TypeScript学习（进阶篇）

一、元组

数组合并了相同类型的对象，而元组（Tuple）合并了不同类型的对象。

元组起源于函数编程语言（如 F#），这些语言中会频繁使用元组。

简单的例子

定义一对值分别为 string 和 number 的元组：

let tom: [string, number] = ['Tom', 25];

当赋值或访问一个已知索引的元素时，会得到正确的类型：

let tom: [string, number];
tom[0] = 'Tom';
tom[1] = 25;

tom[0].slice(1);
tom[1].toFixed(2);

也可以只赋值其中一项：

let tom: [string, number];
tom[0] = 'Tom';

但是当直接对元组类型的变量进行初始化或者赋值的时候，需要提供所有元组类型中指定的项。

let tom: [string, number];
tom = ['Tom', 25];

let tom: [string, number];
tom = ['Tom'];

// Property '1' is missing in type '[string]' but required in type '[string, number]'.

越界的元素

当添加越界的元素时，它的类型会被限制为元组中每个类型的联合类型：

let tom: [string, number];
tom = ['Tom', 25];
tom.push('male');
tom.push(true);

// Argument of type 'true' is not assignable to parameter of type 'string | number'.

二、 枚举

枚举（Enum）类型用于取值被限定在一定范围内的场景，比如一周只能有七天，颜色限定为红绿蓝等。

简单的例子

枚举使用 enum 关键字来定义：

enum Days {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

枚举成员会被赋值为从 0 开始递增的数字，同时也会对枚举值到枚举名进行反向映射：

enum Days {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 0); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

console.log(Days[0] === "Sun"); // true
console.log(Days[1] === "Mon"); // true
console.log(Days[2] === "Tue"); // true
console.log(Days[6] === "Sat"); // true

事实上，上面的例子会被编译为：

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 0] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

手动赋值

我们也可以给枚举项手动赋值：

enum Days {Sun = 7, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

上面的例子中，未手动赋值的枚举项会接着上一个枚举项递增。

如果未手动赋值的枚举项与手动赋值的重复了，TypeScript 是不会察觉到这一点的：

enum Days {Sun = 3, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 3); // true
console.log(Days["Wed"] === 3); // true
console.log(Days[3] === "Sun"); // false
console.log(Days[3] === "Wed"); // true

上面的例子中，递增到 3 的时候与前面的 Sun 的取值重复了，但是 TypeScript 并没有报错，导致 Days[3] 的值先是 "Sun"，而后又被 "Wed" 覆盖了。编译的结果是：

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 3] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

所以使用的时候需要注意，最好不要出现这种覆盖的情况。

手动赋值的枚举项可以不是数字，此时需要使用类型断言来让 tsc 无视类型检查 (编译出的 js 仍然是可用的)：

enum Days {Sun = 7, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat = "S"};

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 7] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 8] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 9] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 10] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 11] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 12] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = "S"] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

当然，手动赋值的枚举项也可以为小数或负数，此时后续未手动赋值的项的递增步长仍为 1：

enum Days {Sun = 7, Mon = 1.5, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1.5); // true
console.log(Days["Tue"] === 2.5); // true
console.log(Days["Sat"] === 6.5); // true

常数项和计算所得项

枚举项有两种类型：常数项（constant member）和计算所得项（computed member）。

前面我们所举的例子都是常数项，一个典型的计算所得项的例子：

enum Color {Red, Green, Blue = "blue".length};

上面的例子中，"blue".length 就是一个计算所得项。

上面的例子不会报错，但是如果紧接在计算所得项后面的是未手动赋值的项，那么它就会因为无法获得初始值而报错：

enum Color {Red = "red".length, Green, Blue};

// index.ts(1,33): error TS1061: Enum member must have initializer.
// index.ts(1,40): error TS1061: Enum member must have initializer.

下面是常数项和计算所得项的完整定义，部分引用自中文手册 - 枚举：

当满足以下条件时，枚举成员被当作是常数：

• 不具有初始化函数并且之前的枚举成员是常数。在这种情况下，当前枚举成员的值为上一个枚举成员的值加 1。但第一个枚举元素是个例外。如果它没有初始化方法，那么它的初始值为 0。
• 枚举成员使用常数枚举表达式初始化。常数枚举表达式是 TypeScript 表达式的子集，它可以在编译阶段求值。当一个表达式满足下面条件之一时，它就是一个常数枚举表达式：
  • 数字字面量
  • 引用之前定义的常数枚举成员（可以是在不同的枚举类型中定义的）如果这个成员是在同一个枚举类型中定义的，可以使用非限定名来引用
  • 带括号的常数枚举表达式
  • +, -, ~ 一元运算符应用于常数枚举表达式
  • +, -, *, /, %, <<, >>, >>>, &, |, ^ 二元运算符，常数枚举表达式做为其一个操作对象。若常数枚举表达式求值后为 NaN 或 Infinity，则会在编译阶段报错

所有其它情况的枚举成员被当作是需要计算得出的值。

常数枚举

常数枚举是使用 const enum 定义的枚举类型：

const enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

常数枚举与普通枚举的区别是，它会在编译阶段被删除，并且不能包含计算成员。

上例的编译结果是：

var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

假如包含了计算成员，则会在编译阶段报错：

const enum Color {Red, Green, Blue = "blue".length};

// index.ts(1,38): error TS2474: In 'const' enum declarations member initializer must be constant expression.

外部枚举

外部枚举（Ambient Enums）是使用 declare enum 定义的枚举类型：

declare enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

之前提到过，declare 定义的类型只会用于编译时的检查，编译结果中会被删除。

上例的编译结果是：

var directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

外部枚举与声明语句一样，常出现在声明文件中。

同时使用 declare 和 const 也是可以的：

declare const enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

编译结果：

var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

三、类和接口

 1. TypeScript中的类和类的实例化

定义类的关键字为 class，后面紧跟类名，类可以包含以下几个模块（类的数据成员）： 

字段 ： 字段是类里面声明的变量。字段表示对象的有关数据。

构造函数 ：类实例化时调用，可以为类的对象分配内存。

方法 ： 方法为对象要执行的操作。

class {

        [修饰符] 字段名:[字段类型];

        constructor([参数1:类型,....]){

                // 执行一些初始化操作

        },

       [修饰符] 方法名([参数1:类型,....):返回值类型{

                // 方法体....

        }

}

例如：

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

    constructor(name:string,age:number){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public setAge(age:number){
        this.age = age;
    }
    public getAge():number{
        return this.age;
    }
}

let person = new Person("xiaoming",20);
console.log(person.name);
console.log(person.getAge());

2. 类的继承，以及类继承后super的使用

class User{
    private name:string;

    constructor(name:string){
        this.name = name;
    }
    public setName(name:string):void{
        this.name = name;
    }
    public getName():string{
        return this.name;
    }
}

class Admin extends User{
    private password:string;

    constructor(name:string,password:string){
        super(name);
        this.password = password;
    }


    public setPassword(password:string){
        this.password = password;
    }
    public getPassword():string{
        return this.password;
    }
}

let user1 = new User("xujingliang");
console.log(user1.getName());

let admin = new Admin("xujingliang","123456")
console.log(admin.getName());
console.log(admin.getPassword());

3. 类继承后的方法重写

类继承后，子类可以对父类的方法重新定义，这个过程称之为方法的重写。

重写是子类继承父类之后，方法名称，参数名称，返回值类型全部相同只能修改方法体中的相关操作。

重写的优点：在拥有父类方法特征的同时，自身也可以有一些特有的特征

class User{
    private name:string;
    constructor(name:string){
        this.name = name;
    }
    public setName(name:string):void{
        this.name = name;
    }
    public getName():string{
        return this.name;
    }
    public say():string{
        return "My name is "+this.name;
    }
}

class Admin extends User{
    private password:string;

    constructor(name:string,password:string){
        super(name);
        this.password = password;
    }


    public setPassword(password:string){
        this.password = password;
    }
    public getPassword():string{
        return this.password;
    }
    public say():string{
        return "My name is "+super.getName()+" and my password is "+this.password;
    }
}

let user = new User("xujingliang");
console.log(user.say());

let admin = new Admin("xujingliang","123456")
console.log(admin.say());

上面的代码示例中，我们先定义了一个User用户类，又定义了一个Admin管理员类。Admin类继承User类，并对User类的say()方法进行重写。 

4. static关键字的使用

使用static生命的类字段或者方法不需要实例化对象，可以直接通过类名点字段名称或者类名点方法名称直接调用。

class Person{
    public name:string;
    private age:number;
    static mark:string = "普通用户"
    constructor(name:string,age:number){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public setAge(age:number){
        this.age = age;
    }
    public getAge():number{
        return this.age;
    }
}
console.log(Person.mark);

示例代码中，声明了一个static字段mark，直接使用Person.mark就可以访问。 

5. instanceof 运算符

instanceof 运算符用于判断对象是否是指定的类型，如果是返回 true，否则返回 false。

class User{
    private name:string;

    constructor(name:string){
        this.name = name;
    }
    public setName(name:string):void{
        this.name = name;
    }
    public getName():string{
        return this.name;
    }
}

class Admin extends User{
    private password:string;

    constructor(name:string,password:string){
        super(name);
        this.password = password;
    }


    public setPassword(password:string){
        this.password = password;
    }
    public getPassword():string{
        return this.password;
    }
}

let user1 = new User("xujingliang");
let admin = new Admin("xujingliang","123456")


console.log(user1 instanceof User);
console.log(user1 instanceof Admin);
console.log(admin instanceof Admin);
console.log(admin instanceof User);

注意：示例代码中，Admin类继承User类，因此用Admin示例化的对象既属于User类有属于Admin类

6. 访问控制修饰符

类成员可访问性定义了类的成员允许在何处被访问。和Java一样TypeScript也为类成员提供了三种可访问性修饰符。

1. public：类的公有成员没有访问限制，可以在当前类的内部、外部以及派生类的内部访问。类的公有成员使用public修饰符标识。在默认情况下，类的所有成员都是公有成员。

2. protected：类的受保护成员允许在当前类的内部和派生类的内部访问，但是不允许在当前类的外部访问。类的受保护成员使用protected修饰符标识。

3. private：类的私有成员只允许在当前类的内部被访问，在当前类的外部以及派生类的内部都不允许访问。类的私有成员使用private修饰符标识。

4. readonly：使用 readonly 关键词设置成员只读，初始化过后，readonly 不管在外部还是内部都不允许再修改。

class User{
    private username:string;
    private password:string;
    private readonly state:boolean = false;

    constructor(username:string,password:string){
        this.username = username;
        this.password = password;
    }

    public setUsername(username:string):void{
        this.username = username;
    }
    public getUsername():string{
        return this.username;
    }

    public setPassword(password:string):void{
        this.password = password;
    }
    public getPassword():string{
        return this.password;
    }

    public setState(state:boolean):void{
        // 此处会报错：Cannot assign to 'state' because it is a read-only property.(2540)
        this.state = state;
    }
}

7. 类的封装

面向对象的三大特性：封装、继承、多态。封装是指将类的某些信息隐藏在类的内部,不允许外部程序直接访问,而是通过该类提供的方法来对隐藏的信息进行操作和访问。我们在程序设计的过程中要追求“高内聚，低耦合”。高内聚就是类的内部数据操作细节自己来完成，不允许外部干涉，低耦合：就是， 仅暴露少量的方法给外部使用

结合访问修饰符private即可实现类的封装

class User{
    private username:string;
    private password:string;

    constructor(username:string,password:string){
        this.username = username;
        this.password = password;
    }

    public setUsername(username:string):void{
        this.username = username;
    }
    public getUsername():string{
        return this.username;
    }

    public setPassword(password:string):void{
        this.password = password;
    }
    public getPassword():string{
        return this.password;
    }
}

上述代码示例中，用户只能通过暴露的setUsername、getUsername、setPassword、getPassword等方法来访问和操作User的username和password属性。

8. 类和接口

类与类之间的一些共同点可以用接口去抽象，比如 人 和 动物 都有相同的特点，吃和行走，我们就可以通过接口去约束这两个类的公共能力。接口使用关键字 interface 声明，类可以使用关键字 implements 实现接口。

interface Person{
    name:string
}


class User implements Person{
    name:string;

    constructor(name:string){
        this.name = name;
    }
    public setName(name:string):void{
        this.name = name;
    }
    public getName():string{
        return this.name;
    }
}

class Admin extends User{
    private password:string;

    constructor(name:string,password:string){
        super(name);
        this.password = password;
    }


    public setPassword(password:string){
        this.password = password;
    }
    public getPassword():string{
        return this.password;
    }
}

let user1 = new User("xujingliang");
let admin = new Admin("xujingliang","123456")

9. 抽象类和抽象方法

抽象类在某种程度上跟接口有点类似，它也是用来约束子类当中必须要拥有某些成员，但是不同于接口的是，抽象类可以包含一些具体的实现，而接口只能够是一些成员的抽象，不包含具体的实现，一些比较大的类目建议使用抽象类，比如动物类，因为我们所说的动物它只是一个泛指，并不够具体，那在它的下面一定有更细化的分类，例如小狗小猫之类。

定义抽象类的方式：通过关键词 abstract

1. 类型被定义为抽象类过后，它只能够被继承，不能够再使用 new 的方式去创建对应的实例对象，在这种情况下我们就必须要使用 子类 去继承这个类型。

2. 在抽象类当中我们还可以去定义一些抽象方法，需要注意的是抽象方法也不需要方法体。

3. 当我们的父类有抽象方法时，我们的子类就必须要实现这个方法。

// 抽象类
abstract class Animal{
    // 非抽象方法
    cry(message:string):void{
        console.log(message)
    }

    // 抽象方法 抽象方法不能有具体的实现
    abstract say():void
}

class Dog extends Animal{
    
    // 如果继承的抽象类中有抽象方法，则子类必须去实现抽象方法，否则编译检查报错
    public say():void{
        console.log("I am Dog");
    }

}

 四、泛型

1. 使用泛型创建数组

let users:Array = ['xujingliang','lanyangyang','xiyangyang']

console.log(users);

首先，我们来实现一个函数 createArray，它可以创建一个指定长度的数组，同时将每一项都填充一个默认值：

function createArray(length: number, value: any): Array {
    let result = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

上例中，我们使用了之前提到过的数组泛型来定义返回值的类型。

这段代码编译不会报错，但是一个显而易见的缺陷是，它并没有准确的定义返回值的类型：

Array 允许数组的每一项都为任意类型。但是我们预期的是，数组中每一项都应该是输入的 value 的类型。

这时候，泛型就派上用场了：

function createArray(length:number,value:T):Array{
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

let arr:any = createArray(10,"x");

console.log(arr);

2. 泛型接口

interface Person{
    name:T;
}

class User implements Person{
    name:string;
    constructor(name:string){
        this.name = name;
    }
}

3. 泛型类

示例：

class User{
    data:T;
    constructor(data:T){
        this.data = data;
    }
}

let user1:User = new User("helloworld");
console.log(user1.data);

let user2:User = new User(20);
console.log(user2.data);

 在Java开发中接口返回的结果常常这样封装

// 后端返回数据接口封装

class ResultUtil{
    code:number;
    message:string;
    data:T;
    constructor(code:number,message:string,data:T){
        this.code = code;
        this.message = message;
        this.data = data;
    }
}

// 当T是字符串时
let res1:ResultUtil = new ResultUtil(200,"操作成功","添加成功");
console.log(JSON.stringify(res1))
// 输出结果："{"code":200,"message":"操作成功","data":"添加成功"}" 

// 当T是数组时
let res2:ResultUtil = new ResultUtil(200,"操作成功",[20,30,40,60]);
console.log(JSON.stringify(res2))
// 输出结果："{"code":200,"message":"操作成功","data":[20,30,40,60]}"

4. 泛型参数的默认类型

我们可以为泛型中的类型参数指定默认类型。当使用泛型时没有在代码中直接指定类型参数，从实际值参数中也无法推测出时，这个默认类型就会起作用。

function createArray(length: number, value: T): Array {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}