【TypeScript】第二章 面向对象

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。