「极速上手TypeScript」TypeScript之接口、类、泛型

[TOC]

一、接口

1. 接口的定义

我们在其他语言中如:c++, java, python等语言接口我们会花大量时间去学习,但在TS中,我们不需要花费太多的时间在接口上,他没有上述语言中接口这么难理解和使用,大家在学习TS中的接口时可以想着”此接口非彼接口”,简单的来说TS中的类是用来描述一个类型

下面来看看在代码中的定义吧:

定义接口需要使用关键字:interface

//定义接口类型
interface Employee {
  name: string,
  salary: number
}

这就是一个简单的接口

下面我们来看看如何来使用这个接口吧!

const em1:Employee =  {
    name:'jhon',
    salary: 123,
}

const em2: Employee = {
    name: 'ice_moss',
    salary: 8000,
}

console.log(em2, em1)

输出结果:

{
  "name": "ice_moss",
  "salary": 8000,
},  {
  "name": "jhon",
  "salary": 12000
} 

我们定义了一个接口Employee,接着定义了变量em1和em2他们的类型是Employee,使用em1和em2实现了Employee的属性和方法,我们称em1和em2实现了Employee的接口

2. 接口的语法

上面的实例中我们只在接口中描述了属性,下面我们将属性和方法一起实现:

//定义接口类型
interface Employee {
    name: string   
    salary: number
    bonus?: number
    getIncom():number  
}

const em1:Employee =  {
    name:'jhon',
    salary: 12000,
    bonus: 2000,
    getIncom(){
        return this.salary
    }
}

const em2: Employee = {
    name: 'ice_moss',
    salary: 8000,
    bonus: 3000,
    getIncom(){
        return this.salary + (this.bonus || 0)
    }
}
3. 接口的高级用法
3. 1可选参数串联
interface Employee {
  name?:{     //可选参数
    first?: string  //可选参数
    last: string
  }
  salary: number
  bonus?: number
}

//寻找可选参数
function hasBadName(e: Emplotee){
  if(name){
    if(name.first){
      name.fisrt.startWith('AAA')
    }
  }
}

这样看着就比较复杂,我们有简单的方法:

function hasBadName(e: Employee){
    return e.name?.first?.startsWith('AAA')
}
//解释:第一步判断e.name是否存在,不存在则返回undefined;如果存在e.name继续以此方式向下判断  

来看看具体的用法:

interface Employee {
    name?: {
        last?: string,
        first?: string,
    }   
    salary: number
    bonus?: number        
}

function hasBadName(e: Employee){
    return e.name?.first?.startsWith('AAA')
}

console.log(hasBadName({
    name:{
        first: 'jhon',
        last: 'smith',
    },
    salary: 8000,
}))

//输出:false

console.log(hasBadName({
    name:{
        last: 'smith',
    },
    salary: 8000,
}))

//输出:undefined

这样我们就可以保护我们的程序不会挂掉

3. 2非空断言

在可选参数串联中,我们不能根本解决问题,所以我们需要使用来非空断言

只需要将3.1中的?给为!即可。

3. 3接口的拓展

我们可以理解为面向对象语言中的继承,老接口我们可以理解为父亲接口,新的接口我们理解为叫儿子接口为,儿子接口通过关键字extends继承父亲接口的属性和方法

实例:

//儿子接口
interface Employee extends HasName {   //接口的拓展:extends
    salary: number
    bonus?: number       
}

//父亲接口
interface HasName{
    name: {
        last: string,
        first: string,
    } 
}

//em1实现了接口Employee
const em1: Employee = {
    name:{
        first:'_moss',
        last: 'ice'
    },
    salary: 20000,
    bonus: 1000
}

console.log(em1)

输出结果:

{
  "name": {
    "first": "_moss",
    "last": "ice"
  },
  "salary": 20000,
  "bonus": 1000
} 
3. 4接口的并和类型断言
3.4.1接口的并

这里的“并”其实更像我们数学中的“交”

//接口的并和类型断言
//假设这是一个按钮
interface WxButton{
    visible: boolean,
    enabled:boolean,
    onClick():void,
}

//假设这是一个图片
interface WxImage{
    visible: boolean,
    src: string,
    withd:number,
    heigth: number,
}

这里可以看出来这里的”并”其实取两接口类型的公有部分

截屏2021-11-21 下午5.34.16

3.4.2类型断言

//接口的并和类型断言
interface WxButton{
    visible: boolean,
    enabled:boolean,
    onClick():void,
}

interface WxImage{
    visible: boolean,
    src: string,
    withd:number,
    heigth: number,
}

//类型断言
function processElement(e: WxButton | WxImage){
    if((e as any).onClick){
        const btn = e as WxButton
        btn.onClick()
    }else{
        const img = e as WxImage
        console.log(img.src)
    }
}


processElement({
    visible: true,
    src: 'this is src',
    withd: 20,
    heigth: 30,
})

processElement({
    visible: true,
    enabled: true,
    onClick(){
        console.log('onClick')
    }
})

//输出结果:
//  "this is src" 
//  "onClick"

二、类

1.类的定义

类描述了所创建的对象共同的属性和方法。

TypeScript 支持面向对象的所有特性,比如 类、接口等。

TypeScript 类定义方式如下:

class class_name {
  //作用域
}

类有三个重要的模块:

  1. 属性:

    字段是类声明的变量。

  2. 构造函数:

    类实例化时调用,可以为类的对象分配内存。

  3. 方法:

    方法为对象要执行的操作。

1.1类的属性(字段)
class Employee {
  name: string = 'ice_moss' //这里需要注意类字段需要给初始化
  salary: number  = 20000
}
1.2构造函数

我们声明一个Employeel类,构造函数在实例中初始化了类的字段name和salary,构造函数在初始化的时候使用关键字this:表示在该类下的字段

class Employee {
  name: string = 'ice_moss' 
  salary: number  = 20000
  constructor(name: string, salary: number){
    this.name = name
    this.salary = salary
  }
}

//当然,我们在可以在构造函数中使用关键字public,然后就可以不用在单独声明字段了:
class Employee {
  constructor(public name: string, public salary: number){
    this.name = name
    this.salary = salary
  }
//这样看着会更简洁
//其实这里还可以将直接写成:
  class Employee {
  constructor(public name: string, public salary: number){}
1.3方法
class Employee {
  constructor(public name: string, public salary: number){
    this.name = name
    this.salary = salary
  }
  getName():void{  //获取name
      console.log(this.name)
  }
  getSalary():void{  //获取salary
      console.log(this.salary)
  }
}
2.类的实例化
var object_name = new class_name([ arguments ])

依然是Employee类

class Employee {
  constructor(public name: string, public salary: number){
    this.name = name
    this.salary = salary
  }
  getName():void{  //获取name
      console.log(this.name)
  }
  getSalary():void{  //获取salary
      console.log(this.salary)
  }
}

//类的实例,需要使用关键字"new"
const em = new Employee('jhon', 9000)
console.log(em)
em.getName()
em.getSalary()


//输出结果:
Employee: {
  "name": "jhon",
  "salary": 9000
} 
 "jhon" 
 9000 
3.访问控制修饰符

TypeScript 中,可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。TypeScript 支持 3 种不同的访问权限。

public(默认) : 公有,可以在任何地方被访问。

protected : 受保护,可以被其自身以及其子类和父类访问。

private : 私有,只能被其定义所在的类访问。

下面继续看实例:

class Employee{
    private allocatebonus?: number   //allocatebonus是私有属性同时也是可选参数
    private bonus: number = 0
    constructor(public name:string, public salary:number){
        this.name = name
        this.salary = salary
    }

![截屏2021-11-21 下午7.08.59](/Users/feng/Library/Application Support/typora-user-images/截屏2021-11-21 下午7.08.59.png)

此时我们在实例中是访问不到allocatebonus和bonus

3. getter/setter

我们在类中可以将函数写成调用字段的形式

class Employee{
    private allocatebonus?: number
    constructor(public name:string, public salary:number){
    }
    set bonus(v: number){
        this.allocatebonus = v
    }
    get bonus(){
        return this.allocatebonus || 0
    }
}

实例化:

const em = new Employee('jhon', 9000)
em.bonus = 2000
console.log(em)

输出:

Employee: {
  "name": "jhon",
  "salary": 9000,
  "allocatebonus": 2000
} 
4.类的继承(继承类的方法重写)

类的继承和接口的拓展相似,我们可以理解为面向对象语言中的继承,旧的类我们称为父类,新的类我们称为子类为,子类通过关键字extends继承父类的属性和方法

类继承后,子类可以对父类的方法重新定义,这个过程称之为方法的重写。

其中 super 关键字是对父类的直接引用,该关键字可以引用父类的属性和方法。

//父类
class Employee{
    private allocatebonus?: number
    constructor(public name:string, public salary:number){
    }
    set bonus(v: number){
        this.allocatebonus = v
    }
    get bonus(){
        return this.allocatebonus || 0
    }

}

//子类
class Manager extends Employee{
    private reporters: Employee[]
     constructor(name:string, salary:number) {
        super(name, salary)
        this.reporters = []
     }
     addReporters(e: Employee){
         this.reporters.push(e)
     }
}

const manager = new Manager('DF', 200000)

当类继承成功后我们可以看到如图:

![截屏2021-11-21 下午11.29.34](/Users/feng/Library/Application Support/typora-user-images/截屏2021-11-21 下午11.29.34.png)

三、用类实现接口

在前面两部分的内容学习后,我们现在可以使用类来实现接口了,先来看看简单的实现:

1. 接口隐式实现
//接口
interface Emploeey{
    name: string
    salary: number
}

//类
class Emplmpl{
    name: string
    salary: number
    constructor( name:string, salary:number){  //构造函数
        this.name = name
        this.salary = salary
    }
}
//这里我们可能不能直接看出类是如何实现接口的,在TS中我们只要类满足了接口的属性和方法,也就是类实现了该接口
const emplpml = new Emplmpl('ice_moss', 10000)

这样接口就被类实现了,当然这里也可以这要声明一下:

const emplpml = new Emplmpl('ice_moss', 10000)
const em1: Emploeey = emplpml

这里总结一下:我们使用上面的这种实现属于隐式实现,当问你赋值后编译器会逐一去比较接口和类中的字段;但是这里同样也有一个问题,如果我们在类中少了接口中的属性或者方法,使用隐式实现的方法则可能不能实现该接口,但编译器不会提醒我们。

2. 接口的显示实现

我们使用类来实现接口也可以使用显示实现,这种实现方式可以将实现过程出现的错误提前告知我们


interface Emploeey{
    name: string
    salary: number
}

class Emplmpl implements Emploeey{  //接口的显示实现
    name: string
    salary: number
    constructor( name:string, salary:number){  //构造函数
        this.name = name
        this.salary = salary
    }
}

const emplpml = new Emplmpl('ice_moss', 10000)
3. 如何选择隐式实现—显示实现

这里我们来举一个例子:我们有一个前端的小程序我们有很多服务,如页面,接口等

定义者 = 实现者 => 显示实现

在Servce.ts文件中定义接口和实现接口

//Servce.ts
//定义接口
interface Servce {
    login(): void         //登录
    getTrips(): string    //获取行程
    getLic(): string      //获取驾照号码
    startTrip(): void     //起始行程
    updataLic(lic: string): void  //更新驾照号码
}
//实现接口
class RPCservce implements Servce {
    login(): void {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    getTrips(): string {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    getLic(): string {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    startTrip(): void {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    updataLic(lic: string): void {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
}

这里是一个登录页面文件:

//login: Page
//file: Login.ts
const page ={
servce: new RPCservce() as Servce,
onLoginButtonCliked(){   //登录点击按钮
    //使用接口
    this.servce.login()
}}

可以看出这是显示实现,我们将所的方法都放在接口中使用class RPCservce implements Servce将接口实现

所以这是:定义者 = 实现者 => 显示实现

但是我TS中我们更推荐隐式实现:

我们在显示实现中,我们在登录页面只需要调用一个方法:this.servce.login()来服务

但是我们在调用的时候会.出很多方法(服务),但我们并不希望看到,使用我们需要使用隐

式实现:使用者 = 实现者 => 隐式实现

接口的定义由使用者来完成,使用者需要什么方法(服务)再定义需要的接口,我们继续看实例:

//实现接口
class RPCservce{
    login(): void {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    getTrips(): string {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    getLic(): string {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    startTrip(): void {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
    updataLic(lic: string): void {
        throw new Error("Method not implemented.");
    }
}


interface Servcelogin {
    login(): void         //登录
}

//login: Page  登录页面
//file: Login.ts
const loginPage = {
loginServce: new RPCservce() as Servcelogin,
onLoginButtonCliked(){
    //使用接口
    this.loginServce.login()
}}


interface ServceTrips{
    getTrips(): string    //获取行程
    startTrip(): void     //起始行程
}

//Trips:Page  行程页面
//file: Trips.ts
const tripsPage = {
 tripsServce: new RPCservce() as Servce,
 tripsButtonCliked(){
     this.tripsServce.getTrips()
 }   
}

这样我们就不必使用之前的Servce接口中的方法了,哪一个页面需要使用什么方法(服务),哪一个页面就去定义该接口即可,每一个接口都非常小可能只有一两个函数,这样也便于接口的维护。

四、泛型

1. 介绍

软件工程中,我们不仅要创建一致的定义良好的API,同时也要考虑可重用性。 组件不仅能够支持当前的数据类型,同时也能支持未来的数据类型,这在创建大型系统时为你提供了十分灵活的功能。

在像C#和Java这样的语言中,可以使用泛型来创建可重用的组件,一个组件可以支持多种类型的数据。 这样用户就可以以自己的需要来选择数据类型来使用组件。

const a: Array<String> = []
a.push('hhhh')
console.log(a)

const b: Array<number> = []
b.push(100)
console.log(b)

//输出:
["arr", "kk"] 
["hhhh"] 
[100] 

//如果有一万种数据类型,我们是不是需要写一万个这样的函数,显示这不现实,所以我们需要泛型来简化我们的使用:
class MyArray<T> {
    data: T[] = []
    add(t: T){
        this.data.push(t)
    }
    print(){
        console.log(this.data)
    }
}

const test = new MyArray<string>()
test.add('arr')
test.add('kk')
test.print()

//输出:
["arr", "kk"] 

下面来再创建第一个使用泛型的例子:identity函数。 这个函数会返回任何传入它的值。 你可以把这个函数当成是 echo命令。

不用泛型的话,这个函数可能是下面这样:

function identity(arg: number): number {
    return arg;
}

或者,我们使用any类型来定义函数:

function identity(arg: any): any {
    return arg;
}

这样一来,当数据类型不同时,我们需要要写很多功能相同,处理不同类型的函数,使用这里我们需要使用泛型,泛型就像是一种模板,他可以针对任何的数据类型。

使用any类型会导致这个函数可以接收任何类型的arg参数,这样就丢失了一些信息:传入的类型与返回的类型应该是相同的。如果我们传入一个数字,我们只知道任何类型的值都有可能被返回。

因此,我们需要一种方法使返回值的类型与传入参数的类型是相同的。 这里,我们使用了 类型变量,它是一种特殊的变量,只用于表示类型而不是值。

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

我们给identity添加了类型变量TT帮助我们捕获用户传入的类型(比如:number),之后我们就可以使用这个类型。 之后我们再次使用了 T当做返回值类型。现在我们可以知道参数类型与返回值类型是相同的了。 这允许我们跟踪函数里使用的类型的信息。

我们把这个版本的identity函数叫做泛型,因为它可以适用于多个类型。 不同于使用 any,它不会丢失信息,像第一个例子那像保持准确性,传入数值类型并返回数值类型。

我们定义了泛型函数后,可以用两种方法使用。 第一种是,传入所有的参数,包含类型参数:

let output = identity<string>("myString");  // type of output will be 'string'

这里我们明确的指定了Tstring类型,并做为一个参数传给函数,使用了<>括起来而不是()

第二种方法更普遍。利用了类型推论 – 即编译器会根据传入的参数自动地帮助我们确定T的类型:

let output = identity("myString");  // type of output will be 'string'

注意我们没必要使用尖括号(<>)来明确地传入类型;编译器可以查看myString的值,然后把T设置为它的类型。 类型推论帮助我们保持代码精简和高可读性。如果编译器不能够自动地推断出类型的话,只能像上面那样明确的传入T的类型,在一些复杂的情况下,这是可能出现的。

2. 使用泛型变量

使用泛型创建像identity这样的泛型函数时,编译器要求你在函数体必须正确的使用这个通用的类型。 换句话说,你必须把这些参数当做是任意或所有类型。

看下之前identity例子:

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

如果我们想同时打印出arg的长度。 我们很可能会这样做:

function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);  // Error: T doesn't have .length
    return arg;
}

如果这么做,编译器会报错说我们使用了arg.length属性,但是没有地方指明arg具有这个属性。 记住,这些类型变量代表的是任意类型,所以使用这个函数的人可能传入的是个数字,而数字是没有 .length属性的。

现在假设我们想操作T类型的数组而不直接是T。由于我们操作的是数组,所以.length属性是应该存在的。 我们可以像创建其它数组一样创建这个数组:

function loggingIdentity<T>(arg: T[]): T[] {
    console.log(arg.length);  // Array has a .length, so no more error
    return arg;
}

你可以这样理解loggingIdentity的类型:泛型函数loggingIdentity,接收类型参数T和参数arg,它是个元素类型是T的数组,并返回元素类型是T的数组。 如果我们传入数字数组,将返回一个数字数组,因为此时 T的的类型为number。 这可以让我们把泛型变量T当做类型的一部分使用,而不是整个类型,增加了灵活性。

我们也可以这样实现上面的例子:

function loggingIdentity<T>(arg: Array<T>): Array<T> {
    console.log(arg.length);  // Array has a .length, so no more error
    return arg;
}

使用过其它语言的话,你可能对这种语法已经很熟悉了。 在下一节,会介绍如何创建自定义泛型像 Array<T>一样。

3. 泛型类型

上一节,我们创建了identity通用函数,可以适用于不同的类型。 在这节,我们研究一下函数本身的类型,以及如何创建泛型接口。

泛型函数的类型与非泛型函数的类型没什么不同,只是有一个类型参数在最前面,像函数声明一样:

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myIdentity: <T>(arg: T) => T = identity;

我们也可以使用不同的泛型参数名,只要在数量上和使用方式上能对应上就可以。

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myIdentity: <U>(arg: U) => U = identity;

我们还可以使用带有调用签名的对象字面量来定义泛型函数:

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myIdentity: {<T>(arg: T): T} = identity;

这引导我们去写第一个泛型接口了。 我们把上面例子里的对象字面量拿出来做为一个接口:

interface GenericIdentityFn {
    <T>(arg: T): T;
}

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myIdentity: GenericIdentityFn = identity;

一个相似的例子,我们可能想把泛型参数当作整个接口的一个参数。 这样我们就能清楚的知道使用的具体是哪个泛型类型(比如: Dictionary<string>而不只是Dictionary)。 这样接口里的其它成员也能知道这个参数的类型了。

interface GenericIdentityFn<T> {
    (arg: T): T;
}

function identity<T>(arg: T): T {
    return arg;
}

let myIdentity: GenericIdentityFn<number> = identity;

注意,我们的示例做了少许改动。 不再描述泛型函数,而是把非泛型函数签名作为泛型类型一部分。 当我们使用 GenericIdentityFn的时候,还得传入一个类型参数来指定泛型类型(这里是:number),锁定了之后代码里使用的类型。 对于描述哪部分类型属于泛型部分来说,理解何时把参数放在调用签名里和何时放在接口上是很有帮助的。

除了泛型接口,我们还可以创建泛型类。 注意,无法创建泛型枚举和泛型命名空间。

泛型类看上去与泛型接口差不多。 泛型类使用( <>)括起泛型类型,跟在类名后面。

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; };

GenericNumber类的使用是十分直观的,并且你可能已经注意到了,没有什么去限制它只能使用number类型。 也可以使用字符串或其它更复杂的类型。

let stringNumeric = new GenericNumber<string>();
stringNumeric.zeroValue = "";
stringNumeric.add = function(x, y) { return x + y; };

console.log(stringNumeric.add(stringNumeric.zeroValue, "test"));

与接口一样,直接把泛型类型放在类后面,可以帮助我们确认类的所有属性都在使用相同的类型。

我们在类那节说过,类有两部分:静态部分和实例部分。 泛型类指的是实例部分的类型,所以类的静态属性不能使用这个泛型类型。

注:泛型部分参考typescript官方文档

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