什么是TypeScript?
TypeScript是微软开发的一门编程语言,它是JavaScript的超集,即它基于JavaScript,拓展了JavaScript的语法,遵循ECMAScript规范(ES6/7/8+)。
TypeScript = Type + Script(标准JS),它可以编译成纯JavaScript,已经存在的JavaScript也可以不加改动地在TS的环境上运行。
目前, Angular 已经使用 TypeScript 重构了代码,另一大前端框架 Vue 的3.0版本也将使用 TypeScript 进行重构。在可预见的未来,TypeScript 将成为前端开发者必须掌握的开发语言之一。
为什么要使用TypeScript?
- 提升开发效率。
- 提升可维护性。
- 提升线上运行质量。TS有编译期的静态检查,加上IDE的智能纠错,尽可能的将BUG消灭在编译器上,线上运行时质量更稳定可控。
- 可读性强,适合团队协作
TypeScript开发环境
npm install -g typescript // 安装ts编译器 tsc hello.ts // 手动编译ts文件,会生成同名js文件 tsc --init // 生成tsconfig.js文件
当然,我们可以配置webpack,开启node服务,进行热更新开发。
TypeScrip数据类型
学习数据类型前,要先明白两个概念:
强类型和弱类型
强类型指一个变量一旦声明,就确定了它的类型,此后不能改变它的类型。弱类型可以随便转换。TypeScript是强类型语言,JavaScript是弱类型语言。
静态类型和动态类型
静态类型语言:编译阶段检查所有数据的类型。动态类型语言:将检查数据类型的工作放在程序的执行阶段,也就是说,只有在程序执行时才能确定数据类型。
基本类型
在ES6的基础上,新增了void、any、never、元组、枚举、高级类型。
布尔、数字、字符串
let bool: boolean = true; let num: number = 10; let str: string = "abc"; let abc: number | boolean | null; // 可以为一个变量声明多种类型,除非有特殊需求,一般不建议这样做。
另外,ts字符串有一些特性:
1.多行字符串 ·aa bb cc· 反引号包着,直接换行即可,编译成js后,会加上\n换行符 2.自动拆分字符串 在调用函数时,可以将模板字符串拆分,并且不需要写小括号 function test(a:string,b:string,c:number){console.log(a,b,c)} test`string...${name}...${age}...` // 注意调用方式,没有括号,直接反引号 会将字符串拆分为第一个参数,name拆分成第二个参数,age为第三个参数
数组
TypeScript的数组,所有元素只能是同一种数据类型。
let arr1: number[] = [1,2,3]; let arr2: Array<number> = [4,5,6]; // 数组的第二种声明方式,与前面等价 let arr3: string[] = ["hello","array","object"];
元组
元组是特殊的数组,限制了元素的个数和类型。
let tuple: [number,string,boolean] = [10,"hello",true]; // tuple.push(5); // 元组越界,但不会报错。原则上不能对tuple push,这应该是一个缺陷 // console.log(tuple[3]); // 新增的元素无法访问。
函数
- 函数的声明定义(三种方式)
- 函数传参
- 可选参数必须放在必选参数的后面
- 使用ES6的默认参数,不需要声明类型
- 使用ES6的剩余参数,需要声明类型
// 方式一 箭头函数:声明和定义分开 let compute: (x:number, y:number) => number; // 函数声明,规定了传入参数、返回值的数据类型 compute = (a, b) => a+b; // 函数定义时,参数名称不必与声明时的相同 // 方式二:箭头函数:声明的同时定义 let add = (x:number, y:number) => { return x+y }; // 返回值的类型可省略,这利用了ts的类型推断功能 // 方式三:function关键字:声明和定义分开 function add (x: number,y: number): number; // 方式四:function关键字:声明的同时定义 function add (x: number,y: number): number{ retrun x+y; } //函数传参: function add789(x: number, y?: number, z=1, ...rest: number[]) { console.log(rest); return y ? x+y : x }
对象
// 正确的写法 let obj1: {x:number, y:number} = {x: 1, y: 2}; obj1.x = 3; // 不建议的写法 let obj: object = {x: 1, y: 2}; obj.x = 3; // 报错,因为定义的时候绕过了声明检查,此时不知道是什么类型。
symbol
let s1: symbol = Symbol(); let s2 = Symbol();
undefind、null
let un: undefined = undefined; let nu: null = null; nu = null; // 这样是允许的,需要将tsconfig中“strictNullChecks”置为false un = undefined;
void
是一种操作符,可以让任意一个表达式返回undefined。之所以引进void,是因为undefined不是一个保留字,可以在局部作用域内将其覆盖掉。
let noReturn = () => {};
any
any 表示变量可以为任何类型,在TS中一般不用它。如果使用它,也便失去了使用TS的意义,与前面不建议为变量声明多种类型是一个道理。
let x: any; x = 1; x = "str";
never
表示永远不会有返回值的类型
let error = () => { throw new Error("errors") }; let endless = () => { while(true) {} }; // 以上两个例子永远不会有返回值
枚举类型 enum
枚举主要来定义一些常量,方便记忆,减少硬编码,增加可读性。
基本使用:
// 数字枚举 enum Role { Reporter, // 默认从0开始 Developer=5, // 也可指定某个值 Maintainer, } console.log(Role); // 可以看到数据结构,能够进行反向映射,即通过值来访问成员 console.log(Role.Developer); // 访问枚举成员 // 字符串枚举 不可以进行反向映射 enum message { success = "成功了", fail = "失败了" } console.log(message); // 异构枚举,将数字和字符串混用 enum Answer { N = 0, Y = "yes" }
※ 注意:不能修改枚举成员的值
枚举成员的分类:
枚举成员的分类: (1)常量枚举成员 (2)对已有枚举成员的引用 (3)常量表达式 (4)非常量表达式。这种成员的值不会在编译阶段确定,在执行阶段才会有 例: enum Char { a, b = 9, c = message.success, d = b, e = 1 + 3, f = Math.random(), g = "123".length, } console.log(Char);
常量枚举和枚举类型
// 常量枚举 用const声明的枚举都是常量枚举。特性:在编译阶段被移除,编译后不会出现 // 作用:当我们不需要对象,只需要对象的值的时候 const enum Month{ Jan, Feb, Mar, } let month = [Month.Jan,Month.Feb,Month.Mar]; console.log(month); // 枚举类型 枚举可以作为一种类型 let e: Role = 2; let e1: Role.Developer = 12; // 数字枚举类型与number类型相互兼容,因此可以复制 console.log(e,e1); // 按照Role的类型去声明新变量 let g1: message.success = "hello"; // 报错,字符串枚举类型message.success与string类型不兼容 e === e1; // 可比较 e === g1; // 不可比较,因为类型不一样
interface接口
接口可以用来约束对象、函数、类的结构和类型,是一种契约,并且声明之后不可改变。
1.定义 (interface关键字)
interface List { id: number; name: string; } interface Result { data: List[]; // 表示由List接口组成的数组 } function render(result:Result) { result.data.forEach((value)=>{ console.log(value); }) } let result = { data:[ {id:1,name:"a"}, {id:2,name:"b"}, ], }; render(result);
2.内部规范了什么?
通过上述例子,看到接口规范了成员名称、成员的的类型、值的类型。
此外,还可以规范成员属性。
3.成员属性
可选属性和只读属性
interface List { readonly id: number; // readonly表示只读属性 name: string; age?: number; // ?表示可选属性 }
4.索引签名
当不确定接口中有多少属性的时候,可以用索引签名。
格式:[x: attrType]: valueType 分别规定了成员的类型和值的类型,即通过什么来索引和访问的值的类型。
一般通过数字和字符串来索引,也可以两者混合索引。
// 用数字索引 interface StringArray { [index: number]: string; // 表示,用任意的数字去索引StringArray,都会得到一个string。这就相当于声明了一个字符串类型的数组 } let chars: StringArray = ["A","B"]; // 此时,chars就是一个字符串数组,我们可以用下标去访问每个元素 console.log(chars,chars[0]); // 用字符串和数字混合索引 interface Names { [x: string]: string; // 用任意的字符串去索引Names,得到的结果都是string。 // y: number; // 此时不能声明number类型的成员 // [y: number]: number // 报错,因为x和y的值string和number类型不兼容 [z: number]: any; // 两个签名的返回值类型之间要相互兼容。为了能保持类型的兼容性。 } let names: Names = {"ming":"abc",1:"45"}; console.log(names[1],names["ming"]); // 通过数字索引、通过字符串索引
※ 注意值的类型要兼容
(1)索引签名和普通成员
如果设置了[x: string]: string,不能再设置y: number。如果设置了[x: string]: number不能再设置y: string
(2)索引签名和索引签名
如果多个索引签名的值不同,要注意相互兼容,比方any和string
5.函数传参时如何绕过类型检查
如果在接收的后端数据中,比约定好的接口多了一个字段,能否通过类型检查?会不会报错?
let result = { data:[ {id:1,name:"a",sex:"man"}, {id:2,name:"b"}, ], }; render(result); // 这样是不会报错的,只要满足接口约定的必要条件即可 render({ data:[ {id:1,name:"a",sex:"man"}, {id:2,name:"b"}, ], }); // 但如果这样调用,会报错,因为无法通过sex:"man"的类型检查。这时候需要用其他方法
我们有三种方法:
- 通过接口定义变量,函数调用时传入变量名(只对必要的约定条件进行检查,多余的数据不做检查)
- 类型断言(所有约定都不做类型检查,失去了ts类型检查的意义)
- 索引签名
第一种方法已经在上面做了示例,我们看后面两种方法如何做:
// 类型断言 render({ data:[ {id:"b",name:3,sex:"man"}, {id:2,name:"b"}, ], }as Result); // 明确告诉编译器,数据符合Result,这样,编译器会绕过类型检查 render(<Result>{ data:[ {id:1,name:"a",sex:"man"}, {id:2,name:"b"}, ], }); // 与上等价,但在React中容易引起歧义。不建议使用 // 索引签名 interface List { id: number; name: string; [x: string]: any; // 字符串索引签名。用任意字符串去索引List,可以得到任意的结果,这样List接口可以支持多个未知属性 }
在什么场景下用什么方法,需要我们熟知这三种方法的特性
6.接口和函数
接口可以用来定义函数的传参、返回值的类型
interface Add1 { (x: number,y: number): number; } let add1: Add1 = (a,b) => a+b;
此外,还可以用类型别名来定义函数
type Add2 = (x: number,y: number) => number; let add2: Add2 = (a,b) => a+b; // 声明+定义
我们再来总结一下函数的声明定义方式:
- 普通声明定义(function、箭头函数)
- 接口定义类型
- 类型别名
另外,接口内也可以定义函数
// 混合类型接口 interface Lib { abc(): void; version: string; doSomething(): void; } function getLib(){ let lib: Lib = { abc: ()=>{}, version: "1.0", doSomething: ()=>{} }; // let lib: Lib = {} as Lib; // 定义的时候,这种方式更方便 lib.version = "1.0"; lib.doSomething = () => {}; return lib; } let lib1 = getLib(); console.log(lib1,lib1.version,lib1.doSomething());
class类
关于类的成员:
1.属性必须有类型注解
2.属性必须有初始值
3.属性修饰符:
(1)公有 public
所有成员默认都是public。可以通过各种方式访问。
(2)私有 private
私有成员只能在类中被访问,不能被实例和子类访问。如果给构造函数加上私有属性,表示这个类既不能被实例化也不能被继承。
(3)受保护 protected
受保护成员只能在类和子类中访问,不能通过它们的实例访问。如果给构造函数加上受保护属性,表示这个类不能被实例化只能被继承。也就是声明了一个基类。
(4)静态 static
静态成员只能通过类名和子类名访问,不能被实例访问。
(5)只读 readonly
只读成员不能被修改。
4.以上属性除了可以修饰成员,也可以修饰构造函数中的参数(static除外)。这样可以省去构造函数之中外的类型注解,简化代码。
class Dog{ constructor(name: string){ this.name = name; // 属性必须赋初值 } name: string; // 必须要为属性添加类型注解。 run(){ console.log("running"); this.pri(); // 只能在类内部访问私有成员 this.pro(); } private pri(){ // 私有成员只能被类本身调用,不能被类的实例和子类调用 console.log("pri是dog类的私有属性"); } protected pro(){ // 受保护成员只能在类和子类中访问 console.log("pro是dog类的受保护属性"); } readonly logs: string = "new"; static food: string = "food"; // 静态修饰后,只能通过类名调用,不能被子类和实例调用。静态成员可以被继承 } let dog = new Dog("dog1"); dog.run(); console.log(Dog.food); // 通过类名访问静态成员
抽象类和多态
所谓抽象类(abstract),是只能被继承,不能被实例化的类。
抽象方法
在抽象类中,不必定义方法的具体实现,这就构成了抽象方法。在抽象类中使用abstratct关键字修饰后,不能定义该方法的具体实现。
抽象方法的好处是:实现多态。
interface AnimalParam{ bigClass: string, environment: string, [x: string]: string; } abstract class Animal{ // 抽象类用abstract关键字修饰 constructor(params: AnimalParam) { // 构造函数参数使用接口是为了其子类在定义的时候方便传参 this.bigClass = params.bigClass; this.environment = params.environment; } bigClass: string; environment: string; abstract sleep(): void; } class Dogs extends Animal{ constructor(props: AnimalParam){ super(props); this.name = props.name; } name: string; run(){ console.log("running"); } sleep() { console.log("dog sleep") } } class Cat extends Animal{ sleep(): void { console.log("cat sleep") } } let dog1 = new Dogs({bigClass:"a",environment:"b",name:"xiaoqi"}); let cat = new Cat({bigClass:"a",environment:"b"}); let animals: Animal[] = [dog1,cat]; animals.forEach(i=>{ i.sleep(); });
this
我们可以在方法中返回this,可以进行链式调用,非常方便。
class WorkFlow{ step1(){ return this; } step2(){ return this; } } class Myflow extends WorkFlow{ next(){ return this; } } console.log(new WorkFlow().step1().step2()); console.log(new Myflow().next().step1().step2());
类和接口
类类型接口
- 接口约束类成员有哪些属性,以及它们的类型
- 类在实现接口约束的时候,必须实现接口中描述的所有内容。可以多,不可以少
- 接口只能约束类的公有成员,即不可以将接口中规定的成员置为非公有的属性
- 接口不能约束类的构造函数
interface Human { name: string; eat(): void; } class Asian implements Human{ constructor(name: string){ this.name = name; } name: string; eat(){} sleep(){} }
接口继承接口
interface Man extends Human{ run(): void } interface Child { cry(): void } interface Boy extends Man,Child{} // 多继承,将多个接口合并成一个接口
接口继承类
可以理解为,将类转化成接口。接口集成类的时候,不仅抽离了公有成员,也抽离了私有成员、受保护成员。
如何理解呢?这么做的目的是限定接口的使用范围,并不会真正为这个接口添加类的私有和受保护属性,而这个限定范围就是:只能由子类来实现这个接口。
class Auto{ state = 1; private state2 = 0; protected state3 = 3; } interface AutoInterface extends Auto{} // 接口继承类 class C implements AutoInterface{ // C在实现这个接口的时候,无法实现接口中的私有成员和受保护成员,因此报错 state = 1 } class Bus extends Auto implements AutoInterface{ // Auto的子类Bus,遵循AutoInterface接口 showMsg(){ // console.log(this.state2); console.log(this.state3); } } let bus = new Bus(); bus.showMsg(); console.log(bus);
泛型
泛型的概念:不预先确定的数据类型,具体的类型要在使用的时候才能确定。咋一听,是不是觉得JavaScript本就是这样?这是由于理解有误。前面说“在使用的时候确定”,而非在程序执行的时候确定。
泛型函数
需求:一个被定义的函数原本输入字符串输出字符串,现在想让它同时支持输入输出字符串数组,如何实现?
1.通过函数重载
function log(value: string): string; function log(value: string[]): string[]; function log(value: any): any{ console.log(value); return value; } log("abc"); log(["10","abc"]);
2.使用联合参数
function logs(value: string | string[]): string | string[]{ return value }
以上两种都OK,但是不够简洁,不够灵活。下面使用泛型。
function log1<T>(value: T): T{ return value } 等价于 let log1 = <T>(value: T) => { return value }; log1<string>("hello"); // 调用的时候指定类型 log1<string[]>(["hi","ha"]);
泛型接口
// 要注意<T>的位置,前者在使用时必须指定类型,后者在使用时无须指定类型 interface Log<T> { (value: T): T; } let log3: Log<number> = (v) => { console.log("必须指定类型",v);return v }; log3(12); interface Log{ <T>(value: T): T; } let log3: Log = (v) => { console.log("无须指定类型",v);return v}; log3<number>(10); // 无须指定类型,如果要指定类型,在调用的时候指定 log3(5);
泛型类
对类的成员进行约束,注意不能约束静态成员。
class Log<T> { run(value: T) { console.log(value); return value } } let log1 = new Log<number>(); // 可以进行约束 log1.run(1); let log2 = new Log(); // 也可以不进行约束 log2.run("2");
泛型约束
function log<T>(value: T):T{ console.log(value.length); // 如果访问.length属性,TS编译器会报错,因为不知道value有没有这个属性 return value } 此时使用泛型约束 interface Length { length: number; type?: string; } // extends Length表示允许value参数通过.操作符访问Length中定义的属性 function log<T extends Length>(value: T): T{ console.log(value, value.length,value.type); return value } // 所有具有length属性的值,都可以被当做参数传入log函数 log([1,2,3]); log("123"); log({length: 1});
使用泛型有什么好处?
- 函数和类可以支持多种类型,增强程序的扩展性。
- 不必写多条函数重载、冗长的联合类型声明,增强代码可读性。
- 灵活控制类型之间的约束
TypeScript的类型检查机制
1.类型推断
指不需要指定变量的类型,TS编译器可以根据某些规则自动推断出类型。
什么时候会有类型推断?
- 声明变量时没有指定类型
- 函数默认参数
- 函数返回值
- ......
let a; // 这时自动推断为any类型 let b = 1; // 推断为number类型 let c = []; // 推断为由any类型构成的数组 let d = (x=1) => x+1; // 函数传参时,默认参数被推断成number类型,返回值也会被推断 let e = [1,null]; // 推断出兼容所有数据的类型:number和null的联合类型 有时候TS类型推断不符合我们的预期,我们应该比编译器更有信心它应该是什么类型,类型断言就允许我们覆盖TS的推论。 interface Foo{ bar: number } let foo: Foo = {} as Foo; // 如果一个对象按照接口的约定,需要有很多的属性和方法,难以在声明的时候定义完全。这时候可以用断言 foo.bar = 1; // 具体的定义在这里
类型断言不能乱用,要对上下文环境有充足的预判,没有任何根据的断言会带来安全隐患!
2.类型兼容
接口兼容性
interface X { a: any; b: any; } interface Y { a: any; b: any; c: any; } let x: X = {a:1,b:2}; let y: Y = {a:1,b:2,c:3}; x = y; // x兼容y 成员少的会兼容成员多的
3.类型保护
TypeScript能够在特定的区块中保证变量属于某种确定的类型。可以在此区块中放心地访问此类型的属性和方法。
比如,我们要判断一个对象是否含有某个方法
interface OBJ { name: string, age: number, sex: boolean } let obj: OBJ = { name: "typescript", age: 10, sex: true, }; if(obj.sex) // obj中有sex属性,所以OK { console.log("has sex"); } // if(obj.bac) {} // obj中没有bac属性,此处报错。
我们有四种提供类型保护的方式:
- instanceof 用于判断一个实例是否属于某个类
- in 判断一个属性/方法是否属于某个对象
- typeof 用于判断基本类型
- 类型保护函数 当判断逻辑复杂时,可以自定义判断函数
class Java { helloJava(){ console.log("hello java"); } java: any; } class JavaScript { hellloJavaScript(){ console.log("hello javascript"); } javascript: any; } // 类型保护函数 注意参数类型 和 返回值类型 的关系 function isJava(lang: Java|JavaScript):lang is Java { return (lang as Java).helloJava !== undefined } function getLanguage(type: number,x: string|number|boolean) { let lang = type === 1 ? new Java() : new JavaScript(); // instanceof 判断lang是否属于Java类 if(lang instanceof Java) { lang.helloJava(); // 在这个区块中,能够保证lang一定是java的实例,调用自己的方法 }else { lang.hellloJavaScript(); // 这个区块中,一定能够保证lang是JavaScript的实例 } // in “helloJava”方法是否属于lang对象 if("helloJava" in lang) { lang.java; // 在这个区块中能够保证,lang是java的实例 }else { lang.javascript // 这个区块中能够保证lang是JavaScript的实例 } // typeof 用于判断基本类型 if(typeof x === "string") { x.length // 程序进入这个区块,能够保证x是string类型。可以调用字符串原生方法 }else if(typeof x === "number") { x.toFixed(2); // 在这里能够调用数字的原生方法 }else { x = !x; } // 类型保护函数 在定义的时候,注意返回值的类型和参数类型的关系 if(isJava(lang)) { lang.helloJava(); }else { lang.hellloJavaScript(); } } getLanguage(2,"str");
高级类型
交叉类型
将多个类型合并成一个类型,去两个类型的并集。与继承的区别是,继承可以有自己的属性,而交叉没有。
interface DogInterface { run():void } interface CatInterface { jump():void } let pet: DogInterface & CatInterface = { // 看上去和接口多继承很像,但有一点区别。继承可以有自己的属性,交叉不行。 run(){}, jump(){}, };
联合类型
声明的类型并不确定,可以是多个类型中的一个。
let a: number | string = "a"; // 类型限定 let b: "a" | "b" | "c"; // 限定取值 let c: 1 | 2 | 3 | "v"; // 限定取值
可区分的类型保护:
// 现在有两种形状,area函数用来计算每种形状的面积。 interface Square{ kind: "square"; size: number; } interface Rectangle{ kind: "rectangle", width: number, height: number, } type Shape = Square | Rectangle; function area(s: Shape) { switch (s.kind) { case "square": return s.size * s.size; // 此区块内,确保只有size属性 case "rectangle": return s.height * s.width; } } console.log(area({kind:"square",size:10})); // 100 // 现在要添加一个形状:圆形。需要定义接口Circle、为Shape添加联合类型Circle,然后为area函数内增加一个case。但是,如果我们忘了修改area函数,会发生什么? interface Circle{ kind: "circle", r: number, } type Shape = Square | Rectangle | Circle; console.log(area({kind:"circle",r:10})); // undefined,这里并不报错,并不符合我们的预期。我们希望bug能够及时暴露出来,增加程序的稳定性。 做如下改动: function area(s: Shape) { switch (s.kind) { case "square": return s.size * s.size; case "rectangle": return s.height * s.width; case "circle": return Math.PI * s.r; default: return ((e: any)=>{throw new Error(`没有定义 ${s} 的面积计算方式`)})(s) // 这一步很重要,一定要在这里抛出异常 } }
索引类型
当我们使用不存在的索引时,会返回undefined,没有约束。因此我们需要有对索引的约束。
let obj = { a: 1, b: 2, c: 3, }; function getValue(obj: any,keys: string[]){ return keys.map(key => obj[key]); } console.log(getValue(obj,["a","b"])); console.log(getValue(obj,["c","f"])); // 会发现,'f'对应的输出是undefined,没有约束,需要用到索引类型
下面使用索引类型:
function getValue<T,K extends keyof T>(obj: T, keys: K[]): T[K][] { // T[k][]表示,返回值必须是obj中的值组成的列表 return keys.map(key => obj[key]); // 此时keys中的元素只能是obj中的键 } console.log(getValue(obj,["a","b"])); console.log(getValue(obj,["c","f"])); // 这时就会报错,有了约束 'f' is not in "a" | "b" | "c"
我们来解释一下:
这里会用到两个操作符,查询操作符 keyof T 和 访问操作符 T[k](看下面示例)。<T, K extends keyof T> 用到了泛型约束,表示K所约束的参数的值只能是T所约束参数数据中的“键”。
// keyof T interface Obj{ a: number; b: string; } let key: keyof Obj; // 此时key表示 'a' | 'b' // T[k] let value: Obj['a'] // number
映射类型
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