TypeScript
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TypeScript

TypeScript（简称 TS）是由微软开发的开源编程语言，是 JavaScript 的静态类型超集。它在 JS 的基础上增加了类型系统，支持类型注解、接口、泛型和枚举等特性，能在代码编译阶段发现类型错误，提升代码的可读性与可维护性。TS 最终会被编译为纯 JavaScript，可在任何运行 JS 的环境（浏览器、Node.js）中执行。凭借强大的 IDE 智能提示和重构能力，TypeScript 已成为中大型前端项目的首选语言。

1- 类型声明

  • TypeScript中的基本类型：

    • 类型声明

      • 类型声明是TS非常重要的一个特点；

      • 通过类型声明可以指定TS中变量（参数、形参）的类型；

      • 指定类型后，当为变量赋值时，TS编译器会自动检查值是否符合类型声明，符合则赋值，否则报错；

      • 简而言之，类型声明给变量设置了类型，使得变量只能存储某种类型的值；

      • 语法：

        • ```
          let 变量: 类型;

          let 变量: 类型 = 值;

          function fn(参数: 类型, 参数: 类型): 类型{
          …
          }

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          - 自动类型判断

            - TS拥有自动的类型判断机制
            - 当对变量的声明和赋值是同时进行的，TS编译器会自动判断变量的类型
            - 所以如果你的变量的声明和赋值时同时进行的，可以省略掉类型声明

          - 类型：

            | **类型** | **例子**          | **描述**                       |
            | -------- | ----------------- | ------------------------------ |
            | number   | 1, -33, 2.5       | 任意数字                       |
            | string   | 'hi', "hi", `hi`  | 任意字符串                     |
            | boolean  | true、false       | 布尔值true或false              |
            | 字面量   | 其本身            | 限制变量的值就是该字面量的值   |
            | any      | *                 | 任意类型                       |
            | unknown  | *                 | 类型安全的any                  |
            | void     | 空值（undefined） | 没有值（或undefined）          |
            | never    | 没有值            | 不能是任何值                   |
            | object   | {name:'孙悟空'}   | 任意的JS对象                   |
            | array    | [1,2,3]           | 任意JS数组                     |
            | tuple    | [4,5]             | 元素，TS新增类型，固定长度数组 |
            | enum     | enum{A, B}        | 枚举，TS中新增类型             |

          - number

            - ```ts
              let decimal: number = 6;
              let hex: number = 0xf00d;
              let binary: number = 0b1010;
              let octal: number = 0o744;
              let big: bigint = 100n;

    • boolean

      • ```ts
        let isDone: boolean = false;
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        - string

          - ```ts
            let color: string = "blue";
            color = 'red';
            
            let fullName: string = `Bob Bobbington`;
            let age: number = 37;
            let sentence: string = `Hello, my name is ${fullName}.
            
            I'll be ${age + 1} years old next month.`;

    • 字面量

      • 也可以使用字面量去指定变量的类型，通过字面量可以确定变量的取值范围

      • ```ts
        let color: ‘red’ | ‘blue’ | ‘black’;
        let num: 1 | 2 | 3 | 4 | 5;

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        - any

          - ```ts
            let d: any = 4;
            d = 'hello';
            d = true;

    • unknown

      • ```ts
        let notSure: unknown = 4;
        notSure = ‘hello’;
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        - void

          - ```ts
            let unusable: void = undefined;

    • never

      • ```ts
        function error(message: string): never {
        throw new Error(message);
        }
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        - object（没啥用）

          - ```ts
            let obj: object = {};
            //一般限定对象里面的类型
            let b:{name:string,age?:number} //问号表示可选

    • array

      • ```ts
        let list: number[] = [1, 2, 3];
        let list: Array = [1, 2, 3];
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        - tuple

          - ```ts
            let x: [string, number];
            x = ["hello", 10];

    • enum

      • ```ts
        enum Color {
        Red,
        Green,
        Blue,
        }
        let c: Color = Color.Green;

        enum Color {
        Red = 1,
        Green,
        Blue,
        }
        let c: Color = Color.Green;

        enum Color {
        Red = 1,
        Green = 2,
        Blue = 4,
        }
        let c: Color = Color.Green;

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        - 类型断言

          - 有些情况下，变量的类型对于我们来说是很明确，但是TS编译器却并不清楚，此时，可以通过类型断言来告诉编译器变量的类型，断言有两种形式：

            - 第一种

              - ```ts
                let someValue: unknown = "this is a string";
                let strLength: number = (someValue as string).length;

        • 第二种

          • ```ts
            let someValue: unknown = “this is a string”;
            let strLength: number = (someValue).length;
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            - 类型的别名

              - ```ts
                type mytype = 1|2|3|4
                let myvalue: mytype;

2- 编译选项

自动编译文件

编译文件时，使用 -w 指令后，TS编译器会自动监视文件的变化，并在文件发生变化时对文件进行重新编译。

示例：

1
tsc xxx.ts -w

自动编译整个项目

如果直接使用tsc指令，则可以自动将当前项目下的所有ts文件编译为js文件。

但是能直接使用tsc命令的前提时，要先在项目根目录下创建一个ts的配置文件 tsconfig.json

tsconfig.json是一个JSON文件，添加配置文件后，只需只需 tsc 命令即可完成对整个项目的编译

配置选项：

include

  • 定义希望被编译文件所在的目录
  • 默认值：["**/*"]

示例：

1
2
  "include":["src/**/*", "tests/**/*"]
//*表示任意目录 *表示任意文件

上述示例中，所有src目录和tests目录下的文件都会被编译

exclude

  • 定义需要排除在外的目录
  • 默认值：["node_modules", "bower_components", "jspm_packages"]

示例：

1
"exclude": ["./src/hello/**/*"]

上述示例中，src下hello目录下的文件都不会被编译

extends

  • 定义被继承的配置文件

示例：

1
"extends": "./configs/base"

上述示例中，当前配置文件中会自动包含config目录下base.json中的所有配置信息

files

  • 指定被编译文件的列表，只有需要编译的文件少时才会用到

示例：

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"files": [
    "core.ts",
    "sys.ts",
    "types.ts",
    "scanner.ts",
    "parser.ts",
    "utilities.ts",
    "binder.ts",
    "checker.ts",
    "tsc.ts"
  ]
  • 列表中的文件都会被TS编译器所编译

compilerOptions

  • 编译选项是配置文件中非常重要也比较复杂的配置选项
  • 在compilerOptions中包含多个子选项，用来完成对编译的配置

项目选项：

  • target

    • 设置ts代码编译的目标版本

    • 可选值：

      • ```md
        ES3（默认）、ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext
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        - 示例：

          - ```json
            "compilerOptions": {
                "target": "ES6"
            }

    • 如上设置，我们所编写的ts代码将会被编译为ES6版本的js代码

  • lib

    • 指定代码运行时所包含的库（宿主环境）

    • 可选值：

      • ```markdown
        ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext、DOM、WebWorker、ScriptHost ……
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        - 示例：

          - ```json
            "compilerOptions": {
                "target": "ES6",
                "lib": ["ES6", "DOM"],
                "outDir": "dist",
                "outFile": "dist/aa.js"
            }

  • module

    • 设置编译后代码使用的模块化系统

    • 可选值：

      • ```md
        CommonJS、UMD、AMD、System、ES2020、ESNext、None
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        - 示例：

          - ```json
            "compilerOptions": {
                "module": "CommonJS"
            }

  • outDir

    • 编译后文件的所在目录

    • 默认情况下，编译后的js文件会和ts文件位于相同的目录，设置outDir后可以改变编译后文件的位置

    • 示例：

      • ```json
        “compilerOptions”: {
        “outDir”: “dist”
        }
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            - 设置后编译后的js文件将会生成到dist目录

        - `outFile`

          - 将所有的文件编译为一个js文件

          - 默认会将所有的编写在全局作用域中的代码合并为一个js文件，如果module制定了None、System或AMD则会将模块一起合并到文件之中

          - 示例：

            - ```json
              "compilerOptions": {
                  "outFile": "dist/app.js"
              }

  • rootDir

    • 指定代码的根目录，默认情况下编译后文件的目录结构会以最长的公共目录为根目录，通过rootDir可以手动指定根目录

    • 示例：

      • ```json
        “compilerOptions”: {
        “rootDir”: “./src”
        }
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        - `allowJs`

          - 是否对js文件编译

        - `checkJs`

          - 是否对js文件进行检查

          - 示例：

            - ```json
              "compilerOptions": {
                  "allowJs": true,
                  "checkJs": true
              }

  • removeComments

    • 是否删除注释
    • 默认值：false

  • noEmit

    • 不对代码进行编译
    • 默认值：false
    • noEmitonError有错的时候不编译

  • sourceMap

    • 是否生成sourceMap
    • 默认值：false

  • 严格检查

    • strict
      • 启用所有的严格检查，默认值为true，设置后相当于开启了所有的严格检查
    • alwaysStrict
      • 总是以严格模式对代码进行编译
    • noImplicitAny
      • 禁止隐式的any类型
    • noImplicitThis
      • 禁止类型不明确的this
    • strictBindCallApply
      • 严格检查bind、call和apply的参数列表
    • strictFunctionTypes
      • 严格检查函数的类型
    • strictNullChecks
      • 严格的空值检查
    • strictPropertyInitialization
      • 严格检查属性是否初始化

  • 额外检查

    • noFallthroughCasesInSwitch
      • 检查switch语句包含正确的break
    • noImplicitReturns
      • 检查函数没有隐式的返回值
    • noUnusedLocals
      • 检查未使用的局部变量
    • noUnusedParameters
      • 检查未使用的参数

  • 高级

    • allowUnreachableCode
      • 检查不可达代码
      • 可选值：
        • true，忽略不可达代码
        • false，不可达代码将引起错误
    • noEmitOnError
      • 有错误的情况下不进行编译
      • 默认值：false

3- TypeScript打包

webpack整合

通常情况下，实际开发中我们都需要使用构建工具对代码进行打包；

TS同样也可以结合构建工具一起使用，下边以webpack为例介绍一下如何结合构建工具使用TS；

步骤如下：

初始化项目

进入项目根目录，执行命令 npm init -y，创建package.json文件

下载构建工具

命令如下：

1
npm i -D webpack webpack-cli webpack-dev-server typescript ts-loader clean-webpack-plugin

共安装了7个包:

  • webpack：构建工具webpack
  • webpack-cli：webpack的命令行工具
  • webpack-dev-server：webpack的开发服务器
  • typescript：ts编译器
  • ts-loader：ts加载器，用于在webpack中编译ts文件
  • html-webpack-plugin：webpack中html插件，用来自动创建html文件
  • clean-webpack-plugin：webpack中的清除插件，每次构建都会先清除目录

配置webpack

根目录下创建webpack的配置文件webpack.config.js：

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const path = require("path");
const HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
const { CleanWebpackPlugin } = require("clean-webpack-plugin");

module.exports = {
   optimization:{
       minimize: false // 关闭代码压缩，可选
   },

// 指定入口文件
   entry: "./src/index.ts",

   devtool: "inline-source-map",

   devServer: {
       contentBase: './dist'
   },
   // 指定打包文件所在目录
   output: {
    // 被打打包文件目录
       path: path.resolve(__dirname, "dist"),
    //    打包后文件名字
       filename: "bundle.js",
       environment: {
           arrowFunction: false // 关闭webpack的箭头函数，可选
       }
   },

   resolve: {
    // 用来设置引用模块
       extensions: [".ts", ".js"]
   },

//    指定webpack打包时候使用的模块
   module: {
    // 指定加载的规则
       rules: [
           {    
                // 规则生效的文件 
               test: /\.ts$/, // (以ts结尾的文件)
            //    要使用的loader
               use: {
                   loader: "ts-loader"     
               },
            //    要排除的文件
               exclude: /node_modules/
           }
       ]
   },

   plugins: [
       new CleanWebpackPlugin(),
       new HtmlWebpackPlugin({
           title:'TS测试'
       }),
   ]
}

配置TS编译选项

根目录下创建tsconfig.json，配置可以根据自己需要

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{
   "compilerOptions": {
       "target": "ES2015",
       "module": "ES2015",
       "strict": true
   }
}

修改package.json配置

修改package.json添加如下配置

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{
   ...
   "scripts": {
       "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1",
       "build": "webpack",
       "start": "webpack serve --open chrome.exe"
   },
   ...
}

项目使用

在src下创建ts文件，并在并命令行执行npm run build对代码进行编译；

或者执行npm start来启动开发服务器；

4- 面向对象

要想面向对象，操作对象，首先便要拥有对象；

要创建对象，必须要先定义类，所谓的类可以理解为对象的模型；

程序中可以根据类创建指定类型的对象；

举例来说：

可以通过Person类来创建人的对象，通过Dog类创建狗的对象，不同的类可以用来创建不同的对象；

定义类

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class 类名 {
    属性名: 类型;
    constructor(参数: 类型){
        this.属性名 = 参数;
    }
    
    方法名(){
        ....
    }

}

示例：

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// readonly 开头的属性表示一个只读的属性 无法更改
// 在属性前使用static关键字可以定义类属性（静态属性）
// 如果方法以static开头 则方法就是类方法，可以直接通过类去调用

class Person{
        name: string;
        age: number;
    
        constructor(name: string, age: number){
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        sayHello(){
            console.log(`大家好，我是${this.name}`);
        }
    }

使用类：

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const p = new Person('孙悟空', 18);
p.sayHello();

构造函数

可以使用constructor定义一个构造器方法；

注1：在TS中只能有一个构造器方法！

例如：

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class C{
    name: string;
    age: number
	//对象创建时候 会被调用
    constructor(name: string, age: number) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

同时也可以直接将属性定义在构造函数中：

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class C {
    constructor(public name: string, public age: number) {
    }
}

上面两种定义方法是完全相同的！

注2：子类继承父类时，必须调用父类的构造方法（如果子类中也定义了构造方法）！

例如：

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class A {
    protected num: number;
    constructor(num: number) {
        this.num = num;
    }
}
// 如果在X类中不调用`super`将会报错！
class X extends A {
    protected name: string;
    constructor(num: number, name: string) {
        super(num);
        this.name = name;
    }
}

封装

对象实质上就是属性和方法的容器，它的主要作用就是存储属性和方法，这就是所谓的封装

默认情况下，对象的属性是可以任意的修改的，为了确保数据的安全性，在TS中可以对属性的权限进行设置

  • 静态属性（static）：
    • 声明为static的属性或方法不再属于实例，而是属于类的属性；
  • 只读属性（readonly）：
    • 如果在声明属性时添加一个readonly，则属性便成了只读属性无法修改
  • TS中属性具有三种修饰符：
    • public（默认值），可以在类、子类和对象中修改
    • protected ，可以在类、子类中修改
    • private ，可以在类中修改

示例：

public：

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class Person{
    public name: string; // 写或什么都不写都是public
    public age: number;

    constructor(name: string, age: number){
        this.name = name; // 可以在类中修改
        this.age = age;
    }

    sayHello(){
        console.log(`大家好，我是${this.name}`);
    }
}

class Employee extends Person{
    constructor(name: string, age: number){
        super(name, age);
        this.name = name; //子类中可以修改
    }
}

const p = new Person('孙悟空', 18);
p.name = '猪八戒';// 可以通过对象修改

protected：

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class Person{
    protected name: string;
    protected age: number;

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

    sayHello(){
        console.log(`大家好，我是${this.name}`);
    }
}

class Employee extends Person{

    constructor(name: string, age: number){
        super(name, age);
        this.name = name; //子类中可以修改
    }
}

const p = new Person('孙悟空', 18);
p.name = '猪八戒';// 不能修改

private：

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class Person{
    private name: string;
    private age: number;

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

    sayHello(){
        console.log(`大家好，我是${this.name}`);
    }
}

class Employee extends Person{

    constructor(name: string, age: number){
        super(name, age);
        this.name = name; //子类中不能修改
    }
}

const p = new Person('孙悟空', 18);
p.name = '猪八戒';// 不能修改

属性存取器

对于一些不希望被任意修改的属性，可以将其设置为private

直接将其设置为private将导致无法再通过对象修改其中的属性

我们可以在类中定义一组读取、设置属性的方法，这种对属性读取或设置的属性被称为属性的存取器

读取属性的方法叫做setter方法，设置属性的方法叫做getter方法

示例：

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class Person{
    private _name: string;

    constructor(name: string){
        this._name = name;
    }

    get name(){
        return this._name;
    }

    set name(name: string){
        this._name = name;
    }

}

const p1 = new Person('孙悟空');
// 实际通过调用getter方法读取name属性
console.log(p1.name);
// 实际通过调用setter方法修改name属性 
p1.name = '猪八戒';

静态属性

静态属性（方法），也称为类属性。使用静态属性无需创建实例，通过类即可直接使用

静态属性（方法）使用static开头

示例：

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class Tools{
    static PI = 3.1415926;
    
    static sum(num1: number, num2: number){
        return num1 + num2
    }
}

console.log(Tools.PI);
console.log(Tools.sum(123, 456));

this

在类中，使用this表示当前对象

继承

继承时面向对象中的又一个特性

通过继承可以将其他类中的属性和方法引入到当前类中

示例：

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class Animal{
    name: string;
    age: number;

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

class Dog extends Animal{

    bark(){
        console.log(`${this.name}在汪汪叫！`);
    }
}

const dog = new Dog('旺财', 4);
dog.bark();

通过继承可以在不修改类的情况下完成对类的扩展

重写

发生继承时，如果子类中的方法会替换掉父类中的同名方法，这就称为方法的重写

示例：

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class Animal{
    name: string;
    age: number;

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

    run(){
        console.log(`父类中的run方法！`);
    }
}

class Dog extends Animal{

    bark(){
        console.log(`${this.name}在汪汪叫！`);
    }

    run(){
        console.log(`子类中的run方法，会重写父类中的run方法！`);
    }
}

const dog = new Dog('旺财', 4);   
dog.bark();

在子类中可以使用super来完成对父类的引用

抽象类（abstract class）

抽象类是专门用来被其他类所继承的类，它只能被其他类所继承不能用来创建实例

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abstract class Animal{
  abstract run(): void;
  bark(){
      console.log('动物在叫~');
  }
 // 使用abstract开头的方法叫做抽象方法，抽象方法没有方法体只能定义在抽象类中，继承抽象类时抽象方法必须要实现;
  abstrat sayHello():void;
}

class Dog extends Animals{
  run(){
      console.log('狗在跑~');
  }
}


5- 接口（Interface）

接口的作用类似于抽象类，不同点在于：接口中的所有方法和属性都是没有实值的，换句话说接口中的所有方法都是抽象方法；

接口主要负责定义一个类的结构，接口可以去限制一个对象的接口：对象只有包含接口中定义的所有属性和方法时才能匹配接口；

同时，可以让一个类去实现接口，实现接口时类中要保护接口中的所有属性；

示例（检查对象类型）：

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interface Person{
    name: string;
    sayHello():void;
}

function fn(per: Person){
    per.sayHello();
}

fn({name:'孙悟空', sayHello() {console.log(`Hello, 我是 ${this.name}`)}});

示例（实现）：

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interface Person{
   name: string;
   sayHello():void;
}

class Student implements Person{
   constructor(public name: string) {
   }

   sayHello() {
       console.log('大家好，我是'+this.name);
   }
}

6- 泛型（Generic）

定义一个函数或类时，有些情况下无法确定其中要使用的具体类型（返回值、参数、属性的类型不能确定）；

此时泛型便能够发挥作用；

举个例子：

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

上例中，test函数有一个参数类型不确定，但是能确定的时其返回值的类型和参数的类型是相同的；

由于类型不确定所以参数和返回值均使用了any，但是很明显这样做是不合适的：

首先使用any会关闭TS的类型检查，其次这样设置也不能体现出参数和返回值是相同的类型；

泛型函数

创建泛型函数

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

这里的<T>就是泛型；

T是我们给这个类型起的名字（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；

所以泛型其实很好理解，就表示某个类型；

使用泛型函数

方式一（直接使用）：
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test(10)

使用时可以直接传递参数使用，类型会由TS自动推断出来，但有时编译器无法自动推断时还需要使用下面的方式

方式二（指定类型）：
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test<number>(10)

也可以在函数后手动指定泛型；

函数中声明多个泛型

可以同时指定多个泛型，泛型间使用逗号隔开：

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function test<T, K>(a: T, b: K): K{
  return b;
}

test<number, string>(10, "hello");

使用泛型时，完全可以将泛型当成是一个普通的类去使用；

泛型类

类中同样可以使用泛型：

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class MyClass<T>{
  prop: T;

  constructor(prop: T){
      this.prop = prop;
  }
}

泛型继承

除此之外，也可以对泛型的范围进行约束

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interface MyInter{
  length: number;
}

function test<T extends MyInter>(arg: T): number{
  return arg.length;
}

使用T extends MyInter表示泛型T必须是MyInter的子类，不一定非要使用接口类和抽象类同样适用；

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