TS 学习指南(下)

十一、TypeScript 类

11.1 类的属性与方法

在面向对象语言中,类是一种面向对象计算机编程语言的构造,是创建对象的蓝图,描述了所创建的对象共同的属性和方法。
在 TypeScript 中,我们可以通过 Class 关键字来定义一个类:

class Greeter {
  // 静态属性
  static cname: string = "Greeter";
  // 成员属性
  greeting: string;

  // 构造函数 - 执行初始化操作
  constructor(message: string) {
    this.greeting = message;
  }

  // 静态方法
  static getClassName() {
    return "Class name is Greeter";
  }

  // 成员方法
  greet() {
    return "Hello, " + this.greeting;
  }
}

let greeter = new Greeter("world");

那么成员属性与静态属性,成员方法与静态方法有什么区别呢?这里无需过多解释,我们直接看一下编译生成的 ES5 代码:

"use strict";
var Greeter = /** @class */ (function () {
    // 构造函数 - 执行初始化操作
    function Greeter(message) {
      this.greeting = message;
    }
    // 静态方法
    Greeter.getClassName = function () {
      return "Class name is Greeter";
    };
    // 成员方法
    Greeter.prototype.greet = function () {
      return "Hello, " + this.greeting;
    };
    // 静态属性
    Greeter.cname = "Greeter";
    return Greeter;
}());
var greeter = new Greeter("world");
11.2 ECMAScript 私有字段

在 TypeScript 3.8 版本就开始支持ECMAScript 私有字段,使用方式如下:

class Person {
  #name: string;

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

  greet() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.#name}!`);
  }
}

let semlinker = new Person("Semlinker");

semlinker.#name;
//     ~~~~~
// Property '#name' is not accessible outside class 'Person'
// because it has a private identifier.

与常规属性(甚至使用 private 修饰符声明的属性)不同,私有字段要牢记以下规则:

  • 私有字段以 # 字符开头,有时我们称之为私有名称;
  • 每个私有字段名称都唯一地限定于其包含的类;
  • 不能在私有字段上使用 TypeScript 可访问性修饰符(如 public 或 private);
  • 私有字段不能在包含的类之外访问,甚至不能被检测到。
11.3 访问器

在 TypeScript 中,我们可以通过 getter 和 setter 方法来实现数据的封装和有效性校验,防止出现异常数据。

let passcode = "Hello TypeScript";

class Employee {
  private _fullName: string;

  get fullName(): string {
    return this._fullName;
  }

  set fullName(newName: string) {
    if (passcode && passcode == "Hello TypeScript") {
      this._fullName = newName;
    } else {
      console.log("Error: Unauthorized update of employee!");
    }
  }
}

let employee = new Employee();
employee.fullName = "Semlinker";
if (employee.fullName) {
  console.log(employee.fullName);
}
11.4 类的继承

继承(Inheritance)是一种联结类与类的层次模型。指的是一个类(称为子类、子接口)继承另外的一个类(称为父类、父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力,继承是类与类或者接口与接口之间最常见的关系。
继承是一种 is-a 关系:



在 TypeScript 中,我们可以通过 extends 关键字来实现继承:

class Animal {
  name: string;
  
  constructor(theName: string) {
    this.name = theName;
  }
  
  move(distanceInMeters: number = 0) {
    console.log(`${this.name} moved ${distanceInMeters}m.`);
  }
}

class Snake extends Animal {
  constructor(name: string) {
    super(name); // 调用父类的构造函数
  }
  
  move(distanceInMeters = 5) {
    console.log("Slithering...");
    super.move(distanceInMeters);
  }
}

let sam = new Snake("Sammy the Python");
sam.move();
11.5 抽象类

使用 abstract 关键字声明的类,我们称之为抽象类。抽象类不能被实例化,因为它里面包含一个或多个抽象方法。所谓的抽象方法,是指不包含具体实现的方法:

abstract class Person {
  constructor(public name: string){}

  abstract say(words: string) :void;
}

// Cannot create an instance of an abstract class.(2511)
const lolo = new Person(); // Error

抽象类不能被直接实例化,我们只能实例化实现了所有抽象方法的子类。具体如下所示:

abstract class Person {
  constructor(public name: string){}

  // 抽象方法
  abstract say(words: string) :void;
}

class Developer extends Person {
  constructor(name: string) {
    super(name);
  }
  
  say(words: string): void {
    console.log(`${this.name} says ${words}`);
  }
}

const lolo = new Developer("lolo");
lolo.say("I love ts!"); // lolo says I love ts!
11.6 类方法重载

在前面的章节,我们已经介绍了函数重载。对于类的方法来说,它也支持重载。比如,在以下示例中我们重载了 ProductService 类的 getProducts 成员方法:

class ProductService {
    getProducts(): void;
    getProducts(id: number): void;
    getProducts(id?: number) {
      if(typeof id === 'number') {
          console.log(`获取id为 ${id} 的产品信息`);
      } else {
          console.log(`获取所有的产品信息`);
      }  
    }
}

const productService = new ProductService();
productService.getProducts(666); // 获取id为 666 的产品信息
productService.getProducts(); // 获取所有的产品信息 

十二、TypeScript 泛型

软件工程中,我们不仅要创建一致的定义良好的 API,同时也要考虑可重用性。 组件不仅能够支持当前的数据类型,同时也能支持未来的数据类型,这在创建大型系统时为你提供了十分灵活的功能。

在像 C# 和 Java 这样的语言中,可以使用泛型来创建可重用的组件,一个组件可以支持多种类型的数据。 这样用户就可以以自己的数据类型来使用组件。

设计泛型的关键目的是在成员之间提供有意义的约束,这些成员可以是:类的实例成员、类的方法、函数参数和函数返回值。

泛型(Generics)是允许同一个函数接受不同类型参数的一种模板。相比于使用 any 类型,使用泛型来创建可复用的组件要更好,因为泛型会保留参数类型。

12.1 泛型语法

对于刚接触 TypeScript 泛型的读者来说,首次看到 语法会感到陌生。其实它没有什么特别,就像传递参数一样,我们传递了我们想要用于特定函数调用的类型。



参考上面的图片,当我们调用 identity(1) ,Number 类型就像参数 1 一样,它将在出现 T 的任何位置填充该类型。图中 内部的 T 被称为类型变量,它是我们希望传递给 identity 函数的类型占位符,同时它被分配给 value 参数用来代替它的类型:此时 T 充当的是类型,而不是特定的 Number 类型。

其中 T 代表 Type,在定义泛型时通常用作第一个类型变量名称。但实际上 T 可以用任何有效名称代替。除了 T 之外,以下是常见泛型变量代表的意思:

  • K(Key):表示对象中的键类型;
  • V(Value):表示对象中的值类型;
  • E(Element):表示元素类型。
    其实并不是只能定义一个类型变量,我们可以引入希望定义的任何数量的类型变量。比如我们引入一个新的类型变量 U,用于扩展我们定义的 identity 函数:
function identity (value: T, message: U) : T {
  console.log(message);
  return value;
}

console.log(identity(68, "Semlinker"));

除了为类型变量显式设定值之外,一种更常见的做法是使编译器自动选择这些类型,从而使代码更简洁。我们可以完全省略尖括号,比如:

function identity (value: T, message: U) : T {
  console.log(message);
  return value;
}

console.log(identity(68, "Semlinker"));

对于上述代码,编译器足够聪明,能够知道我们的参数类型,并将它们赋值给 T 和 U,而不需要开发人员显式指定它们。

12.2 泛型接口
interface GenericIdentityFn {
  (arg: T): T;
}
12.3 泛型类
class GenericNumber {
  zeroValue: T;
  add: (x: T, y: T) => T;
}

let myGenericNumber = new GenericNumber();
myGenericNumber.zeroValue = 0;
myGenericNumber.add = function (x, y) {
  return x + y;
};
12.4 泛型工具类型

为了方便开发者 TypeScript 内置了一些常用的工具类型,比如 Partial、Required、Readonly、Record 和 ReturnType 等。出于篇幅考虑,这里我们只简单介绍 Partial 工具类型。不过在具体介绍之前,我们得先介绍一些相关的基础知识,方便读者自行学习其它的工具类型。

  • typeof
    在 TypeScript 中,typeof 操作符可以用来获取一个变量声明或对象的类型。
interface Person {
  name: string;
  age: number;
}

const sem: Person = { name: 'semlinker', age: 33 };
type Sem= typeof sem; // -> Person

function toArray(x: number): Array {
  return [x];
}

type Func = typeof toArray; // -> (x: number) => number[]
  • keyof
    keyof 操作符可以用来一个对象中的所有 key 值:
interface Person {
    name: string;
    age: number;
}

type K1 = keyof Person; // "name" | "age"
type K2 = keyof Person[]; // "length" | "toString" | "pop" | "push" | "concat" | "join" 
type K3 = keyof { [x: string]: Person };  // string | number

在 TypeScript 中支持两种索引签名,数字索引和字符串索引:

interface StringArray {
  // 字符串索引 -> keyof StringArray => string | number
  [index: string]: string; 
}

interface StringArray1 {
  // 数字索引 -> keyof StringArray1 => number
  [index: number]: string;
}

为了同时支持两种索引类型,就得要求数字索引的返回值必须是字符串索引返回值的子类。其中的原因就是当使用数值索引时,JavaScript 在执行索引操作时,会先把数值索引先转换为字符串索引。所以 keyof { [x: string]: Person } 的结果会返回 string | number。

  • in
    in 用来遍历枚举类型:
type Keys = "a" | "b" | "c"

type Obj =  {
  [p in Keys]: any
} // -> { a: any, b: any, c: any }
  • infer
    在条件类型语句中,可以用 infer 声明一个类型变量并且对它进行使用。
type ReturnType = T extends (
  ...args: any[]
) => infer R ? R : any;

以上代码中 infer R 就是声明一个变量来承载传入函数签名的返回值类型,简单说就是用它取到函数返回值的类型方便之后使用。

  • extends
    有时候我们定义的泛型不想过于灵活或者说想继承某些类等,可以通过 extends 关键字添加泛型约束。
interface Lengthwise {
  length: number;
}

function loggingIdentity(arg: T): T {
  console.log(arg.length);
  return arg;
}

现在这个泛型函数被定义了约束,因此它不再是适用于任意类型:

loggingIdentity(3);  // Error, number doesn't have a .length property

这时我们需要传入符合约束类型的值,必须包含必须的属性:

loggingIdentity({length: 10, value: 3});
  • Partial
    Partial 的作用就是将某个类型里的属性全部变为可选项 ?。
定义:
/**
 * node_modules/typescript/lib/lib.es5.d.ts
 * Make all properties in T optional
 */
type Partial = {
  [P in keyof T]?: T[P];
};

在以上代码中,首先通过 keyof T 拿到 T 的所有属性名,然后使用 in 进行遍历,将值赋给 P,最后通过 T[P] 取得相应的属性值。中间的 ? 号,用于将所有属性变为可选。

示例:
interface Todo {
  title: string;
  description: string;
}

function updateTodo(todo: Todo, fieldsToUpdate: Partial) {
  return { ...todo, ...fieldsToUpdate };
}

const todo1 = {
  title: "Learn TS",
  description: "Learn TypeScript",
};

const todo2 = updateTodo(todo1, {
  description: "Learn TypeScript Enum",
});

在上面的 updateTodo 方法中,我们利用 Partial 工具类型,定义 fieldsToUpdate 的类型为 Partial,即:

{
   title?: string | undefined;
   description?: string | undefined;
}

十三、TypeScript 装饰器

13.1 装饰器是什么
  • 它是一个表达式
  • 该表达式被执行后,返回一个函数
  • 函数的入参分别为 target、name 和 descriptor
  • 执行该函数后,可能返回 descriptor 对象,用于配置 target 对象
13.2 装饰器的分类
  • 类装饰器(Class decorators)
  • 属性装饰器(Property decorators)
  • 方法装饰器(Method decorators)
  • 参数装饰器(Parameter decorators)
    需要注意的是,若要启用实验性的装饰器特性,你必须在命令行或 tsconfig.json 里启用 experimentalDecorators 编译器选项:
    命令行:
tsc --target ES5 --experimentalDecorators

tsconfig.json:

{
  "compilerOptions": {
     "target": "ES5",
     "experimentalDecorators": true
   }
}
13.3 类装饰器

类装饰器声明:

declare type ClassDecorator = (
  target: TFunction
) => TFunction | void;

类装饰器顾名思义,就是用来装饰类的。它接收一个参数:

  • target: TFunction - 被装饰的类
    看完第一眼后,是不是感觉都不好了。没事,我们马上来个例子:
function Greeter(target: Function): void {
  target.prototype.greet = function (): void {
    console.log("Hello Semlinker!");
  };
}

@Greeter
class Greeting {
  constructor() {
    // 内部实现
  }
}

let myGreeting = new Greeting();
myGreeting.greet(); // console output: 'Hello Semlinker!';

上面的例子中,我们定义了 Greeter 类装饰器,同时我们使用了 @Greeter 语法糖,来使用装饰器。

13.4 属性装饰器

属性装饰器声明:

declare type PropertyDecorator = (target:Object, 
  propertyKey: string | symbol ) => void;

属性装饰器顾名思义,用来装饰类的属性。它接收两个参数:

  • target: Object - 被装饰的类
  • propertyKey: string | symbol - 被装饰类的属性名
    趁热打铁,马上来个例子热热身:
function logProperty(target: any, key: string) {
  delete target[key];

  const backingField = "_" + key;

  Object.defineProperty(target, backingField, {
    writable: true,
    enumerable: true,
    configurable: true
  });

  // property getter
  const getter = function (this: any) {
    const currVal = this[backingField];
    console.log(`Get: ${key} => ${currVal}`);
    return currVal;
  };

  // property setter
  const setter = function (this: any, newVal: any) {
    console.log(`Set: ${key} => ${newVal}`);
    this[backingField] = newVal;
  };

  // Create new property with getter and setter
  Object.defineProperty(target, key, {
    get: getter,
    set: setter,
    enumerable: true,
    configurable: true
  });
}

class Person { 
  @logProperty
  public name: string;

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

const p1 = new Person("semlinker");
p1.name = "kakuqo";

以上代码我们定义了一个 logProperty 函数,来跟踪用户对属性的操作,当代码成功运行后,在控制台会输出以下结果:

Set: name => semlinker
Set: name => kakuqo
13.5 方法装饰器

方法装饰器声明:

declare type MethodDecorator = (target:Object, propertyKey: string | symbol,    
  descriptor: TypePropertyDescript) => TypedPropertyDescriptor | void;

方法装饰器顾名思义,用来装饰类的方法。它接收三个参数:

  • target: Object - 被装饰的类
  • propertyKey: string | symbol - 方法名
  • descriptor: TypePropertyDescript - 属性描述符
    废话不多说,直接上例子:
function LogOutput(tarage: Function, key: string, descriptor: any) {
  let originalMethod = descriptor.value;
  let newMethod = function(...args: any[]): any {
    let result: any = originalMethod.apply(this, args);
    if(!this.loggedOutput) {
      this.loggedOutput = new Array();
    }
    this.loggedOutput.push({
      method: key,
      parameters: args,
      output: result,
      timestamp: new Date()
    });
    return result;
  };
  descriptor.value = newMethod;
}

class Calculator {
  @LogOutput
  double (num: number): number {
    return num * 2;
  }
}

let calc = new Calculator();
calc.double(11);
// console ouput: [{method: "double", output: 22, ...}]
console.log(calc.loggedOutput); 

下面我们来介绍一下参数装饰器。

13.6 参数装饰器

参数装饰器声明:

declare type ParameterDecorator = (target: Object, propertyKey: string | symbol, 
  parameterIndex: number ) => void

参数装饰器顾名思义,是用来装饰函数参数,它接收三个参数:

  • target: Object - 被装饰的类
  • propertyKey: string | symbol - 方法名
  • parameterIndex: number - 方法中参数的索引值
function Log(target: Function, key: string, parameterIndex: number) {
  let functionLogged = key || target.prototype.constructor.name;
  console.log(`The parameter in position ${parameterIndex} at ${functionLogged} has
 been decorated`);
}

class Greeter {
  greeting: string;
  constructor(@Log phrase: string) {
 this.greeting = phrase; 
  }
}

// console output: The parameter in position 0 
// at Greeter has been decorated

十五、编译上下文

15.1 tsconfig.json 的作用
  • 用于标识 TypeScript 项目的根路径;
  • 用于配置 TypeScript 编译器;
  • 用于指定编译的文件。
15.2 tsconfig.json 重要字段
  • files - 设置要编译的文件的名称;
  • include - 设置需要进行编译的文件,支持路径模式匹配;
  • exclude - 设置无需进行编译的文件,支持路径模式匹配;
  • compilerOptions - 设置与编译流程相关的选项。
15.3 compilerOptions 选项

compilerOptions 支持很多选项,常见的有 baseUrl、 target、baseUrl、 moduleResolution 和 lib 等。
compilerOptions 每个选项的详细说明如下:

{
  "compilerOptions": {

    /* 基本选项 */
    "target": "es5",                       // 指定 ECMAScript 目标版本: 'ES3' (default), 'ES5', 'ES6'/'ES2015', 'ES2016', 'ES2017', or 'ESNEXT'
    "module": "commonjs",                  // 指定使用模块: 'commonjs', 'amd', 'system', 'umd' or 'es2015'
    "lib": [],                             // 指定要包含在编译中的库文件
    "allowJs": true,                       // 允许编译 javascript 文件
    "checkJs": true,                       // 报告 javascript 文件中的错误
    "jsx": "preserve",                     // 指定 jsx 代码的生成: 'preserve', 'react-native', or 'react'
    "declaration": true,                   // 生成相应的 '.d.ts' 文件
    "sourceMap": true,                     // 生成相应的 '.map' 文件
    "outFile": "./",                       // 将输出文件合并为一个文件
    "outDir": "./",                        // 指定输出目录
    "rootDir": "./",                       // 用来控制输出目录结构 --outDir.
    "removeComments": true,                // 删除编译后的所有的注释
    "noEmit": true,                        // 不生成输出文件
    "importHelpers": true,                 // 从 tslib 导入辅助工具函数
    "isolatedModules": true,               // 将每个文件做为单独的模块 (与 'ts.transpileModule' 类似).

    /* 严格的类型检查选项 */
    "strict": true,                        // 启用所有严格类型检查选项
    "noImplicitAny": true,                 // 在表达式和声明上有隐含的 any类型时报错
    "strictNullChecks": true,              // 启用严格的 null 检查
    "noImplicitThis": true,                // 当 this 表达式值为 any 类型的时候,生成一个错误
    "alwaysStrict": true,                  // 以严格模式检查每个模块,并在每个文件里加入 'use strict'

    /* 额外的检查 */
    "noUnusedLocals": true,                // 有未使用的变量时,抛出错误
    "noUnusedParameters": true,            // 有未使用的参数时,抛出错误
    "noImplicitReturns": true,             // 并不是所有函数里的代码都有返回值时,抛出错误
    "noFallthroughCasesInSwitch": true,    // 报告 switch 语句的 fallthrough 错误。(即,不允许 switch 的 case 语句贯穿)

    /* 模块解析选项 */
    "moduleResolution": "node",            // 选择模块解析策略: 'node' (Node.js) or 'classic' (TypeScript pre-1.6)
    "baseUrl": "./",                       // 用于解析非相对模块名称的基目录
    "paths": {},                           // 模块名到基于 baseUrl 的路径映射的列表
    "rootDirs": [],                        // 根文件夹列表,其组合内容表示项目运行时的结构内容
    "typeRoots": [],                       // 包含类型声明的文件列表
    "types": [],                           // 需要包含的类型声明文件名列表
    "allowSyntheticDefaultImports": true,  // 允许从没有设置默认导出的模块中默认导入。

    /* Source Map Options */
    "sourceRoot": "./",                    // 指定调试器应该找到 TypeScript 文件而不是源文件的位置
    "mapRoot": "./",                       // 指定调试器应该找到映射文件而不是生成文件的位置
    "inlineSourceMap": true,               // 生成单个 soucemaps 文件,而不是将 sourcemaps 生成不同的文件
    "inlineSources": true,                 // 将代码与 sourcemaps 生成到一个文件中,要求同时设置了 --inlineSourceMap 或 --sourceMap 属性

    /* 其他选项 */
    "experimentalDecorators": true,        // 启用装饰器
    "emitDecoratorMetadata": true          // 为装饰器提供元数据的支持
  }
}

转载: 2020不可多得的 TS 学习指南

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