TypeScript类与接口

jiezi

5 年前

虽然 JavaScript 中有类的概念，但是可能大多数 JavaScript 程序员并不是非常熟悉类，这里对类相关的概念做一个简单的介绍。

类(Class)：定义了一件事物的抽象特点，包含它的属性和方法
对象（Object）：类的实例，通过 new 生成
面向对象（OOP）的三大特性：封装、继承、多态
封装（Encapsulation）：将对数据的操作细节隐藏起来，只暴露对外的接口。外界调用端不需要（也不可能）知道细节，就能通过对外提供的接口来访问该对象，同时也保证了外界无法任意更改对象内部的数据
继承（Inheritance）：子类继承父类，子类除了拥有父类的所有特性外，还有一些更具体的特性
多态（Polymorphism）：由继承而产生了相关的不同的类，对同一个方法可以有不同的响应。比如 Cat 和 Dog 都继承自 Animal，但是分别实现了自己的 eat 方法。此时针对某一个实例，我们无需了解它是 Cat 还是 Dog，就可以直接调用 eat 方法，程序会自动判断出来应该如何执行 eat
存取器（getter & setter）：用以改变属性的读取和赋值行为
修饰符（Modifiers）：修饰符是一些关键字，用于限定成员或类型的性质。比如 public 表示公有属性或方法
抽象类（Abstract Class）：抽象类是供其他类继承的基类，抽象类不允许被实例化。抽象类中的抽象方法必须在子类中被实现
接口（Interfaces）：不同类之间公有的属性或方法，可以抽象成一个接口。接口可以被类实现（implements）。一个类只能继承自另一个类，但是可以实现多个接口

使用 class 定义类，使用 constructor 定义构造函数。

通过 new 生成新实例的时候，会自动调用构造函数。

class Animal {constructor(name) {this.name = name;}
    sayHi() {return `My name is ${this.name}`;
    }
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

使用 extends 关键字实现继承，子类中使用 super 关键字来调用父类的构造函数和方法。

class Cat extends Animal {constructor(name) {super(name); // 调用父类的 constructor(name)
        console.log(this.name);
    }
    sayHi() {return 'Meow,' + super.sayHi(); // 调用父类的 sayHi()}
}

let c = new Cat('Tom'); // Tom
console.log(c.sayHi()); // Meow, My name is Tom

使用 static 修饰符修饰的方法称为静态方法，它们不需要实例化，而是直接通过类来调用：

class Animal {static isAnimal(a) {return a instanceof Animal;}
}

let a = new Animal('Jack');
Animal.isAnimal(a); // true
a.isAnimal(a); // TypeError: a.isAnimal is not a function

ES6 中实例的属性只能通过构造函数中的 this.xxx 来定义，ES7 提案中可以直接在类里面定义：

class Animal {
    name = 'Jack';

    constructor() {// ...}
}

let a = new Animal();
console.log(a.name); // Jack

ES7 提案中，可以使用 static 定义一个静态属性：

class Animal {
    static num = 42;

    constructor() {// ...}
}

console.log(Animal.num); // 42

TypeScript 可以使用三种访问修饰符（Access Modifiers），分别是 public、private 和 protected。

public 修饰的属性或方法是公有的，可以在任何地方被访问到，默认所有的属性和方法都是 public 的

class Animal {
    public name;
    public constructor(name) {this.name = name;}
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // Jack
a.name = 'Tom';
console.log(a.name); // Tom

上面的例子中，name 被设置为了 public，所以直接访问实例的 name 属性是允许的。

private 修饰的属性或方法是私有的，不能在声明它的类的外部访问。

很多时候，我们希望有的属性是无法直接存取的，这时候就可以用 private 了：

class Animal {
    private name;
    public constructor(name) {this.name = name;}
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // Jack
a.name = 'Tom';

// index.ts(9,13): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.
// index.ts(10,1): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

需要注意的是，TypeScript 编译之后的代码中，并没有限制 private 属性在外部的可访问性。

上面的例子编译后的代码是：

var Animal = (function () {function Animal(name) {this.name = name;}
    return Animal;
}());
var a = new Animal('Jack');
console.log(a.name);
a.name = 'Tom';

使用 private 修饰的属性或方法，在子类中也是不允许访问的：

class Animal {
    private name;
    public constructor(name) {this.name = name;}
}


class Cat extends Animal {constructor(name) {super(name);
        console.log(this.name);
    }
}


// index.ts(11,17): error TS2341: Property 'name' is private and only access

protected 修饰的属性或方法是受保护的，它和 private 类似，区别是它在子类中也是允许被访问的

class Animal {
    protected name;
    public constructor(name) {this.name = name;}
}

class Cat extends Animal {constructor(name) {super(name);
        console.log(this.name);
    }
}

你可以使用 readonly 关键字将属性设置为只读的。只读属性必须在声明时或构造函数里被初始化。

class Animal {
    readonly name: string;
    public constructor(name: string) {this.name = name;}
}
let cat = new Animal('Tom');
cat.name = 'jack'; //Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.ts(2540)

抽象类是供其它类继承的基类。他们一般不会直接被实例化。不同于接口，抽象类可以包含成员的实现细节。abstract关键字是用于定义抽象类和在抽象类内部定义抽象方法。

abstract class Animal {abstract makeSound(): void;
    move(): void {console.log('roaming the earch...');
    }
}

抽象类中的抽象方法不包含具体实现并且必须在派生类中实现。抽象方法的语法与接口方法相似。两者都是定义方法签名不包含方法体。然而，抽象方法必须使用 abstract 关键字并且可以包含访问符。

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

    printName(): void {console.log('Department name:' + this.name);
    }

    abstract printMeeting(): void; // 必须在派生类中实现}

class AccountingDepartment extends Department {constructor() {super('Accounting and Auditing'); // constructors in derived classes must call super()}

    printMeeting(): void {console.log('The Accounting Department meets each Monday at 10am.');
    }

    generateReports(): void {console.log('Generating accounting reports...');
    }
}

let department: Department; // ok to create a reference to an abstract type
department = new Department(); // error: cannot create an instance of an abstract class
department = new AccountingDepartment(); // ok to create and assign a non-abstract subclass
department.printName();
department.printMeeting();
department.generateReports(); // error: method doesn't exist on declared abstract type

给类加上 TypeScript 的类型很简单，与接口类似：

class Animal {
    name: string;
    constructor(name: string) {this.name = name;}
    sayHi(): string {return `My name is ${this.name}`;
    }
}


let a: Animal = new Animal('Jack');
console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

实现（implements）是面向对象中的一个重要概念。一般来讲，一个类只能继承自另一个类，有时候不同类之间可以有一些共有的特性，这时候就可以把特性提取成接口（interfaces），用 implements 关键字来实现。这个特性大大提高了面向对象的灵活性。

举例来说，门是一个类，防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能，我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类，车，也有报警器的功能，就可以考虑把报警器提取出来，作为一个接口，防盗门和车都去实现它：

interface Alarm {alert();
}


class Door {
}


class SecurityDoor extends Door implements Alarm {alert() {console.log('SecurityDoor alert');
    }
}


class Car implements Alarm {alert() {console.log('Car alert');
    }
}

一个类可以实现多个接口：

interface Alarm {alert();
}


interface Light {lightOn();
    lightOff();}


class Car implements Alarm, Light {alert() {console.log('Car alert');
    }
    lightOn() {console.log('Car light on');
    }
    lightOff() {console.log('Car light off');
    }
}

上例中，Car 实现了 Alarm 和 Light 接口，既能报警，也能开关车灯。

接口与接口之间可以是继承关系：

interface Alarm {alert();
}


interface LightableAlarm extends Alarm {lightOn();
    lightOff();}

上例中，我们使用 extends 使 LightableAlarm 继承 Alarm。

接口也可以继承类：

class Point {
    x: number;
    y: number;
}


interface Point3d extends Point {z: number;}


let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3};

可以使用接口的方式来定义一个函数需要符合的形状：

interface SearchFunc {(source: string, subString: string): boolean;
}


let mySearch: SearchFunc;
mySearch = function(source: string, subString: string) {return source.search(subString) !== -1;
}

有时候，一个函数还可以有自己的属性和方法：

interface Counter {(start: number): string;
    interval: number;
    reset(): void;}


function getCounter(): Counter {let counter = <Counter>function (start: number) { };
    counter.interval = 123;
    counter.reset = function () {};
    return counter;
}


let c = getCounter();
c(10);
c.reset();
c.interval = 5.0;

TypeScript类与接口

概念

ES6 中类的用法

属性和方法

类的继承

静态方法

ES7 中类的用法

实例属性

静态属性

TypeScript 中类的用法

public

private

protected

readonly

抽象类

类的类型

类实现接口

接口继承接口

接口继承类

混合类型