【深入理解Typescript】—— 第一章：为什么要使用Typescript

1.1 开始使用 Typescript

在安装 Typescript 之前，需要先安装 npm，然后可以使用命令行来安装 Typescript，如下所示：

npm install typescript@next

在npm install typescript@next命令中，@next表示安装 TypeScript 的下一个版本，也就是最新的开发版本或预发布版本。

通常情况下，npm install typescript会安装最新的稳定版本的 TypeScript。但是，如果我们想尝试最新的功能或修复了一些 bug 的预发布版本，可以使用@next标记来安装这个版本。

预发布版本通常是在正式发布之前进行测试和反馈的版本。它们可能包含一些新的功能、改进或修复了一些问题，但也可能存在一些不稳定性或兼容性问题。因此，使用@next标记安装预发布版本时，需要注意这些潜在的问题，并确保我们的代码和依赖项与该版本兼容。

现在局部安装的 Typescript 将是最新版本，而且各种IDE也支持它。例如，我们可以使用 VS Code 通过创建 .vscode/setting.json 来使用这个版本，如下所示：

{
	"typescript.tsdk":"./node_modules/typescript/lib"
}

在 .vscode/settings.json 文件中设置 "typescript.tsdk":"./node_modules/typescript/lib" 的作用是告诉 Visual Studio Code（VS Code） 使用指定的 TypeScript SDK（软件开发工具包） 路径。

TypeScript SDK 是一组用于开发和构建 TypeScript 项目的工具和库。当你在 VS Code 中使用 TypeScript 时，它需要知道 TypeScript SDK 的位置，以便提供语法检查、代码补全、类型检查等功能。

通过在 .vscode/settings.json 文件中设置 "typescript.tsdk" 属性，你可以指定 TypeScript SDK 的路径。在这个例子中，"./node_modules/typescript/lib" 表示 TypeScript SDK 的路径是当前项目 的 node_modules 目录下的 typescript/lib 文件夹。

这样设置后，VS Code 将使用指定路径下的 TypeScript SDK 来提供相关的功能和工具。

需要注意的是，这个设置是针对特定项目的，因此它会覆盖全局的 TypeScript SDK 设置。这样可以确保每个项目都使用其自己的 TypeScript SDK 版本，而不会受到全局设置的影响。

1.2 选择TypeScript的理由

1.2.1 类型是出色的文档形式之一，函数签名是一个定理，函数体是具体的实现。

• 类型是出色的文档形式之一：

  类型信息可以帮助我们了解变量、函数参数和返回值的预期数据结构。在阅读和理解代码时，类型信息可以作为一种隐式文档，使我们更容易地推断代码的功能和行为。此外，类型信息还可以在编译时提供类型检查，帮助我们捕获潜在的错误。

  例如，考虑以下函数：

  function add(a: number, b: number): number {
  	 return a + b;
  }
  

  通过查看类型信息，我们可以快速地了解这个函数的功能：它接受两个数字参数 a 和 b，并返回它们的和。这种类型信息可以作为一种简洁、易于理解的文档形式。

• 函数签名是一个定理：

  函数签名 定义了函数的 输入参数类型 、 返回值类型 以及 可能抛出的异常 。它描述了函数的约束和预期行为，就像数学定理一样。函数签名可以帮助我们确保函数的实现和调用遵循预期的类型约束，从而提高代码的可读性和可维护性。

  例如，考虑以下函数签名：

  type MyFunctionType = (param1: string, param2: number) => boolean;
  

  这个函数签名定义了一个定理：存在一个函数，它接受一个字符串参数 param1 和一个数字参数 param2，并返回一个 布尔值。这个定理描述了函数的约束和预期行为。

• 函数是具体的实现：

  函数体是函数签名（定理）的具体实现。它描述了如何根据输入参数计算返回值。函数体需要遵循函数签名的约束，以确保代码的正确性和一致性。

  例如，考虑以下函数实现：

  const myFunction: MyFunctionType = (param1, param2) => {
  	 return param1.length > param2;
  };
  

  这个函数体实现了之前定义的函数签名（定理）。它根据输入参数 param1 和 param2 计算了一个 布尔值 ，即 param1 的长度是否大于 param2。

总之，类型、函数签名和函数体在编程中起着重要作用。类型信息可以作为一种出色的文档形式，函数签名定义了函数的约束和预期行为（定理），而函数体提供了具体的实现。这些概念有助于提高代码的可读性、可维护性和健壮性。

1.2.2 鸭子类型是一流的语言结构

鸭子类型（Duck Typing) 是一种动态类型语言的编程概念，它关注对象的行为，而不是对象的实际类型。换句话说，如果一个对象像鸭子一样走路、叫声，那么我们就可以把它当作鸭子来对待，而不关心它是否真的是鸭子。在鸭子类型的语言中，函数和方法的参数不需要声明具体的类型，而是通过对象的属性和方法来判断它是否符合预期的行为。

鸭子类型的优势在于它提供了很高的灵活性和可扩展性。由于鸭子类型关注对象的行为，而不是类型本身，这使得我们可以编写更通用、更易于重用的代码。这也是为什么鸭子类型被认为是一流的语言结构。

以下是一个简单的例子，说明了鸭子类型的概念：

function makeSound(animal) {
  console.log(animal.sound());
}

const duck = {
  sound: () => "Quack!",
};

const dog = {
  sound: () => "Woof!",
};

makeSound(duck); // 输出 "Quack!"
makeSound(dog); // 输出 "Woof!"

在这个例子中，makeSound 函数接受一个 animal 参数，但我们没有声明它的具体类型。相反，我们依赖于 animal 对象是否具有 sound 方法来判断它是否符合预期的行为。这使得我们可以将不同类型的对象传递给 makeSound 函数，只要它们具有 sound 方法即可。

需要注意的是，鸭子类型主要适用于动态类型语言（如 JavaScript、Python 等）。在静态类型语言（如 TypeScript、Java 等）中，鸭子类型的概念仍然存在，但通常需要通过接口或其他类型抽象机制来实现。例如，在 TypeScript 中，我们可以使用 接口 来实现类似的效果：

interface Animal {
  sound(): string;
}

function makeSound(animal: Animal) {
  console.log(animal.sound());
}

const duck: Animal = {
  sound: () => "Quack!",
};

const dog: Animal = {
  sound: () => "Woof!",
};

makeSound(duck); // 输出 "Quack!"
makeSound(dog); // 输出 "Woof!"

在这个例子中，我们定义了一个 Animal 接口，它要求实现 sound 方法。makeSound 函数接受一个 Animal 类型的参数，这使得我们可以传递任何实现了 Animal 接口的对象。尽管 TypeScript 是静态类型的，但通过接口，我们仍然可以实现鸭子类型的灵活性。

1.2.3 类型可以由环境来定义

Typescript 的主要目标之一是让人们能够安全、轻松地在 Typescript 中使用现有的 Javascript 库。它可以通过声明来做到这一点。Typescript 提供了一个浮动的标准来衡量你希望在声明中投入多少努力；投入的越多，你获得的类型安全和代码智能提示就越多。

请注意，大多数流行的 Javascript 库的声明定义已经由 DefinedTyped 社区编写过了，因此，在大多数情况下，声明文件已经存在；或者，至少已经拥有了大量经过深思熟虑的可用的 Typescript 声明目标。

可以把 jQuery 作为一个编写声明文件的简单示例。在默认情况下，Typescript 要求（正如良好的 Javascript 代码所要求的一样）在使用变量（即在某处使用 var ）之前先进行声明。

在 Typescript 中，直接编写下面代码会报错：

$(".awesome").show();  // 错误，找不到$

$(".awesome").show(); 是使用 jQuery 库中的 选择器 来选取所有具有 awesome 类名的元素，并将它们显示出来。

具体作用如下：

• $ 符号是 jQuery 库的入口函数，它用于选取元素或创建 jQuery 对象。
• $(".awesome") 使用 CSS 选择器 .awesome 来选取所有具有 awesome 类名的元素。这个选择器会匹配文档中所有类名为 awesome 的元素。
• .show() 是 jQuery 提供的一个方法，用于显示被选元素。它会将选中的元素设置为可见状态，如果元素之前被隐藏了。

因此，$(".awesome").show(); 的作用是将所有具有 awesome 类名的元素显示出来，使它们在页面上可见。

在 TypeScript 中，$(".awesome").show(); 会报错，因为 TypeScript 是一种强类型语言，它需要知道变量和对象的类型。在这个例子中，$ 是一个全局变量，它代表 jQuery 库。TypeScript 编译器不知道 $ 的类型，因此会抛出一个错误。

要修复这个错误，需要在 TypeScript 代码中声明 $ 的类型。这可以通过添加 declare var \$: any; 这一行代码来实现。这告诉 TypeScript 编译器，$ 是一个任意类型的变量，因此编译器不会对其进行类型检查。如下所示：

declare var $: any;
$(".awesome").show();

这样修改之后，TypeScript 编译器就可以正确地识别 $ 变量，不再报错。但是，使用 any 类型会导致失去类型安全性，因此在实际项目中，建议使用 @types/jquery 这样的类型定义库，而不是直接使用 any 类型。安装 @types/jquery 后，可以直接使用 $ 变量，而不需要 declare var \$: any; 这一行代码。

如果你愿意，可以基于此来定义结构，并提供更多信息以保护你免收错误的影响，如下所示：

declare var $: {
	(selector: string): any;
}
$(".awesome").show();  // 正确；
$(123).show();         // 错误，selector 必须为 string 类型的

在这段代码中，我们声明了 $ 变量的类型为一个对象，这个对象包含一个函数签名，表示这个函数接受一个 string 类型的参数 selector，并返回 any 类型的值。

declare var $: {
  (selector: string): any;
};

接下来，我们调用了 $ 函数两次：

$(".awesome").show();
$(123).show();

第一次调用是正确的，因为我们传递了一个字符串参数 ".awesome"。然而，第二次调用是错误的，因为我们传递了一个数字参数 123。根据我们之前声明的类型，$ 函数只接受一个 string 类型的参数。所以，当我们尝试传递一个 number 类型的参数时，TypeScript 编译器会报错，因为这不符合我们声明的类型约束。

要修复这个错误，我们需要确保传递给 $ 函数的参数是一个字符串。例如，我们可以将数字转换为字符串，如下所示：

$(String(123)).show();

或者，我们可以修改 $ 函数的类型声明，使其接受 number 类型的参数。但是，在实际的 jQuery 用法中，通常不会使用数字作为选择器，因此这种修改可能并不合适。

1.2.4 函数签名

函数签名是一种定义函数类型的语法，它描述了函数的输入参数类型、返回值类型以及可能抛出的异常。在 TypeScript 中，函数签名通常用于定义接口、类型别名或对象类型中的函数属性。函数签名可以帮助我们确保函数的实现和调用遵循预期的类型约束，从而提高代码的可读性和可维护性。

函数签名的基本语法如下：

(param1: Type1, param2: Type2, ...): ReturnType;

• param1、param2 等是函数的参数名；
• Type1、Type2 等是函数参数的类型；
• ReturnType 是函数的返回值类型；

以下是一些函数签名的用法示例：

1. 在接口中定义函数签名：

   interface MyInterface {
     myFunction(param1: string, param2: number): boolean;
   }
   

   这个接口 MyInterface 包含一个名为 myFunction 的函数，它接受一个 string 类型的参数 param1 和一个 number 类型的参数 param2，并返回一个 boolean 类型的值。

2. 在类型别名中定义函数签名：

   type MyFunctionType = (param1: string, param2: number) => boolean;
   

   这个类型别名 MyFunctionType 描述了一个函数，它接受一个 string 类型的参数 param1 和一个 number 类型的参数 param2，并返回一个 boolean 类型的值。

3. 在对象类型中定义函数签名：

   type MyObjectType = {
     myFunction(param1: string, param2: number): boolean;
   };
   

   这个对象类型 MyObjectType 包含一个名为 myFunction 的函数，它接受一个 string 类型的参数 param1 和一个 number 类型的参数 param2，并返回一个 boolean 类型的值。

4. 定义可选参数和默认参数：

   type MyFunctionType = (param1: string, param2?: number, param3: boolean = true) => boolean;
   

   在这个函数签名中，param2 是一个可选参数，它的类型为 number | undefined。param3 是一个具有默认值 true 的参数，它的类型为 boolean。

5. 定义剩余参数

   type MyFunctionType = (param1: string, ...restParams: number[]) => boolean;
   

   在这个函数签名中，...restParams 表示一个剩余参数，它是一个 number 类型的数组。这意味着该函数可以接受一个 string 类型的参数 param1 和任意数量的 number 类型的参数。

1.2.5 箭头函数

TypeScript 的箭头函数 （Arrow Function） 是 ES6（ECMAScript 2015） 引入的一种新的函数语法，它使用 => 符号表示。箭头函数具有更简洁的语法，同时它自动绑定了上层作用域的 this 值，这使得在某些场景下编写函数更加方便。箭头函数在 TypeScript 中的使用和在 JavaScript 中的使用基本相同，只是 TypeScript 会对参数和返回值进行类型检查。

以下是箭头函数的一些特点和用法：

1. 简洁的语法：

   箭头函数的语法比传统的函数表达式更简洁。例如，一个简单的箭头函数如下所示：

   const add = (a: number, b: number): number => a + b;
   

   这个箭头函数接受两个 number 类型的参数 a 和 b，并返回它们的和。等效的传统函数表达式如下所示：

   const add = function (a: number, b: number): number {
   return a + b;
   };
   

2. 自动绑定 this 值：

   箭头函数会自动捕获它所在上下文的 this 值。这使得在某些场景下编写函数更加方便，例如在类方法中处理事件回调。例如：

   class MyClass {
     value: number;
   
     constructor(value: number) {
       this.value = value;
     }
   
     onClick() {
       // 使用箭头函数自动捕获 `this` 值
       document.addEventListener("click", () => {
         console.log(this.value);
       });
     }
   }
   

   在这个例子中，onClick 方法中的箭头函数自动捕获了 this 值，使得我们可以在事件回调中访问 MyClass 实例的 value 属性。如果使用传统的函数表达式，我们需要手动绑定 this 值，例如通过 bind 方法。

   class MyClass {
     value: number;
   
     constructor(value: number) {
       this.value = value;
     }
   
     onClick() {
       // 使用传统的函数表达式，并通过 `bind` 方法手动绑定 `this` 值
       document.addEventListener("click", function () {
         console.log(this.value);
       }.bind(this));
     }
   }
   

   在这个例子中，onClick 方法中的传统函数表达式使用了 bind 方法将 this 值绑定到 MyClass 实例。这使得我们可以在事件回调中访问 MyClass 实例的 value 属性。这种方法在 ES6 引入箭头函数之前，是 JavaScript 中常用的处理 this 值的方法。

3. 没有 arguments 对象：

   箭头函数没有自己的 arguments 对象。它会访问其外部作用域的 arguments 对象。例如：

   function outerFunction(a: number, b: number) {
     const add = (): number => {
       // 访问外部作用域的 `arguments` 对象
       return arguments[0] + arguments[1];
     };
     return add();
   }
   

   在这个例子中，箭头函数 add 访问了 outerFunction 的 arguments 对象。请注意，在 TypeScript 中，arguments 对象的类型安全性较差，因此在实际项目中，建议避免使用 arguments 对象，而是使用具名参数或剩余参数 （...rest） 。

总之，TypeScript 的箭头函数提供了更简洁的语法和自动绑定 this 值的特性，使得编写函数更加方便。但请注意，箭头函数并不适用于所有场景，例如在定义类方法或需要使用 prototype 的情况下，仍然需要使用传统的函数表达式或方法定义。