Typescript
TypeScript 介绍
TypeScript 是什么
- TypeScript(简称:TS)是 JavaScript 的超集(JS 有的 TS 都有)。TypeScript = Type + JavaScript(在 JS 基础之上,为 JS 添加了类型支持)。
- TypeScript 是微软开发的开源编程语言,可以在任何运行 JavaScript 的地方运行。
TypeScript 为什么要为 JS 添加类型支持?
- 背景:JS 的类型系统存在“先天缺陷”,JS 代码中绝大部分错误都是类型错误(Uncaught TypeError)。
- 问题:增加了找 Bug、改 Bug 的时间,严重影响开发效率。
- 从编程语言的动静来区分,TypeScript 属于静态类型的编程语言,JS 属于动态类型的编程语言。
- 静态类型:编译期做类型检查; 动态类型:执行期做类型检查。
- 代码编译和代码执行的顺序:1 编译 2 执行。
- 对于 JS 来说:需要等到代码真正去执行的时候才能发现错误(晚)。
- 对于 TS 来说:在代码编译的时候(代码执行前)就可以发现错误(早)。
- 并且,配合 VSCode 等开发工具,TS 可以提前到在编写代码的同时就发现代码中的错误,减少找 Bug、改 Bug 时间。
TypeScript 相比 JS 的优势
- 更早(写代码的同时)发现错误,减少找 Bug、改 Bug 时间,提升开发效率。
- 程序中任何位置的代码都有代码提示,随时随地的安全感,增强了开发体验。
- 强大的类型系统提升了代码的可维护性,使得重构代码更加容易。
- 支持最新的 ECMAScript 语法,优先体验最新的语法,让你走在前端技术的最前沿。
- TS 类型推断机制,不需要在代码中的每个地方都显示标注类型,让你在享受优势的同时,尽量降低了成本。
除此之外,Vue 3 源码使用 TS 重写、Angular 默认支持 TS、React 与 TS 完美配合,TypeScript 已成为大中型前端项目的首先编程语言。
TypeScript 初体验
安装编译 TS 的工具包
- 问题:为什么要安装编译 TS 的工具包?
- 回答:Node.js 浏览器,只认识 JS 代码,不认识 TS 代码。需要先将 TS 代码转化为 JS 代码,然后才能运行。安装命令:npm i -g typescript。
- typescript 包:用来编译 TS 代码的包,提供了 tsc 命令,实现了 TS -> JS 的转化。验证是否安装成功:tsc –v(查看 typescript 的版本)。
编译并运行 TS 代码
- 创建 hello.ts 文件(注意:TS 文件的后缀名为 .ts)。
- 将 TS 编译为 JS:在终端中输入命令,tsc hello.ts(此时,在同级目录中会出现一个同名的 JS 文件)。
- 执行 JS 代码:在终端中输入命令,node hello.js。
- 说明:所有合法的 JS 代码都是 TS 代码,有 JS 基础只需要学习 TS 的类型即可。
- 注意:由 TS 编译生成的 JS 文件,代码中就没有类型信息了。
简化运行 TS 的步骤
- 问题描述:每次修改代码后,都要重复执行两个命令,才能运行 TS 代码,太繁琐。
- 简化方式:使用 ts-node 包,直接在 Node.js 中执行 TS 代码。
- 安装命令:npm i -g ts-node(ts-node 包提供了 ts-node 命令)。
- 使用方式:ts-node hello.ts。
- 解释:ts-node 命令在内部偷偷的将 TS -> JS,然后,再运行 JS 代码。
TypeScript 常用类型
概述
- TypeScript 是 JS 的超集,TS 提供了 JS 的所有功能,并且额外的增加了:类型系统。
- 所有的 JS 代码都是 TS 代码。
- JS 有类型(比如,number/string 等),但是 JS 不会检查变量的类型是否发生变化。而 TS 会检查。TypeScript 类型系统的主要优势:可以显示标记出代码中的意外行为,从而降低了发生错误的可能性。
类型注解
- 示例代码:
- 说明:代码中的 : number 就是类型注解。
- 作用:为变量添加类型约束。比如,上述代码中,约定变量 age 的类型为 number(数值类型)。
- 解释:约定了什么类型,就只能给变量赋值该类型的值,否则,就会报错。
常用基础类型概述
- 可以将 TS 中的常用基础类型细分为两类:
- JS 已有类型
- 原始类型:number/string/boolean/null/undefined/symbol。
- 对象类型:object(包括,数组、对象、函数等对象)。
- TS 新增类型
- 联合类型、自定义类型(类型别名)、接口、元组、字面量类型、枚举、void、any 等。
原始类型
- 原始类型:
number/string/boolean/null/undefined/symbol
。 - 特点:简单。这些类型,完全按照 JS 中类型的名称来书写。ts
let age: number = 18 let myName: string = '黄伟杰' let isLoading: boolean = false let a: null = null let b: undefined = undefined let s: symbol = Symbol()
数组类型
对象类型:object(包括:数组、对象、函数等对象)。
特点:对象类型,在 TS 中更加细化,每个具体的对象都有自己的类型语法。
数组类型的两种写法:(推荐使用 number[] 写法)
tslet numbers: number[] = [1, 2, 4, 5] let numbers1: Array<number> = [1, 2, 3, 4, 5] let strings: Array<string> = ['a', 'b', 'c'] let bl: boolean[] = [true, false, true]
需求:数组中既有 number 类型,又有 string 类型,这个数组的类型应该如何写?
联合类型
ts// 添加小括号,表示:首先是数组,然后,这个数组中能够出现number或string类型的元素 let arr: (number | string)[] = [1, 'a', 3, 'b'] // 不添加小括号,表示arr1既可以是number类型,又可以是string[] let arr1: number | string[] = [1, 'a', 3, 'b'] // 报错
- 解释:| (竖线)在 TS 中叫做联合类型(由两个或多个其他类型组成的类型,表示可以是这些类型中的任意一种)。
- 注意:这是 TS 中联合类型的语法,只有一根竖线,不要与 JS 中的或(||)混淆了。
解释:| (竖线)在 TS 中叫做联合类型(由两个或多个其他类型组成的类型,表示可以是这些类型中的任意一种)。注意:这是 TS 中联合类型的语法,只有一根竖线,不要与 JS 中的或(||)混淆了。
类型别名
- 类型别名(自定义类型):为任意类型起别名。
- 使用场景:当同一类型(复杂)被多次使用时,可以通过类型别名,简化该类型的使用。
- 解释:
- 使用 type 关键字来创建类型别名。
- 类型别名(比如,此处的 CustomArray),可以是任意合法的变量名称。
- 创建类型别名后,直接使用该类型别名作为变量的类型注解即可。
tstype CustomArray = (number | string)[] let arr1: CustomArray = [1, 'a', 3, 'b'] let arr2: CustomArray = [5, 'x', 5, 'y']
函数类型
- 函数的类型实际上指的是:函数参数和返回值的类型。
- 为函数指定类型的两种方式:1 单独指定参数、返回值的类型 2 同时指定参数、返回值的类型。
- 独指定参数、返回值的类型:
function add(num1: number, num2: number): number {
return num1 + num2
}
const add2 = (num1: number, num2: number): number => {
return num1 + num2
}
- 同时指定参数、返回值的类型:
const add3: (num1: number, num2: number) => number = (num1, num2) => {
return num1 + num2
}
- 解释:当函数作为表达式时,可以通过类似箭头函数形式的语法来为函数添加类型。注意:这种形式只适用于函数表达式。
- 如果函数没有返回值,那么,函数返回值类型为:void。
function greet(name: string): void {
console.log('Hello', name)
}
- 可选参数
- 使用函数实现某个功能时,参数可以传也可以不传。这种情况下,在给函数参数指定类型时,就用到可选参数了。
- 比如,数组的 slice 方法,可以 slice() 也可以 slice(1) 还可以 slice(1, 3)。ts
function mySlice(start?: number, end?: number): void { console.log(`起始索引:${start} 结束索引:${end}`) }
- 可选参数:在可传可不传的参数名称后面添加 ?(问号)。
- 注意:可选参数只能出现在参数列表的最后,也就是说可选参数后面不能再出现必选参数。
对象类型
JS 中的对象是由属性和方法构成的,而 TS 中对象的类型就是在描述对象的结构(有什么类型的属性和方法)。
对象类型的写法:
tslet person: { name: string; age: number; sayHi(): void; great(name: string): void } = { name: '黄伟杰', age: 18, sayHi() { }, great(name) { } } let person1: { name: string age: number // sayHi(): void sayHi: () => void great(name: string): void } = { name: '黄伟杰', age: 18, sayHi() { }, great(name) { } }
解释:
- 直接使用 {} 来描述对象结构。属性采用属性名: 类型的形式;方法采用方法名(): 返回值类型的形式。
- 如果方法有参数,就在方法名后面的小括号中指定参数类型(比如:greet(name: string): void)。
- 在一行代码中指定对象的多个属性类型时,使用 ;或,(分号或逗号)来分隔。
- 如果一行代码只指定一个属性类型(通过换行来分隔多个属性类型),可以去掉 ;(分号)。
- 方法的类型也可以使用箭头函数形式(比如:
{ sayHi: () => void }
)。
可选属性
- 对象的属性或方法,也可以是可选的,此时就用到可选属性了。
- 比如,我们在使用 axios({ … }) 时,如果发送 GET 请求,method 属性就可以省略。
- 可选属性的语法与函数可选参数的语法一致,都使用 ?(问号)来表示。
tsfunction myAxios(config: { url: string; method?: string }) { console.log(config) } myAxios({ url: '', // method: 'get' })
接口
当一个对象类型被多次使用时,一般会使用接口(interface)来描述对象的类型,达到复用的目的。解释:
- 使用 interface 关键字来声明接口。
- 接口名称(比如,此处的 IPerson),可以是任意合法的变量名称。
- 声明接口后,直接使用接口名称作为变量的类型。
- 因为每一行只有一个属性类型,因此,属性类型后没有 ;(分号)。
tsinterface IPerson { name: string age: number sayHi(): void } // type IPerson = { // name: string // age: number // sayHi(): void // } let person: IPerson = { name: '黄伟杰', age: 31, sayHi() { console.log('Hello~') } } let person1: IPerson = { name: '刘老师', age: 18, sayHi() { console.log('Hello~') } } person.sayHi() person1.sayHi()
interface(接口)和 type(类型别名)的对比:
- 相同点:都可以给对象指定类型。
- 不同点:
- 接口,只能为对象指定类型。
- 类型别名,不仅可以为对象指定类型,实际上可以为任意类型指定别名。
接口继承
如果两个接口之间有相同的属性或方法,可以将公共的属性或方法抽离出来,通过继承来实现复用。比如,两个接口都有 x、y 两个属性,重复写两次,可以,但很繁琐。
- 使用 extends(继承)关键字实现了接口 Point3D 继承 Point2D。
- 继承后,Point3D 就有了 Point2D 的所有属性和方法(此时,Point3D 同时有 x、y、z 三个属性)。
tsinterface Point2D { x: number; y: number } interface Point2D2 extends Point2D { } interface Point3D extends Point2D { z: number }
元组
- 场景:在地图中,使用经纬度坐标来标记位置信息。
- 可以使用数组来记录坐标,那么,该数组中只有两个元素,并且这两个元素都是数值类型。ts
let postition: number[] = [39, 114, 1, 3, 4] // 使用数组
- 使用 number[] 的缺点:不严谨,因为该类型的数组中可以出现任意多个数字。更好的方式:元组(Tuple)。
- 元组类型是另一种类型的数组,它确切地知道包含多少个元素,以及特定索引对应的类型。ts
let position: [number, number] = [39.5427, 116.2317] // 使用元组 let position1: [number, string] = [39.5427, '116.2317'] // 使用元组
- 解释:
- 元组类型可以确切地标记出有多少个元素,以及每个元素的类型。
- 该示例中,元素有两个元素,每个元素的类型都是 number。
类型推论
- 在 TS 中,某些没有明确指出类型的地方,TS 的类型推论机制会帮助提供类型。
- 换句话说:由于类型推论的存在,这些地方,类型注解可以省略不写!
- 发生类型推论的 2 种常见场景:1 声明变量并初始化时 2 决定函数返回值时。ts
let age = 18 let age1: number age1 = 18 let age2 //失去类型保护机制 // age = 18 age2 = '18' console.log(age2) age2 = 18 console.log(age2) function add(num1: number, num2: number) { return num1 + num2 }
- 注意:这两种情况下,类型注解可以省略不写!
- 推荐:能省略类型注解的地方就省略(偷懒,充分利用TS类型推论的能力,提升开发效率)。技巧:如果不知道类型,可以通过鼠标放在变量名称上,- 利用 VSCode 的提示来查看类型。
类型断言
有时候你会比 TS 更加明确一个值的类型,此时,可以使用类型断言来指定更具体的类型。
比如,
注意:getElementById 方法返回值的类型是 HTMLElement,该类型只包含所有标签公共的属性或方法,不包含 a 标签特有的 href 等属性。
因此,这个类型太宽泛(不具体),无法操作 href 等 a 标签特有的属性或方法。
解决方式:这种情况下就需要使用类型断言指定更加具体的类型。
使用类型断言:
tsconst alink = document.getElementById('link') as HTMLAnchorElement
解释:
- 使用 as 关键字实现类型断言。
- 关键字 as 后面的类型是一个更加具体的类型(HTMLAnchorElement 是 HTMLElement 的子类型)。
- 通过类型断言,aLink 的类型变得更加具体,这样就可以访问 a 标签特有的属性或方法了。
另一种语法,使用
<>
语法,这种语法形式不常用知道即可:tsconst alink1 = <HTMLAnchorElement>document.getElementById('link')
技巧:在浏览器控制台,通过 console.dir() 打印 DOM 元素,在属性列表的最后面,即可看到该元素的类型。
字面量类型
- 思考以下代码,两个变量的类型分别是什么?ts
let str1 = 'Hello TS' const str2 = 'Hello TS'
- 通过 TS 类型推论机制,可以得到答案:
- 变量 str1 的类型为:string。
- 变量 str2 的类型为:'Hello TS'。
- 解释:
- str1 是一个变量(let),它的值可以是任意字符串,所以类型为:string。
- str2 是一个常量(const),它的值不能变化只能是 'Hello TS',所以,它的类型为:'Hello TS'。
- 注意:此处的 'Hello TS',就是一个字面量类型。也就是说某个特定的字符串也可以作为 TS 中的类型。
- 除字符串外,任意的 JS 字面量(比如,对象、数字等)都可以作为类型使用。
tsconst str3: 'Hello TS' = 'Hello TS' let age: 18 = 18
- 使用模式:字面量类型配合联合类型一起使用。
- 使用场景:用来表示一组明确的可选值列表。
- 比如,在贪吃蛇游戏中,游戏的方向的可选值只能是上、下、左、右中的任意一个。ts
function changeDirection(direction: 'up' | 'down' | 'left' | 'right') { console.log(direction) } changeDirection('up')
- 解释:参数 direction 的值只能是 up/down/left/right 中的任意一个。
- 优势:相比于 string 类型,使用字面量类型更加精确、严谨。
枚举
枚举的功能类似于字面量类型+联合类型组合的功能,也可以表示一组明确的可选值。枚举:定义一组命名常量。它描述一个值,该值可以是这些命名常量中的一个。
tsenum Direction { Up, Down, Left, RIght } function changeDirection(direction: Direction) { console.log(direction) }
解释:
- 使用 enum 关键字定义枚举。
- 约定枚举名称、枚举中的值以大写字母开头。
- 枚举中的多个值之间通过 ,(逗号)分隔。
- 定义好枚举后,直接使用枚举名称作为类型注解。
注意:形参 direction 的类型为枚举 Direction,那么,实参的值就应该是枚举 Direction 成员的任意一个。
访问枚举成员:
tschangeDirection(Direction.Up) changeDirection(Direction.Down)
解释:类似于 JS 中的对象,直接通过点(.)语法访问枚举的成员。
数字枚举
- 问题:我们把枚举成员作为了函数的实参,它的值是什么呢?
- 解释:通过将鼠标移入 Direction.Up,可以看到枚举成员 Up 的值为 0。注意:枚举成员是有值的,默认为:从 0 开始自增的数值。
- 我们把,枚举成员的值为数字的枚举,称为:数字枚举。
- 当然,也可以给枚举中的成员初始化值。ts
enum Direction1 { Up = 10, Down, Left, RIght } enum Direction2 { Up = 2, Down = 4, Left = 6, RIght }
字符串枚举:枚举成员的值是字符串。
tsenum Direction3 { Up = 'UP', Down = 'DOWN', Left = 'LEFT', RIght = 'RIGHT' }
注意:字符串枚举没有自增长行为,因此,字符串枚举的每个成员必须有初始值。
枚举是 TS 为数不多的非 JavaScript 类型级扩展(不仅仅是类型)的特性之一。
因为:其他类型仅仅被当做类型,而枚举不仅用作类型,还提供值(枚举成员都是有值的)。也就是说,其他的类型会在编译为 JS 代码时自动移除。但是,枚举类型会被编译为 JS 代码!
说明:枚举与前面讲到的字面量类型+联合类型组合的功能类似,都用来表示一组明确的可选值列表。 一般情况下,推荐使用字面量类型+联合类型组合的方式,因为相比枚举,这种方式更加直观、简洁、高效。
any 类型
- 原则:不推荐使用 any!这会让 TypeScript 变为 “AnyScript”(失去 TS 类型保护的优势)。
- 因为当值的类型为 any 时,可以对该值进行任意操作,并且不会有代码提示。ts
let obj: any = { x: 0 } // obj.aaa obj.aaa = 10 // obj() let n: number = obj console.log(n)
- 解释:以上操作都不会有任何类型错误提示,即使可能存在错误!
- 尽可能的避免使用 any 类型,除非临时使用 any 来“避免”书写很长、很复杂的类型!
- 其他隐式具有 any 类型的情况:1 声明变量不提供类型也不提供默认值 2 函数参数不加类型。注意:因为不推荐使用 any,所以,这两种情况下都应该提供类型!
typeof
- 众所周知,JS 中提供了 typeof 操作符,用来在 JS 中获取数据的类型。ts
console.log(typeof 'Hello TS')
- 实际上,TS 也提供了 typeof 操作符:可以在类型上下文中引用变量或属性的类型(类型查询)。
- 使用场景:根据已有变量的值,获取该值的类型,来简化类型书写。ts
let p = { x: 1, y: 2 } // function formatPoint(point: { x: number; y: number }) { } function formatPoint(point: typeof p) { } formatPoint({ x: 2, y: 9 })
- 解释:
- 使用 typeof 操作符来获取变量 p 的类型,结果与第一种(对象字面量形式的类型)相同。
- typeof 出现在类型注解的位置(参数名称的冒号后面)所处的环境就在类型上下文(区别于 JS 代码)。
- 注意:typeof 只能用来查询变量或属性的类型,无法查询其他形式的类型(比如,函数调用的类型)。
tsfunction add(num1: number, num2: number) { return num1 + num2 } let ret: typeof add(1, 2) // 报错
TypeScript 高级类型
- TS 中的高级类型有很多,重点学习以下高级类型:
- class 类
- 类型兼容性
- 交叉类型
- 泛型 和 keyof
- 索引签名类型 和 索引查询类型
- 映射类型
class 类
TypeScript 全面支持 ES2015 中引入的 class 关键字,并为其添加了类型注解和其他语法(比如,可见性修饰符等)。
- 解释:
- 根据 TS 中的类型推论,可以知道 Person 类的实例对象 p 的类型是 Person。
- TS 中的 class,不仅提供了 class 的语法功能,也作为一种类型存在。
- 解释:
实例属性初始化:
tsclass Person { age: number gender = '男' // gender: string = '男' }
- 解释:
- 声明成员 age,类型为 number(没有初始值)。
- 声明成员 gender,并设置初始值,此时,可省略类型注解(TS 类型推论 为 string 类型)。
- 解释:
构造函数:
tsclass Person { age: number gender = '男' // gender: string = '男' constructor(age: number, gender: string) { this.age = age this.gender = gender } }
- 解释:
- 成员初始化(比如,age: number)后,才可以通过 this.age 来访问实例成员。
- 需要为构造函数指定类型注解,否则会被隐式推断为 any;构造函数不需要返回值类型。
- 解释:
实例方法:
tsclass Point { x = 10 y = 10 scale(n: number) { this.x *= n this.y *= n } }
- 解释:方法的类型注解(参数和返回值)与函数用法相同。
类继承的两种方式:1 extends(继承父类) 2 implements(实现接口)。
说明:JS 中只有 extends,而 implements 是 TS 提供的。
tsclass Animal { move() { console.log('走两步~') } } class Dog extends Animal { name = '二哈' bark() { this.move() console.log('汪~') } }
解释:
- 通过 extends 关键字实现继承。
- 子类 Dog 继承父类 Animal,则 Dog 的实例对象 dog 就同时具有了父类 Animal 和 子类 Dog 的所有属性和方法。
tsinterface Singable { sing(): void name: string } class Person implements Singable { name: string = 'jack' sing(): void { console.log('你是我的小呀小苹果~~') } }
解释:
- 通过 implements 关键字让 class 实现接口。
- Person 类实现接口 Singable 意味着,Person 类中必须提供 Singable 接口中指定的所有方法和属性。
类成员可见性:可以使用 TS 来控制 class 的方法或属性对于 class 外的代码是否可见。
可见性修饰符包括:1 public(公有的) 2 protected(受保护的) 3 private(私有的)。
- public:表示公有的、公开的,公有成员可以被任何地方访问,默认可见性。
- 解释:
- 在类属性或方法前面添加 public 关键字,来修饰该属性或方法是共有的。
- 因为 public 是默认可见性,所以,可以直接省略。
- protected:表示受保护的,仅对其声明所在类和子类中(非实例对象)可见。
- 解释:
- 在类属性或方法前面添加 protected 关键字,来修饰该属性或方法是受保护的。
- 在子类的方法内部可以通过 this 来访问父类中受保护的成员,但是,对实例不可见!
- private:表示私有的,只在当前类中可见,对实例对象以及子类也是不可见的。
- 解释:
- 在类属性或方法前面添加 private 关键字,来修饰该属性或方法是私有的。
- 私有的属性或方法只在当前类中可见,对子类和实例对象也都是不可见的!
tsclass Animal { private __run__() { console.log('Animal 内部辅助方法') } // move() { console.log('走两步~') } // public move() { console.log('走两步~') } protected move() { console.log('走两步~') } run() { this.__run__() this.move() console.log('跑起来~') } } class Dog extends Animal { name = '二哈' bark() { // this.move() console.log('汪~') } }
除了可见性修饰符之外,还有一个常见修饰符就是:readonly(只读修饰符)。
- readonly:表示只读,用来防止在构造函数之外对属性进行赋值。ts
class Person { // 注意:readonly来修饰的属性,必须手动提供明确的类型 // readonly age = 18 readonly age: number = 18 constructor(age: number) { this.age = age } }
- readonly:表示只读,用来防止在构造函数之外对属性进行赋值。
解释:
- 使用 readonly 关键字修饰该属性是只读的,注意只能修饰属性不能修饰方法。
- 注意:属性 age 后面的类型注解(比如,此处的 number)如果不加,则 age 的类型为 18 (字面量类型)。
- 接口或者 {} 表示的对象类型,也可以使用 readonly。
类型兼容性
两种类型系统:1 Structural Type System(结构化类型系统) 2 Nominal Type System(标明类型系统)。TS 采用的是结构化类型系统,也叫做 duck typing(鸭子类型),类型检查关注的是值所具有的形状。
也就是说,在结构类型系统中,如果两个对象具有相同的形状,则认为它们属于同一类型。
tsclass Point { x: number; y: number } class Point2D { x: number; y: number } const p: Point = new Point2D()
- 解释:
- Point 和 Point2D 是两个名称不同的类。
- 变量 p 的类型被显示标注为 Point 类型,但是,它的值却是 Point2D 的实例,并且没有类型错误。
- 因为 TS 是结构化类型系统,只检查 Point 和 Point2D 的结构是否相同(相同,都具有 x 和 y 两个属性,属性类型也相同)。
- 但是,如果在 Nominal Type System 中(比如,C#、Java 等),它们是不同的类,类型无法兼容。
- 解释:
注意:在结构化类型系统中,如果两个对象具有相同的形状,则认为它们属于同一类型,这种说法并不准确。
更准确的说法:对于对象类型来说,y 的成员至少与 x 相同,则 x 兼容 y(成员多的可以赋值给少的)。
tsclass Point2D { x: number; y: number } class Point3D { x: number; y: number; z: number } const p1: Point2D = new Point3D() // 错误演示 const p2: Point3D = new Point2D()
- 解释:
- Point3D 的成员至少与 Point 相同,则 Point 兼容 Point3D。
- 所以,成员多的 Point3D 可以赋值给成员少的 Point。
- 解释:
除了 class 之外,TS 中的其他类型也存在相互兼容的情况,包括:1 接口兼容性 2 函数兼容性 等。
接口之间的兼容性,类似于 class。并且,class 和 interface 之间也可以兼容。
tsinterface Point { x: number; y: number } interface Point2D { x: number; y: number } let p1: Point = { x: 1, y: 2 } let p2: Point2D = p1 interface Point3D { x: number; y: number; z: number } let p3: Point3D = { x: 1, y: 2, z: 4 } p2 = p3 console.log(p2) // p3 = p1 //报错 class Point4D { x: number = 1; y: number = 2; z: number = 6 } p2 = new Point4D() console.log(p2)
函数之间兼容性比较复杂,需要考虑:1 参数个数 2 参数类型 3 返回值类型。
- 参数个数,参数多的兼容参数少的(或者说,参数少的可以赋值给多的)。
type F1 = (a: number) => void
type F2 = (a: number, b: number) => void
let f1: F1 = a => console.log(a)
let f2: F2 = (a, b) => console.log(a, b)
f2 = f1
console.log(f2)
// f1 = f2 // 报错 */
let arr = ['a', 'b', 'c']
arr.forEach((item) => { })
arr.forEach((item, index) => { })
arr.forEach((item, index, array) => { })
- 解释:
- 参数少的可以赋值给参数多的,所以,f1 可以赋值给 f2。
- 数组 forEach 方法的第一个参数是回调函数,该示例中类型为:(value: string, index: number, array: string[]) => void。
- 在 JS 中省略用不到的函数参数实际上是很常见的,这样的使用方式,促成了 TS 中函数类型之间的兼容性。
- 并且因为回调函数是有类型的,所以,TS 会自动推导出参数 item、index、array 的类型。
- 参数类型,相同位置的参数类型要相同(原始类型)或兼容(对象类型)。
type F5 = () => string
type F6 = () => string
let f5: F5 = () => { return 'hello ts~' }
let f6: F6 = f5
console.log(f6)
console.log(f6())
- 解释:函数类型 F2 兼容函数类型 F1,因为 F1 和 F2 的第一个参数类型相同。
interface Point2D { x: number; y: number }
interface Point3D { x: number; y: number; z: number }
type F2 = (a: Point2D) => void // 相当于有2个参数
type F3 = (a: Point3D) => void // 相当于有3个参数
let f2: F2 = ({ x = 1, y = 2 }) => console.log('f2')
let f3: F3 = f2
console.log(f3)
- 解释:
- 注意,此处与前面讲到的接口兼容性冲突。
- 技巧:将对象拆开,把每个属性看做一个个参数,则,参数少的(f2)可以赋值给参数多的(f3)。
- 返回值类型,只关注返回值类型本身即可:
type F5 = () => string
type F6 = () => string
let f5: F5 = () => { return 'hello ts~' }
let f6: F6 = f5
console.log(f6)
console.log(f6())
type F7 = () => { name: string }
type F8 = () => { name: string; age: number }
let f7: F7 = () => { return { name: 'f7 hello ts~~' } }
let f8: F8 = () => { return { name: 'f8 hello ts~~', age: 18 } }
f7 = f8
// f8 = f7 // 报错
console.log(f8)
console.log(f8())
- 解释:
- 如果返回值类型是原始类型,此时两个类型要相同,比如,左侧类型 F5 和 F6。
- 如果返回值类型是对象类型,此时成员多的可以赋值给成员少的,比如,右侧类型 F7 和 F8。
交叉类型
交叉类型(&):功能类似于接口继承(extends),用于组合多个类型为一个类型(常用于对象类型)。
比如,
tsinterface Person { name: string say(): number } interface Contact { phone: string } type PersonDetail = Person & Contact let obj: PersonDetail = { name: 'jack', phone: '18237100345', say() { return 1 } }
- 解释:使用交叉类型后,新的类型 PersonDetail 就同时具备了 Person 和 Contact 的所有属性类型。 相当于,ts
type PersonDetail = { name: string; phone: string }
- 解释:使用交叉类型后,新的类型 PersonDetail 就同时具备了 Person 和 Contact 的所有属性类型。 相当于,
交叉类型(&)和接口继承(extends)的对比:
- 相同点:都可以实现对象类型的组合。
- 不同点:两种方式实现类型组合时,对于同名属性之间,处理类型冲突的方式不同。
说明:以上代码,接口继承会报错(类型不兼容);交叉类型没有错误,可以简单的理解为:
泛型
泛型是可以在保证类型安全前提下,让函数等与多种类型一起工作,从而实现复用,常用于:函数、接口、class 中。需求:创建一个 id 函数,传入什么数据就返回该数据本身(也就是说,参数和返回值类型相同)。
tsfunction id(value: number): number { return value }
比如,id(10) 调用以上函数就会直接返回 10 本身。但是,该函数只接收数值类型,无法用于其他类型。
为了能让函数能够接受任意类型,可以将参数类型修改为 any。但是,这样就失去了 TS 的类型保护,类型不安全。
tsfunction id(value: any): any { return value }
泛型在保证类型安全(不丢失类型信息)的同时,可以让函数等与多种不同的类型一起工作,灵活可复用。
实际上,在 C#和 Java 等编程语言中,泛型都是用来实现可复用组件功能的主要工具之一。
创建泛型函数:
tsfunction id<Type>(value: Type): Type { return value }
- 解释:
- 语法:在函数名称的后面添加
<>
(尖括号),尖括号中添加类型变量,比如此处的 Type。
- 语法:在函数名称的后面添加
- 类型变量 Type,是一种特殊类型的变量,它处理类型而不是值。
- 该类型变量相当于一个类型容器,能够捕获用户提供的类型(具体是什么类型由用户调用该函数时指定)。
- 因为 Type 是类型,因此可以将其作为函数参数和返回值的类型,表示参数和返回值具有相同的类型。
- 类型变量 Type,可以是任意合法的变量名称。
- 解释:
调用泛型函数:
tsfunction id<T>(value: T): T { return value } const num = id<number>(10) const str = id<string>('a') console.log(num) console.log(str)
- 解释:
- 语法:在函数名称的后面添加
<>
(尖括号),尖括号中指定具体的类型,比如,此处的 number。
- 语法:在函数名称的后面添加
- 当传入类型 number 后,这个类型就会被函数声明时指定的类型变量 Type 捕获到。
- 此时,Type 的类型就是 number,所以,函数 id 参数和返回值的类型也都是 number。
- 同样,如果传入类型 string,函数 id 参数和返回值的类型就都是 string。
- 这样,通过泛型就做到了让 id 函数与多种不同的类型一起工作,实现了复用的同时保证了类型安全。
- 解释:
简化调用泛型函数:
tsfunction id<T>(value: T): T { return value } let num1 = id(100) // num1为number类型; id(100)内的推断仍为字面量类型 let str1 = id('abc') // str1为string类型; id('abc')内的推断仍为字面量类型 const num2 = id(101) // num2为字面量类型; const str2 = id('abc') // str2为字面量类型; console.log(num1)
- 解释:
- 在调用泛型函数时,可以省略 <类型> 来简化泛型函数的调用。
- 此时,TS 内部会采用一种叫做类型参数推断的机制,来根据传入的实参自动推断出类型变量 Type 的类型。
- 比如,传入实参 10,TS 会自动推断出变量 num 的类型 number,并作为 Type 的类型。
推荐:使用这种简化的方式调用泛型函数,使代码更短,更易于阅读。
说明:当编译器无法推断类型或者推断的类型不准确时,就需要显式地传入类型参数。
- 解释:
泛型约束:默认情况下,泛型函数的类型变量 Type 可以代表多个类型,这导致无法访问任何属性。
比如,id('a') 调用函数时获取参数的长度:
tsfunction id<Type>(value: Type[]): Type[] { console.log(value.length) return value } id([10]) id(10)
- 解释:Type 可以代表任意类型,无法保证一定存在 length 属性,比如 number 类型就没有 length。
- 此时,就需要为泛型添加约束来收缩类型(缩窄类型取值范围)。
添加泛型约束收缩类型,主要有以下两种方式:1 指定更加具体的类型 2 添加约束。
- 指定更加具体的类型
function id<Type>(value: Type[]): Type[] {
console.log(value.length)
return value
}
id([10])
id(10)
- 比如,将类型修改为 Type[](Type 类型的数组),因为只要是数组就一定存在 length 属性,因此就可以访问了。
- 添加约束
interface ILength { length: number }
function id<Type extends ILength>(value: Type): Type {
console.log(value.length)
return value
}
console.log(id([101, 'a']))
console.log(id({ length: 10, name: 'jack' }))
解释:
- 创建描述约束的接口 ILength,该接口要求提供 length 属性。
- 通过 extends 关键字使用该接口,为泛型(类型变量)添加约束。
- 该约束表示:传入的类型必须具有 length 属性。
注意:传入的实参(比如,数组)只要有 length 属性即可,这也符合前面讲到的接口的类型兼容性。
泛型的类型变量可以有多个,并且类型变量之间还可以约束(比如,第二个类型变量受第一个类型变量约束)。
比如,创建一个函数来获取对象中属性的值:
tsfunction getProp<Type, Key extends keyof Type>(obj: Type, key: Key) { return obj[key] } let person = { name: 'jack', age: 18 } let n = getProp(person, 'name') console.log(n); let p = getProp(19, 'toExponential') let p1 = getProp('abc', 'italics') let p2 = getProp('abc', 2) console.log(p) console.log(p1) console.log(p2)
- 解释:
- 添加了第二个类型变量 Key,两个类型变量之间使用(,)逗号分隔。
- keyof 关键字接收一个对象类型,生成其键名称(可能是字符串或数字)的联合类型。
- 本示例中 keyof Type 实际上获取的是 person 对象所有键的联合类型,也就是:'name' | 'age'。
- 类型变量 Key 受 Type 约束,可以理解为:Key 只能是 Type 所有键中的任意一个,或者说只能访问对象中存在的属性。
- 解释:
泛型接口:接口也可以配合泛型来使用,以增加其灵活性,增强其复用性。
tsinterface IdFunc<Type> { id: (value: Type) => Type ids: () => Type[] } let obj: IdFunc<number> = { id(value) { return value }, ids() { return [1, 3, 5] } }
- 解释:
- 在接口名称的后面添加
<类型变量>
,那么,这个接口就变成了泛型接口。
- 在接口名称的后面添加
- 接口的类型变量,对接口中所有其他成员可见,也就是接口中所有成员都可以使用类型变量。
- 使用泛型接口时,需要显式指定具体的类型(比如,此处的
IdFunc<nunber>
)。
- 使用泛型接口时,需要显式指定具体的类型(比如,此处的
- 此时,id 方法的参数和返回值类型都是 number;ids 方法的返回值类型是 number[]。
- 解释:
实际上,JS 中的数组在 TS 中就是一个泛型接口。
tsconst strs = ['a', 'b', 'c'] strs.forEach(item => { }) const nums = [1, 3, 5] nums.forEach
解释:当我们在使用数组时,TS 会根据数组的不同类型,来自动将类型变量设置为相应的类型。
技巧:可以通过 Ctrl + 鼠标左键(Mac:option + 鼠标左键)来查看具体的类型信息。
泛型类:class 也可以配合泛型来使用。
比如,React 的 class 组件的基类 Component 就是泛型类,不同的组件有不同的 props 和 state。
解释:React.Component 泛型类两个类型变量,分别指定 props 和 state 类型。
创建泛型类:
tsclass GenericNumber<NumType> { defaultValue: NumType add: (x: NumType, y: NumType) => NumType constructor(value: NumType) { this.defaultValue = value } } // 此时,可以省略<类型>不写 const myNum = new GenericNumber(100) myNum.defaultValue = 10
tsclass GenericNumber<NumType> { defaultValue: NumType add: (x: NumType, y: NumType) => NumType } // 这种情况下,推荐明确指定<类型> const myNum = new GenericNumber<number>() myNum.defaultValue = 10
- 解释:
- 类似于泛型接口,在 class 名称后面添加 <类型变量>,这个类就变成了泛型类。
- 此处的 add 方法,采用的是箭头函数形式的类型书写方式。
- 类似于泛型接口,在创建 class 实例时,在类名后面通过 <类型> 来指定明确的类型。
- 解释:
泛型工具类型
Partial<Type>
用来构造(创建)一个类型,将 Type 的所有属性设置为可选。tsinterface Props { id: string children: number[] } type PartialProps = Partial<Props> let p1: Props = { id: '', children: [1] } let p2: PartialProps = { // id: '', // children: [1, 3] }
- 解释:构造出来的新类型 PartialProps 结构和 Props 相同,但所有属性都变为可选的。
Readonly<Type>
用来构造一个类型,将 Type 的所有属性都设置为 readonly(只读)。tsinterface Props { id: string children: number[] } type ReadonlyProps = Readonly<Props> let p1: ReadonlyProps = { id: '1', children: [1, 3] } // p1.id = '2' // 报错
- 解释:构造出来的新类型 ReadonlyProps 结构和 Props 相同,但所有属性都变为只读的。
- 当我们想重新给 id 属性赋值时,就会报错:无法分配到 "id" ,因为它是只读属性。
Pick<Type, Keys>
从 Type 中选择一组属性来构造新类型。tsinterface Props { id: string title: string children: number[] } type PickProps = Pick<Props, 'id' | 'title'>
- 解释:
- Pick 工具类型有两个类型变量:1 表示选择谁的属性 2 表示选择哪几个属性。
- 其中第二个类型变量,如果只选择一个则只传入该属性名即可。
- 第二个类型变量传入的属性只能是第一个类型变量中存在的属性。
- 构造出来的新类型 PickProps,只有 id 和 title 两个属性类型。
- 解释:
Record<Keys,Type>
构造一个对象类型,属性键为 Keys,属性类型为 Type。ts// type RecordObj = { // a: string[] // b: string[] // c: string[] // } type RecordObj = Record<'a' | 'b' | 'c', string[]> let obj: RecordObj = { a: ['a'], b: ['b'], c: ['c'] }
- 解释:
- Record 工具类型有两个类型变量:1 表示对象有哪些属性 2 表示对象属性的类型。
- 构建的新对象类型 RecordObj 表示:这个对象有三个属性分别为a/b/c,属性值的类型都是 string[]。
- 解释:
索引签名类型
绝大多数情况下,我们都可以在使用对象前就确定对象的结构,并为对象添加准确的类型。
使用场景:当无法确定对象中有哪些属性(或者说对象中可以出现任意多个属性),此时,就用到索引签名类型了。
tsinterface AnyObject { [key: string]: number } let obj: AnyObject = { a: 1, abc: 123, 4: 1, } console.log(obj) // { '4': 1, a: 1, abc: 123 }
- 解释:
- 使用
[key: string]
来约束该接口中允许出现的属性名称。表示只要是 string 类型的属性名称,都可以出现在对象中。
- 使用
- 这样,对象 obj 中就可以出现任意多个属性(比如,a、b 等)。
- key 只是一个占位符,可以换成任意合法的变量名称。
- 隐藏的前置知识:JS 中对象({})的键是 string 类型的。
- 解释:
在 JS 中数组是一类特殊的对象,特殊在数组的键(索引)是数值类型。
并且,数组也可以出现任意多个元素。所以,在数组对应的泛型接口中,也用到了索引签名类型。
tsinterface MyArray<T> { [n: number]: T } let arr1: MyArray<number> = [1, 2, 5] console.log(arr1[0])
- 解释:
- MyArray 接口模拟原生的数组接口,并使用
[n: number]
来作为索引签名类型。
- MyArray 接口模拟原生的数组接口,并使用
- 该索引签名类型表示:只要是 number 类型的键(索引)都可以出现在数组中,或者说数组中可以有任意多个元素。
- 同时也符合数组索引是 number 类型这一前提。
- 解释:
映射类型
映射类型:基于旧类型创建新类型(对象类型),减少重复、提升开发效率。
比如,类型 PropKeys 有 x/y/z,另一个类型 Type1 中也有 x/y/z,并且 Type1 中 x/y/z 的类型相同:
tstype PropKeys = 'x' | 'y' | 'z' | 'a' | 'b' type Type1 = { x: number; y: number; z: number } type Type2 = { [Key in PropKeys]: number } type Type3 = Record<PropKeys, number> // 错误演示 // interface Type4 { // [Key in PropKeys]: number // 报错 // }
- 这样书写没错,但 x/y/z 重复书写了两次。像这种情况,就可以使用映射类型来进行简化。
- 解释:
- 映射类型是基于索引签名类型的,所以,该语法类似于索引签名类型,也使用了 []。
- Key in PropKeys 表示 Key 可以是 PropKeys 联合类型中的任意一个,类似于 forin(let k in obj)。
- 使用映射类型创建的新对象类型 Type2 和类型 Type1 结构完全相同。
- 注意:映射类型只能在类型别名中使用,不能在接口中使用。
映射类型除了根据联合类型创建新类型外,还可以根据对象类型来创建:
tstype Props = { a: number; b: string; c: boolean } type Type3 = { [key in keyof Props]: number }
- 解释:
- 首先,先执行 keyof Props 获取到对象类型 Props 中所有键的联合类型即,'a' | 'b' | 'c'。
- 然后,Key in ... 就表示 Key 可以是 Props 中所有的键名称中的任意一个。
- 解释:
实际上,前面讲到的泛型工具类型(比如,
Partial<Type>
)都是基于映射类型实现的。比如,Partial<Type>
的实现:- 解释:
keyof T
即keyof Props
表示获取 Props 的所有键,也就是:'a' | 'b' | 'c'
。
- 在
[]
后面添加?
(问号),表示将这些属性变为可选的,以此来实现Partial
的功能。
- 在
- 冒号后面的
T[P]
表示获取T
中每个键对应的类型。比如,如果是'a'
则类型是number
;如果是'b'
则类型是string。
- 冒号后面的
- 最终,新类型
PartialProps
和旧类型Props
结构完全相同,只是让所有类型都变为可选了。
- 最终,新类型
- 解释:
刚刚用到的
T[P]
语法,在 TS 中叫做索引查询(访问)类型。作用:用来查询属性的类型。
tstype Props = { a: number; b: string; c: boolean } type TypeA = Props['a'] type TypeB = Props['b'] // 模拟 Partial 类型: type MyPartial<T> = { [P in keyof T]?: T[P] } type PartialProps = MyPartial<Props>
解释:
Props['a']
表示查询类型Props
中属性'a'
对应的类型number
。所以,TypeA
的类型为number
。注意:[]
中的属性必须存在于被查询类型中,否则就会报错。索引查询类型的其他使用方式:同时查询多个索引的类型
tstype Props = { a: number; b: number; c: boolean } type TypeA = Props['a' | 'b'] type TypeB = Props[keyof Props]
- 解释:使用字符串字面量的联合类型,获取属性 a 和 b 对应的类型,结果为: string | number。
- 解释:使用 keyof 操作符获取 Props 中所有键对应的类型,结果为: string | number | boolean。
TypeScript 类型声明文件
概述
- 今天几乎所有的 JavaScript 应用都会引入许多第三方库来完成任务需求。
- 这些第三方库不管是否是用 TS 编写的,最终都要编译成 JS 代码,才能发布给开发者使用。
- 我们知道是 TS 提供了类型,才有了代码提示和类型保护等机制。
- 但在项目开发中使用第三方库时,你会发现它们几乎都有相应的 TS 类型,这些类型是怎么来的呢?类型声明文件类型声明文件:用来为已存在的 JS 库提供类型信息。
- 这样在 TS 项目中使用这些库时,就像用 TS 一样,都会有代码提示、类型保护等机制了。
- TS 的两种文件类型
- 类型声明文件的使用说明
TS 中的两种文件类型
- TS 中有两种文件类型:1 .ts 文件 2 .d.ts 文件。
- .ts 文件:
- 既包含类型信息又可执行代码。
- 可以被编译为 .js 文件,然后,执行代码。
- 用途:编写程序代码的地方。
- .d.ts 文件:
- 只包含类型信息的类型声明文件。
- 不会生成 .js 文件,仅用于提供类型信息。
- 用途:为 JS 提供类型信息。
- 总结:.ts 是 implementation(代码实现文件);.d.ts 是 declaration(类型声明文件)。
- 如果要为 JS 库提供类型信息,要使用 .d.ts 文件。
类型声明文件的使用说明
在使用 TS 开发项目时,类型声明文件的使用包括以下两种方式:
- 使用已有的类型声明文件
- 创建自己的类型声明文件
学习顺序:先会用(别人的)再会写(自己的)。
使用已有的类型声明文件:1 内置类型声明文件 2 第三方库的类型声明文件。
- 内置类型声明文件:TS 为 JS 运行时可用的所有标准化内置 API 都提供了声明文件。
- 比如,在使用数组时,数组所有方法都会有相应的代码提示以及类型信息:
- 实际上这都是 TS 提供的内置类型声明文件。
- 可以通过 Ctrl + 鼠标左键(Mac:option + 鼠标左键)来查看内置类型声明文件内容。
- 比如,查看 forEach 方法的类型声明,在 VSCode 中会自动跳转到 lib.es5.d.ts 类型声明文件中。
- 当然,像 window、document 等 BOM、DOM API 也都有相应的类型声明(lib.dom.d.ts)。
- 第三方库的类型声明文件:目前,几乎所有常用的第三方库都有相应的类型声明文件。
- 第三方库的类型声明文件有两种存在形式:1 库自带类型声明文件 2 由 DefinitelyTyped 提供。
- 库自带类型声明文件:比如,axios。
- 解释:这种情况下,正常导入该库,TS 就会自动加载库自己的类型声明文件,以提供该库的类型声明。
- 由 DefinitelyTyped 提供。
- DefinitelyTyped 是一个 github 仓库,用来提供高质量 TypeScript 类型声明。
- 可以通过 npm/yarn 来下载该仓库提供的 TS 类型声明包,这些包的名称格式为:@types/*。
- 比如,@types/react、@types/lodash 等。
- 说明:在实际项目开发时,如果你使用的第三方库没有自带的声明文件,VSCode 会给出明确的提示。
- 解释:当安装 @types/* 类型声明包后,TS 也会自动加载该类声明包,以提供该库的类型声明。
- 补充:TS 官方文档提供了一个页面,可以来查询 @types/* 库。
创建自己的类型声明文件:1 项目内共享类型 2 为已有 JS 文件提供类型声明。
- 项目内共享类型:如果多个 .ts 文件中都用到同一个类型,此时可以创建 .d.ts 文件提供该类型,实现类型共享。
- 操作步骤:
- 创建 index.d.ts 类型声明文件。
- 创建需要共享的类型,并使用 export 导出(TS 中的类型也可以使用 import/export 实现模块化功能)。
- 在需要使用共享类型的 .ts 文件中,通过 import 导入即可(.d.ts 后缀导入时,直接省略)。
- 为已有 JS 文件提供类型声明:
- 在将 JS 项目迁移到 TS 项目时,为了让已有的 .js 文件有类型声明。
- 成为库作者,创建库给其他人使用。
- 注意:类型声明文件的编写与模块化方式相关,不同的模块化方式有不同的写法。但由于历史原因,JS 模块化的发展经历过多种变化(AMD、CommonJS、UMD、ESModule 等),而 TS 支持各种模块化形式的类型声明。这就导致,类型声明文件相关内容又多又杂。
- 演示:基于最新的 ESModule(import/export)来为已有 .js 文件,创建类型声明文件。开发环境准备:使用 webpack 搭建,通过 ts-loader 处理 .ts 文件。
- 说明:TS 项目中也可以使用 .js 文件。
- 说明:在导入 .js 文件时,TS 会自动加载与 .js 同名的 .d.ts 文件,以提供类型声明。
- declare 关键字:用于类型声明,为其他地方(比如,.js 文件)已存在的变量声明类型,而不是创建一个新的变量。
- 对于 type、interface 等这些明确就是 TS 类型的(只能在 TS 中使用的),可以省略 declare 关键字。
- 对于 let、function 等具有双重含义(在 JS、TS 中都能用),应该使用 declare 关键字,明确指定此处用于类型声明。