TypeScript语法

第一章 快速入门

0、TypeScript简介

1. TypeScript是JavaScript的超集。
2. 它对JS进行了扩展，向JS中引入了类型的概念，并添加了许多新的特性。
3. TS代码需要通过编译器编译为JS，然后再交由JS解析器执行。
4. TS完全兼容JS，换言之，任何的JS代码都可以直接当成JS使用。
5. 相较于JS而言，TS拥有了静态类型，更加严格的语法，更强大的功能；TS可以在代码执行前就完成代码的检查，减小了运行时异常的出现的几率；TS代码可以编译为任意版本的JS代码，可有效解决不同JS运行环境的兼容问题；同样的功能，TS的代码量要大于JS，但由于TS的代码结构更加清晰，变量类型更加明确，在后期代码的维护中TS却远远胜于JS。

1、TypeScript 开发环境搭建

1. 下载Node.js

   • 64位：https://nodejs.org/dist/v14.15.1/node-v14.15.1-x64.msi
   • 32位：https://nodejs.org/dist/v14.15.1/node-v14.15.1-x86.msi

2. 安装Node.js

3. 使用npm全局安装typescript

   • 进入命令行
   • 输入：npm i -g typescript

4. 创建一个ts文件

5. 使用tsc对ts文件进行编译

   • 进入命令行

   • 进入ts文件所在目录

   • 执行命令：tsc xxx.ts

2、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{
          ...
      }
      

• 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

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

• boolean

  • let isDone: boolean = false;
    

• string

  • 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

  • let color: 'red' | 'blue' | 'black';
    let num: 1 | 2 | 3 | 4 | 5;
    

• any

  • let d: any = 4;
    d = 'hello';
    d = true;
    

• unknown

  • let notSure: unknown = 4;
    notSure = 'hello';
    

• void

  • let unusable: void = undefined;
    

• never

  • function error(message: string): never {
      throw new Error(message);
    }
    

• object（没啥用）

  • let obj: object = {};
    

• array

  • let list: number[] = [1, 2, 3];
    let list: Array<number> = [1, 2, 3];
    

• tuple

  • let x: [string, number];
    x = ["hello", 10]; 
    

• enum

  • 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;
    

• 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

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

    • 第二种

      • let someValue: unknown = "this is a string";
        let strLength: number = (<string>someValue).length;
        

3、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：

    • 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：

        • "include":["src/**/*", "tests/**/*"]
          

        • 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：

        • "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：

        • "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：

        • "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：

                • ES3（默认）、ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext

              • 示例：

                • "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：

                • ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext、DOM、WebWorker、ScriptHost …

              • 示例：

                • "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：

                • CommonJS、UMD、AMD、System、ES2020、ESNext、None

              • 示例：

                • "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：

                • "compilerOptions": {
                      "outDir": "dist"
                  }
                  

                • 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：

                • "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：

                • "compilerOptions": {
                      "rootDir": "./src"
                  }
                  

            • allowJs

              • 是否对js文件编译

            • checkJs

              • 是否对js文件进行检查

              • 示例：

                • "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

            • 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

4、webpack

• 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：

  1. 初始化项目

     • 进入项目根目录，执行命令 npm init -y
       • 主要作用：创建package.json文件

  2. 下载构建工具

     • 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

  3. 根目录下创建webpack的配置文件webpack.config.js

     • 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
           },
       
           entry: "./src/index.ts",
           
           devtool: "inline-source-map",
           
           devServer: {
               contentBase: './dist'
           },
       
           output: {
               path: path.resolve(__dirname, "dist"),
               filename: "bundle.js",
               environment: {
                   arrowFunction: false // 关闭webpack的箭头函数，可选
               }
           },
       
           resolve: {
               extensions: [".ts", ".js"]
           },
           
           module: {
               rules: [
                   {
                       test: /\.ts$/,
                       use: {
                          loader: "ts-loader"     
                       },
                       exclude: /node_modules/
                   }
               ]
           },
       
           plugins: [
               new CleanWebpackPlugin(),
               new HtmlWebpackPlugin({
                   title:'TS测试'
               }),
           ]
       
       }
       

  4. 根目录下创建tsconfig.json，配置可以根据自己需要

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

  5. 修改package.json添加如下配置

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

  6. 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

5、Babel

• 经过一系列的配置，使得TS和webpack已经结合到了一起，除了webpack，开发中还经常需要结合babel来对代码进行转换以使其可以兼容到更多的浏览器，在上述步骤的基础上，通过以下步骤再将babel引入到项目中。

  1. 安装依赖包：

     • npm i -D @babel/core @babel/preset-env babel-loader core-js
     • 共安装了4个包，分别是：
       • @babel/core
         • babel的核心工具
       • @babel/preset-env
         • babel的预定义环境
       • @babel-loader
         • babel在webpack中的加载器
       • core-js
         • core-js用来使老版本的浏览器支持新版ES语法

  2. 修改webpack.config.js配置文件

     • ...略...
       module: {
           rules: [
               {
                   test: /\.ts$/,
                   use: [
                       {
                           loader: "babel-loader",
                           options:{
                               presets: [
                                   [
                                       "@babel/preset-env",
                                       {
                                           "targets":{
                                               "chrome": "58",
                                               "ie": "11"
                                           },
                                           "corejs":"3",
                                           "useBuiltIns": "usage"
                                       }
                                   ]
                               ]
                           }
                       },
                       {
                           loader: "ts-loader",
       
                       }
                   ],
                   exclude: /node_modules/
               }
           ]
       }
       ...略...
       

     • 如此一来，使用ts编译后的文件将会再次被babel处理，使得代码可以在大部分浏览器中直接使用，可以在配置选项的targets中指定要兼容的浏览器版本。

第二章：面向对象

面向对象是程序中一个非常重要的思想，它被很多同学理解成了一个比较难，比较深奥的问题，其实不然。面向对象很简单，简而言之就是程序之中所有的操作都需要通过对象来完成。

• 举例来说：
  • 操作浏览器要使用window对象
  • 操作网页要使用document对象
  • 操作控制台要使用console对象

一切操作都要通过对象，也就是所谓的面向对象，那么对象到底是什么呢？这就要先说到程序是什么，计算机程序的本质就是对现实事物的抽象，抽象的反义词是具体，比如：照片是对一个具体的人的抽象，汽车模型是对具体汽车的抽象等等。程序也是对事物的抽象，在程序中我们可以表示一个人、一条狗、一把枪、一颗子弹等等所有的事物。一个事物到了程序中就变成了一个对象。

在程序中所有的对象都被分成了两个部分数据和功能，以人为例，人的姓名、性别、年龄、身高、体重等属于数据，人可以说话、走路、吃饭、睡觉这些属于人的功能。数据在对象中被成为属性，而功能就被称为方法。所以简而言之，在程序中一切皆是对象。

1、类（class）

要想面向对象，操作对象，首先便要拥有对象，那么下一个问题就是如何创建对象。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，通过Car类来创建汽车的对象，不同的类可以用来创建不同的对象。

• 定义类：

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

• 示例：

  • 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：

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

2、面向对象的特点

• 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

  • 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

      • 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

      • 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

      • 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：

      • 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');
        console.log(p1.name); // 通过getter读取name属性
        p1.name = '猪八戒'; // 通过setter修改name属性
        

  • 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：

      • 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：

      • 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：

      • 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

    • abstract class Animal{
          abstract run(): void;
          bark(){
              console.log('动物在叫~');
          }
      }
      
      class Dog extends Animals{
          run(){
              console.log('狗在跑~');
          }
      }
      

    • 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

3、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）：

  • 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）

  • interface Person{
        name: string;
        sayHello():void;
    }
    
    class Student implements Person{
        constructor(public name: string) {
        }
    
        sayHello() {
            console.log('大家好，我是'+this.name);
        }
    }
    

4、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：

  • 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

  • 使用泛型：

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

  • 这里的就是泛型，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。

  • 那么如何使用上边的函数呢？

    • 方式一（直接使用）：

      • 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）：

      • test<number>(10)
        

      • 也可以在函数后手动指定泛型

  • 可以同时指定多个泛型，泛型间使用逗号隔开：

    • 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

  • 类中同样可以使用泛型：

    • class MyClass<T>{
          prop: T;
      
          constructor(prop: T){
              this.prop = prop;
          }
      }
      

  • 除此之外，也可以对泛型的范围进行约束

    • 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。