}

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

// 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);
  }
};

interface 与抽象类的区别

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：

1️⃣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。

2️⃣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

// 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('鸭子可以飞');
  }

  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: 鸭子可以飞
duck.swim(); // 输出: 鸭子可以游泳

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，同时仍然保持类型的安全性。

举例：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

function logData<T>(data: T): T {
  console.log(data)
  return data
}

logData<number>(100)
logData<string>('hello')

泛型可以有多个

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

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

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

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' });

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。

demo.js

export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function mul(a, b) {
  return a * b;
}

demo.d.ts

declare function add(a: number, b: number): number;
declare function mul(a: number, b: number): number;

export { add, mul };

index.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)

装饰器

初始化一个TS配置文件：

tsc --init

打开装饰器支持

"experimentalDecorators": true,

类装饰器

基本语法

装饰器就是一个应用在类声明上的函数，可以为类添加额外的功能，或者添加额外的逻辑

/* 
  Demo函数会在Person类定义时执行
  参数说明：
    ○ target参数是被装饰的类，即：Person
*/
function Demo(target: Function) {
  console.log(target)
}

// 使用装饰器
@demo
class Person {
  constructor(public name: string, public age: number) {
    this.name = name,
      this.age = age
  }
}

应用举例

需求：定义一个装饰器，实现Person实例调用toString时返回JSON.stringify的执行结果。

// 使用装饰器重写toString方法 + 封闭其原型对象
function CustomString(target: Function) {
  // 向被装饰类的原型上添加自定义的 toString 方法
  target.prototype.toString = function () {
    return JSON.stringify(this)
  }
  // 封闭其原型对象，禁止随意操作其原型对象
  Object.seal(target.prototype)
}

// 使用 CustomString 装饰器
@CustomString
class Person {
  constructor(public name: string, public age: number) { }
  speak() {
    console.log('你好呀！')
  }
}

/* 测试代码如下 */
let p1 = new Person('张三', 18)
// 输出：{"name":"张三","age":18}
console.log(p1.toString())
// 禁止随意操作其原型对象
interface Person {
  a: any
}
// Person.prototype.a = 100 // 此行会报错：Cannot add property a, object is not extensible
// console.log(p1.a)

// @ts-ignore TS忽略检查

关于返回值

类装饰器有返回值：若类装饰器返回一个新的类，那这个新类将替换掉被装饰的类。

类装饰器无返回值：若类装饰器无返回值或返回undefined，那被装饰的类不会被替换。

function demo(target:Function){
  // 装饰器有返回值时，该返回值会替换掉被装饰的类
  return class {
    test(){
      console.log(200)
      console.log(300)
      console.log(400)
    }
  }
}

@demo
class Person {
  test(){
    console.log(100)
  }
}

console.log(Person)

关于构造类型

在 TypeScript 中，Function 类型所表示的范围十分广泛，包括：普通函数、箭头函数、方法等等。但并非Function 类型的函数都可以被 new 关键字实例化，例如箭头函数是不能被实例化的，那么 TypeScript 中概如何声明一个构造类型呢？有以下两种方式：

仅声明构造类型

/*
  ○ new     表示：该类型是可以用new操作符调用。
  ○ ...args 表示：构造器可以接受【任意数量】的参数。
  ○ any[]   表示：构造器可以接受【任意类型】的参数。
  ○ {}      表示：返回类型是对象(非null、非undefined的对象)。
*/

// 定义Constructor类型，其含义是构造类型
type Constructor = new (...args: any[]) => {};

function test(fn:Constructor){}
class Person {}
test(Person)

声明构造类型 + 指定静态属性

// 定义一个构造类型，且包含一个静态属性 wife
type Constructor = {
  new(...args: any[]): {}; // 构造签名
  wife: string; // wife属性
};

function test(fn:Constructor){}
class Person {
  static wife = 'asd'
}
test(Person)

替换被装饰的类

对于高级一些的装饰器，不仅仅是覆盖一个原型上的方法，还要有更多功能，例如添加新的方法和状态。

需求：设计一个LogTime装饰器，可以给实例添加一个属性，用于记录实例对象的创建时间，再添加一个方法用于读取创建时间。

// User接口
interface User {  // 接口合并性
  getTime(): Date
  log(): void
}

// 自定义类型Class
type Constructor = new (...args: any[]) => {}

// 创建一个装饰器，为类添加日志功能和创建时间
function LogTime<T extends Constructor>(target: T) {  // 泛型约束 类型T必须具备Constructor格式
  return class extends target {
    createdTime: Date;
    constructor(...args: any[]) {
      super(...args);
      this.createdTime = new Date(); // 记录对象创建时间
    }
    getTime() {
      return `该对象创建时间为：${this.createdTime}`;
    }
  };
}

@LogTime
class User {
  constructor(
    public name: string,
    public age: number
  ) { }
  speak() {
    console.log(`${this.name}说：你好啊！`)
  }
}

const user1 = new User('张三', 13);
user1.speak()
console.log(user1.getTime())

装饰器工厂

装饰器工厂是一个返回装饰器函数的函数，可以为装饰器添加参数，可以更灵活地控制装饰器的行为。

需求：定义一个LogInfo类装饰器工厂，实现Person实例可以调用到introduce方法，且introduce中输出内容的次数，由LogInfo接收的参数决定。

interface Person {
  introduce: () => void
}

// 定义一个装饰器工厂 LogInfo，它接受一个参数 n，返回一个类装饰器
function LogInfo(n:number) {
  // 装饰器函数，target 是被装饰的类
  return function(target: Function){
    target.prototype.introduce = function () {
      for (let i = 0; i < n; i++) {
        console.log(`我的名字：${this.name}，我的年龄：${this.age}`)
      }
    }
  }
}

@LogInfo(5)
class Person {
  constructor(
    public name: string,
    public age: number
  ) { }
  speak() {
    console.log('你好呀！')
  }
}

let p1 = new Person('张三', 18)
// console.log(p1) // 打印的p1是：_classThis，转换的JS版本比较旧时，会出现，不必纠结
p1.speak()
p1.introduce()

装饰器组合

装饰器可以组合使用，执行顺序为：先【由上到下】的执行所有的装饰器工厂，依次获取到装饰器，然后再【由下到上】执行所有的装饰器。

执行顺序

//装饰器
function test1(target:Function) {
  console.log('test1')
}
//装饰器工厂
function test2() {
  console.log('test2工厂')
  return function (target:Function) { 
    console.log('test2')
  }
}
//装饰器工厂
function test3() {
  console.log('test3工厂')
  return function (target:Function) { 
    console.log('test3')
  }
}
//装饰器
function test4(target:Function) {
  console.log('test4')
}

@test1
@test2()
@test3()
@test4
class Person { }

/*
  控制台打印：
    test2工厂
    test3工厂
    test4
    test3
    test2
    test1
*/

应用

// 自定义类型Class
type Constructor = new (...args: any[]) => {}

interface Person {
  introduce():void
  getTime():void
}

// 使用装饰器重写toString方法 + 封闭其原型对象
function customToString(target: Function) {
  // 向被装饰类的原型上添加自定义的 toString 方法
  target.prototype.toString = function () {
    return JSON.stringify(this)
  }
  // 封闭其原型对象，禁止随意操作其原型对象
  Object.seal(target.prototype)
}

// 创建一个装饰器，为类添加日志功能和创建时间
function LogTime<T extends Constructor>(target: T) {
  return class extends target {
    createdTime: Date;
    constructor(...args: any[]) {
      super(...args);
      this.createdTime = new Date(); // 记录对象创建时间
    }
    getTime() {
      return `该对象创建时间为：${this.createdTime}`;
    }
  };
}

// 定义一个装饰器工厂 LogInfo，它接受一个参数 n，返回一个类装饰器
function LogInfo(n:number) {
  // 装饰器函数，target 是被装饰的类
  return function(target: Function){
    target.prototype.introduce = function () {
      for (let i = 0; i < n; i++) {
        console.log(`我的名字：${this.name}，我的年龄：${this.age}`)
      }
    }
  }
}

@customToString
@LogInfo(3)
@LogTime
class Person {
  constructor(
    public name: string,
    public age: number
  ) { }
  speak() {
    console.log('你好呀！')
  }
}

const p1 = new Person('张三',18)
console.log(p1.toString())
p1.introduce()
console.log(p1.getTime())

属性装饰器

基本语法

/* 
  参数说明：
    ○ target: 对于静态属性来说值是类，对于实例属性来说值是类的原型对象。
    ○ propertyKey: 属性名。
*/
function Demo(target: object, propertyKey: string) {
  console.log(target,propertyKey)
}

class Person {
  @Demo name: string
  @Demo age: number
  @Demo static school:string

  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name
    this.age = age
  }
}

const p1 = new Person('张三', 18)

关于属性遮蔽

如下代码中：当构造器中的this.age = age试图在实例上赋值时，实际上是调用了原型上age属性的set方法。

class Person {
  name: string
  age: number
  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name
    this.age = age
  }
}

let value = 99
// 使用defineProperty给Person原型添加age属性，并配置对应的get与set
Object.defineProperty(Person.prototype, 'age', {
  get() {
    return value
  },
  set(val) {
    value = val
  }
})

const p1 = new Person('张三', 18)
console.log(p1.age) //18
console.log(Person.prototype.age)//18

应用举例

需求：定义一个State属性装饰器，来监视属性的修改。

// 声明一个装饰器函数 State，用于捕获数据的修改
function State(target: object, propertyKey: string) {
  // 存储属性的内部值
  let key = `__${propertyKey}`;

  // 使用 Object.defineProperty 替换类的原始属性
  // 重新定义属性，使其使用自定义的 getter 和 setter
  Object.defineProperty(target, propertyKey, {
    get () {
      return this[key]
    },
    set(newVal: string){
      console.log(`${propertyKey}的最新值为：${newVal}`);
      this[key] = newVal
    },
    enumerable: true, 
    configurable: true,
  });
}

class Person {
  name: string;
  //使用State装饰器
  @State age: number;
  school = 'atguigu';
  constructor(name: string, age: number) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
}

const p1 = new Person('张三', 18);
const p2 = new Person('李四', 30);

p1.age = 80
p2.age = 90

console.log('------------------')
console.log(p1.age) //80
console.log(p2.age) //90

方法装饰器

基本语法

/* 
  参数说明：
    ○ target: 对于静态方法来说值是类，对于实例方法来说值是原型对象。
    ○ propertyKey:方法的名称。
    ○ descriptor: 方法的描述对象，其中value属性是被装饰的方法。
*/
function Demo(target: object, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor){
  console.log(target)
  console.log(propertyKey)
  console.log(descriptor)
}

class Person {
  constructor(
    public name:string,
    public age:number,
  ){}
  // Demo装饰实例方法
  @Demo speak(){
    console.log(`你好，我的名字：${this.name}，我的年龄：${this.age}`)
  }
  // Demo装饰静态方法
  @Demo static isAdult(age:number) {
    return age >= 18;
  }
}

const p1 = new Person('张三',18)
p1.speak()

应用举例

需求：
定义一个Logger方法装饰器，用于在方法执行前和执行后，均追加一些额外逻辑。
定义一个Validate方法装饰器，用于验证数据。

function Logger(target: object, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor){
  // 保存原始方法
  const original = descriptor.value;
  // 替换原始方法
  descriptor.value = function (...args:any[]) {
    console.log(`${propertyKey}开始执行......`)
    const result = original.call(this, ...args)
    console.log(`${propertyKey}执行完毕......`)
    return result;
  }
}

function Validate(maxValue:number){
  return function (target: object, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor){
    // 保存原始方法
    const original = descriptor.value;
    // 替换原始方法
    descriptor.value = function (...args: any[]) {
      // 自定义的验证逻辑
      if (args[0] > maxValue) {
        throw new Error('年龄非法！')
      }
      // 如果所有参数都符合要求，则调用原始方法
      return original.apply(this, args);
    };
  }
}

class Person {
  constructor(
    public name:string,
    public age:number,
  ){}
  @Logger speak(){
    console.log(`你好，我的名字：${this.name}，我的年龄：${this.age}`)
  }
  @Validate(120)
  static isAdult(age:number) {
    return age >= 18;
  }
}

const p1 = new Person('张三',18)
p1.speak()
console.log(Person.isAdult(100))

访问器装饰器

基本语法

/* 
  参数说明：
    ○ target: 
        1. 对于实例访问器来说值是【所属类的原型对象】。
        2. 对于静态访问器来说值是【所属类】。
    ○ propertyKey:访问器的名称。
    ○ descriptor: 描述对象。
*/
function Demo(target: object, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  console.log(target)
  console.log(propertyKey)
  console.log(descriptor)
}

class Person {
  @Demo
  get address(){
    return '北京宏福科技园'
  }
  @Demo
  static get country(){
    return '中国'
  }
}

应用举例

需求：对Weather类的temp属性的set访问器进行限制，设置的最低温度-50，最高温度50

function RangeValidate(min: number, max: number) {
  return function (target: object, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
    // 保存原始的 setter 方法，以便在后续调用中使用
    const originalSetter = descriptor.set;

    // 重写 setter 方法，加入范围验证逻辑
    descriptor.set = function (value: number) {
      // 检查设置的值是否在指定的最小值和最大值之间
      if (value < min || value > max) {
        // 如果值不在范围内，抛出错误
        throw new Error(`${propertyKey}的值应该在 ${min} 到 ${max}之间！`);
      }
      
      // 如果值在范围内，且原始 setter 方法存在，则调用原始 setter 方法
      if (originalSetter) {
        originalSetter.call(this, value);
      }
    };
  };
}

class Weather {
  private _temp: number;
  constructor(_temp: number) {
    this._temp = _temp;
  }
  // 设置温度范围在 -50 到 50 之间
  @RangeValidate(-50,50) 
  set temp(value) {
    this._temp = value;
  }
  get temp() {
    return this._temp;
  }
}

const w1 = new Weather(25);
console.log(w1)
w1.temp = 67
console.log(w1)

参数装饰器

基本语法

/* 
  参数说明：
    ○ target:
      1.如果修饰的是【实例方法】的参数，target 是类的【原型对象】。
      2.如果修饰的是【静态方法】的参数，target 是【类】。
    ○ propertyKey：参数所在的方法的名称。
    ○ parameterIndex: 参数在函数参数列表中的索引，从 0 开始。
*/
function Demo(target: object, propertyKey: string, parameterIndex: number) {
  console.log(target)
  console.log(propertyKey)
  console.log(parameterIndex)
}

// 类定义
class Person {
  constructor(public name: string) { }
  speak(@Demo message1: any, mesage2: any) {
    console.log(`${this.name}想对说：${message1}，${mesage2}`);
  }
}

应用举例

需求：定义方法装饰器Validate，同时搭配参数装饰器NotNumber，来对speak方法的参数类型进行限制。

function NotNumber(target: any, propertyKey: string, parameterIndex: number) {
  // 初始化或获取当前方法的参数索引列表
  let notNumberArr: number[] = target[`__notNumber_${propertyKey}`] || [];
  // 将当前参数索引添加到列表中
  notNumberArr.push(parameterIndex);
  // 将列表存储回目标对象
  target[`__notNumber_${propertyKey}`] = notNumberArr;
}

// 方法装饰器定义
function Validate(target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
  const method = descriptor.value;
  descriptor.value = function (...args: any[]) {
    // 获取被标记为不能为空的参数索引列表
    const notNumberArr: number[] = target[`__notNumber_${propertyKey}`] || [];
    // 检查参数是否为 null 或 undefined
    for (const index of notNumberArr) {
      if (typeof args[index] === 'number') {
        throw new Error(`方法 ${propertyKey} 中索引为 ${index} 的参数不能是数字！`)
      }
    }
    // 调用原始方法
    return method.apply(this, args);
  };

  return descriptor;
}

// 类定义
class Student {
  name: string;
  constructor(name: string) {
    this.name = name;
  }
  @Validate
  speak(@NotNumber message1: any, mesage2: any) {
    console.log(`${this.name}想对说：${message1}，${mesage2}`);
  }
}

// 使用
const s1 = new Student("张三");
s1.speak(100, 200);