【TypeScript】005-对象的类型——接口 与 数组的类型

5、对象的类型——接口

在 TypeScript 中，我们使用接口（Interfaces）来定义对象的类型。

什么是接口

在面向对象语言中，接口（Interfaces）是一个很重要的概念，它是对行为的抽象，而具体如何行动需要由类（classes）去实现（implement）。

TypeScript 中的接口是一个非常灵活的概念，除了可用于对类的一部分行为进行抽象以外，也常用于对**「对象的形状（Shape）」**进行描述。

简单的例子

interface Person {
    name: string;
    age: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25
};

上面的例子中，我们定义了一个接口 Person，接着定义了一个变量 tom，它的类型是 Person。这样，我们就约束了 tom 的形状必须和接口 Person 一致。

形状？结构或者模型、模板是不是更合适呢？！

接口一般首字母大写。有的编程语言中会建议接口的名称加上 I 前缀。

这就相当于限定了对象的内容！要求必须有哪些内容，那么在调用的时候知道其实现的接口，就知道它有什么内容了！

定义的变量比接口少了一些属性是不允许的：

interface Person {
    name: string;
    age: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom'
};

// index.ts(6,5): error TS2322: Type '{ name: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Property 'age' is missing in type '{ name: string; }'.

多一些属性也是不允许的：

interface Person {
    name: string;
    age: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
};

// index.ts(9,5): error TS2322: Type '{ name: string; age: number; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Object literal may only specify known properties, and 'gender' does not exist in type 'Person'.

可见，赋值的时候，变量的形状必须和接口的形状保持一致。

可选属性

有时我们希望不要完全匹配一个形状（模板），那么可以用可选属性：

这么就看起来没那么死板了！

// 可无
interface Person {
    name: string;
    age?: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom'
};

// 也可有
interface Person {
    name: string;
    age?: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25
};

可选属性的含义是该属性可以不存在。

这时仍然不允许添加未定义的属性：

interface Person {
    name: string;
    age?: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
};

// examples/playground/index.ts(9,5): error TS2322: Type '{ name: string; age: number; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Object literal may only specify known properties, and 'gender' does not exist in type 'Person'.

任意属性

有时候我们希望一个接口允许有任意的属性，可以使用如下方式：

这么写是正确的，因为类型为any，string和number是其子集！

interface Person {
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    gender: 'male'
};

使用 [propName: string] 定义了任意属性取 string 类型的值。

需要注意的是，一旦定义了任意属性，那么确定属性和可选属性的类型都必须是它的类型的子集：

这么写就不对了，number不是string的子集！

interface Person {
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: string;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
};

// index.ts(3,5): error TS2411: Property 'age' of type 'number' is not assignable to string index type 'string'.
// index.ts(7,5): error TS2322: Type '{ [x: string]: string | number; name: string; age: number; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
// Index signatures are incompatible.
// Type 'string | number' is not assignable to type 'string'.
// Type 'number' is not assignable to type 'string'.

上例中，任意属性的值允许是 string，但是可选属性 age 的值却是 number，number 不是 string 的子属性，所以报错了。

另外，在报错信息中可以看出，此时 { name: 'Tom', age: 25, gender: 'male' } 的类型被推断成了 { [x: string]: string | number; name: string; age: number; gender: string; }，这是联合类型和接口的结合。

一个接口中只能定义一个任意属性。如果接口中有多个类型的属性，则可以在任意属性中使用联合类型：

interface Person {
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: string | number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
};

只读属性

有时候我们希望对象中的一些字段只能在创建的时候被赋值，那么可以用 readonly 定义只读属性：

interface Person {
    readonly id: number;
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;
}

let tom: Person = {
    id: 89757,
    name: 'Tom',
    gender: 'male'
};

tom.id = 9527;

// index.ts(14,5): error TS2540: Cannot assign to 'id' because it is a constant or a read-only property.

上例中，使用 readonly 定义的属性 id 初始化后，又被赋值了，所以报错了。

注意，只读的约束存在于第一次给对象赋值的时候，而不是第一次给只读属性赋值的时候：

interface Person {
    readonly id: number;
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    gender: 'male'
};

tom.id = 89757;

// index.ts(8,5): error TS2322: Type '{ name: string; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Property 'id' is missing in type '{ name: string; gender: string; }'.
// index.ts(13,5): error TS2540: Cannot assign to 'id' because it is a constant or a read-only property.

上例中，报错信息有两处：第一处是在对 tom 进行赋值的时候，没有给 id 赋值；第二处是在给 tom.id 赋值的时候，由于它是只读属性，所以报错了。

6、数组的类型

在 TypeScript 中，数组类型有多种定义方式，比较灵活。

「类型 + 方括号」表示法

最简单的方法是使用「类型 + 方括号」来表示数组：

let fibonacci: number[] = [1, 1, 2, 3, 5];

数组的项中不允许出现其他的类型：

let fibonacci: number[] = [1, '1', 2, 3, 5];

// Type 'string' is not assignable to type 'number'.

数组的一些方法的参数也会根据数组在定义时约定的类型进行限制：

let fibonacci: number[] = [1, 1, 2, 3, 5];
fibonacci.push('8');

// Argument of type '"8"' is not assignable to parameter of type 'number'.

上例中，push 方法只允许传入 number 类型的参数，但是却传了一个 "8" 类型的参数，所以报错了。这里 "8" 是一个字符串字面量类型，会在后续章节中详细介绍。

数组泛型

我们也可以使用数组泛型（Array Generic） Array 来表示数组：

let fibonacci: Array<number> = [1, 1, 2, 3, 5];

关于泛型，可以参考泛型一章。

用接口表示数组

一般不这么做！

接口也可以用来描述数组：

interface NumberArray {
    [index: number]: number;
}
let fibonacci: NumberArray = [1, 1, 2, 3, 5];

NumberArray 表示：只要索引的类型是数字时，那么值的类型必须是数字。

虽然接口也可以用来描述数组，但是我们一般不会这么做，因为这种方式比前两种方式复杂多了。

不过有一种情况例外，那就是它常用来表示类数组。

类数组

类数组（Array-like Object）不是数组类型，比如 arguments：

function sum() {
    let args: number[] = arguments;
}

// Type 'IArguments' is missing the following properties from type 'number[]': pop, push, concat, join, and 24 more.

上例中，arguments 实际上是一个类数组，不能用普通的数组的方式来描述，而应该用接口：

function sum() {
    let args: {
        [index: number]: number;
        length: number;
        callee: Function;
    } = arguments;
}

在这个例子中，我们除了约束当索引的类型是数字时，值的类型必须是数字之外，也约束了它还有 length 和 callee 两个属性。

事实上常用的类数组都有自己的接口定义，如 IArguments, NodeList, HTMLCollection 等：

function sum() {
    let args: IArguments = arguments;
}

其中 IArguments 是 TypeScript 中定义好了的类型，它实际上就是：

interface IArguments {
    [index: number]: any;
    length: number;
    callee: Function;
}

关于内置对象，可以参考内置对象一章。

any 在数组中的应用

一个比较常见的做法是，用 any 表示数组中允许出现任意类型：

let list: any[] = ['xcatliu', 25, { website: 'http://xcatliu.com' }];