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最近这两年,有很多人都在讨论 Typescript,无论是社区还是各种文章都能看出来,整体来说正面的信息是大于负面的,这篇文章就来整理一下我所了解的 Typescript。
本文主要分为 3 个部分:
- Typescript 基本概念
- Typescript 高级用法
- Typescript 总结
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Typescript 基本概念
至于官网的定义,这里就不多做解释了,大家可以去官网查看。Typescript 设计目标
我理解的定义:赋予 Javascript 类型的概念,让代码可以在运行前就能发现问题。
Typescript 都有哪些类型
1、Typescript 基本类型,也就是可以被直接使用的单一类型。
- 数字
- 字符串
- 布尔类型
- null
- undefined
- any
- unknown
- void
- object
- 枚举
- never
2、复合类型,包含多个单一类型的类型。
- 数组类型
- 元组类型
- 字面量类型
- 接口类型
3、如果一个类型不能满足要求怎么办?
- 可空类型,默认任何类型都可以被赋值成 null 或 undefined。
- 联合类型,不确定类型是哪个,但能提供几种选择,如:type1 | type2。
- 交叉类型,必须满足多个类型的组合,如:type1 & type2。
类型都在哪里使用
在 Typescript 中,类型通常在以下几种情况下使用。
- 变量中使用
- 类中使用
- 接口中使用
- 函数中使用
类型在变量中使用
在变量中使用时,直接在变量后面加上类型即可。
let a: number;
let b: string;
let c: null;
let d: undefined;
let e: boolean;
let obj: Ixxx = {
a: 1,
b: 2,
};
let fun: Iyyy = () => {};
类型在类中使用
在类中使用方式和在变量中类似,只是提供了一些专门为类设计的静态属性、静态方法、成员属性、构造函数中的类型等。
class Greeter {
static name:string = 'Greeter'
static log(){console.log(‘log')}
greeting: string;
constructor(message: string) {this.greeting = message;}
greet() {return "Hello," + this.greeting;}
}
let greeter = new Greeter("world");
类型在接口中使用
在接口中使用也比较简单,可以理解为组合多个单一类型。
interface IData {
name: string;
age: number;
func: (s: string) => void;
}
类型在函数中使用
在函数中使用类型时,主要用于处理函数参数、函数返回值。
// 函数参数
function a(all: string) {}
// 函数返回值
function a(a: string): string {}
// 可选参数
function a(a: number, b?: number) {}
Typescript 高级用法
Typescript 中的基本用法非常简单,有 js 基础的同学很快就能上手,接下来我们分析一下 Typescript 中更高级的用法,以完成更精密的类型检查。
类中的高级用法
在类中的高级用法主要有以下几点:
- 继承
- 存储器 get set
- readonly 修饰符
- 公有,私有,受保护的修饰符
- 抽象类 abstract
继承和存储器和 ES6 里的功能是一致的,这里就不多说了,主要说一下类的修饰符和抽象类。
类中的修饰符 是体现面向对象封装性的主要手段,类中的属性和方法在被不同修饰符修饰之后,就有了不同权限的划分,例如:
- public 表示在当前类、子类、实例中都能访问。
- protected 表示只能在当前类、子类中访问。
- private 表示只能在当前类访问。
class Animal {
// 公有,私有,受保护的修饰符
protected AnimalName: string;
readonly age: number;
static type: string;
private _age: number;
// 属性存储器
get age(): number {return this._age;}
set age(age: number) {this._age = age;}
run() {console.log("run", this.AnimalName, this.age);
}
constructor(theName: string) {this.AnimalName = theName;}
}
Animal.type = "2"; // 静态属性
const dog = new Animal("dog");
dog.age = 2; // 给 readonly 属性赋值会报错
dog.AnimalName; // 实例中访问 protected 报错
dog.run; // 正常
在类中的继承也十分简单,和 ES6 的语法是一样的。
class Cat extends Animal {dump() {console.log(this.AnimalName);
}
}
let cat = new Cat("catname");
cat.AnimalName; // 受保护的对象,报错
cat.run; // 正常
cat.age = 2; // 正常
在面向对象中,有一个比较重要的概念就是抽象类,抽象类用于类的抽象,可以定义一些类的公共属性、公共方法,让继承的子类去实现,也可以自己实现。
抽象类有以下两个特点。
- 抽象类不能直接实例化
- 抽象类中的抽象属性和方法,必须被子类实现
tip 经典问题:抽象类的接口的区别
- 抽象类要被子类继承,接口要被类实现。
- 在 ts 中使用 extends 去继承一个抽象类。
- 在 ts 中使用 implements 去实现一个接口。
- 接口只能做方法声明,抽象类中可以作方法声明,也可以做方法实现。
- 抽象类是有规律的,抽离的是一个类别的公共部分,而接口只是对相同属性和方法的抽象,属性和方法可以无任何关联。
抽象类的用法如下。
abstract class Animal {abstract makeSound(): void;
// 直接定义方法实例
move(): void {console.log("roaming the earch...");
}
}
class Cat extends Animal {makeSound() {} // 必须实现的抽象方法
move() {console.log('move');
}
}
new Cat3();
接口中的高级用法
接口中的高级用法主要有以下几点:
- 继承
- 可选属性
- 只读属性
- 索引类型:字符串和数字
- 函数类型接口
- 给类添加类型,构造函数类型
接口中除了可以定义常规属性之外,还可以定义可选属性、索引类型等。
interface Ia {
a: string;
b?: string; // 可选属性
readonly c: number; // 只读属性
[key: number]: string; // 索引类型
}
// 接口继承
interface Ib extends Ia {age: number;}
let test1: Ia = {
a: "",
c: 2,
age: 1,
};
test1.c = 2; // 报错,只读属性
const item0 = test1[0]; // 索引类型
接口中同时也支持定义函数类型、构造函数类型。
// 接口定义函数类型
interface SearchFunc {(source: string, subString: string): boolean;
}
let mySearch: SearchFunc = function (x: string, y: string) {return false;};
// 接口中编写类的构造函数类型检查
interface IClass {new (hour: number, minute: number);
}
let test2: IClass = class {constructor(x: number, y: number) {}};
函数中的高级用法
函数中的高级用法主要有以下几点:
- 函数重载
- this 类型
函数重载
函数重载指的是一个函数可以根据不同的入参匹配对应的类型。
例如:案例中的 doSomeThing
在传一个参数的时候被提示为 number
类型,传两个参数的话,第一个参数就必须是 string
类型。
// 函数重载
function doSomeThing(x: string, y: number): string;
function doSomeThing(x: number): string;
function doSomeThing(x): any {}
let result = doSomeThing(0);
let result1 = doSomeThing("", 2);
This 类型
我们都知道,Javascript 中的 this 只有在运行的时候,才能够判断,所以对于 Typescript 来说是很难做静态判断的,对此 Typescript 给我们提供了手动绑定 this 类型,让我们能够在明确 this 的情况下,给到静态的类型提示。
其实在 Javascript 中的 this,就只有这五种情况:
- 对象调用,指向调用的对象
- 全局函数调用,指向 window 对象
- call apply 调用,指向绑定的对象
- dom.addEventListener 调用,指向 dom
- 箭头函数中的 this,指向绑定时的上下文
// 全局函数调用 - window
function doSomeThing() {return this;}
const result2 = doSomeThing();
// 对象调用 - 对象
interface IObj {
age: number;
// 手动指定 this 类型
doSomeThing(this: IObj): IObj;
doSomeThing2(): Function;}
const obj: IObj = {
age: 12,
doSomeThing: function () {return this;},
doSomeThing2: () => {console.log(this);
},
};
const result3 = obj.doSomeThing();
let globalDoSomeThing = obj.doSomeThing;
globalDoSomeThing(); // 这样会报错,因为我们只允许在对象中调用
// call apply 绑定对应的对象
function fn() {console.log(this);
}
fn.bind(document)();
// dom.addEventListener
document.body.addEventListener("click", function () {console.log(this); // body
});
泛型
泛型表示的是一个类型在定义时并不确定,需要在调用的时候才能确定的类型,主要包含以下几个知识点:
- 泛型函数
- 泛型类
- 泛型约束 T extends XXX
我们试想一下,如果一个函数,把传入的参数直接输出,我们怎么去给它编写类型?传入的参数可以是任何类型,难道我们需要把每个类型都写一遍?
- 使用函数重载,得把每个类型都写一遍,不适合。
- 泛型,用一个类型占位 T 去代替,在使用时指定对应的类型即可。
// 使用泛型
function doSomeThing<T>(param: T): T {return param;}
let y = doSomeThing(1);
// 泛型类
class MyClass<T> {log(msg: T) {return msg;}
}
let my = new MyClass<string>();
my.log("");
// 泛型约束,可以规定最终执行时,只能是哪些类型
function d2<T extends string | number>(param: T): T {return param;}
let z = d2(true);
其实泛型本来很简单,但许多初学 Typescript 的同学觉得泛型很难,其实是因为泛型可以结合索引查询符 keyof
、索引访问符 T[k]
等写出难以阅读的代码,我们来看一下。
// 以下四种方法,表达的含义是一致的,都是把对象中的某一个属性的 value 取出来,组成一个数组
function showKey1<K extends keyof T, T>(items: K[], obj: T): T[K][] {return items.map((item) => obj[item]);
}
function showKey2<K extends keyof T, T>(items: K[], obj: T): Array<T[K]> {return items.map((item) => obj[item]);
}
function showKey3<K extends keyof T, T>(items: K[],
obj: {[K in keyof T]: any }
): T[K][] {return items.map((item) => obj[item]);
}
function showKey4<K extends keyof T, T>(items: K[],
obj: {[K in keyof T]: any }
): Array<T[K]> {return items.map((item) => obj[item]);
}
let obj22 = showKey4<"age", {name: string; age: number}>(["age"], {
name: "yhl",
age: 12,
});
类型兼容性
类型兼容性是我认为 Typescript 中最难理解的一个部分,我们来分析一下。
- 对象中的兼容
- 函数返回值兼容
- 函数参数列表兼容
- 函数参数结构兼容
- 类中的兼容
- 泛型中的兼容
在 Typescript 中是通过结构体来判断兼容性的,如果两个的结构体一致,就直接兼容了,但如果不一致,Typescript 给我们提供了一下两种兼容方式:
以 A = B
这个表达式为例:
- 协变,表示 B 的结构体必须包含 A 中的所有结构,即:B 中的属性可以比 A 多,但不能少。
- 逆变,和协变相反,即:B 中的所有属性都在 A 中能找到,可以比 A 的少。
- 双向协变,即没有规则,B 中的属性可以比 A 多,也可以比 A 少。
对象中的兼容
对象中的兼容,采用的是协变。
let obj1 = {
a: 1,
b: "b",
c: true,
};
let obj2 = {a: 1,};
obj2 = obj1;
obj1 = obj2; // 报错,因为 obj2 属性不够
函数返回值兼容
函数返回值中的兼容,采用的是协变。
let fun1 = function (): { a: number; b: string} {return { a: 1, b: ""};
};
let fun2 = function (): { a: number} {return { a: 1};
};
fun1 = fun2; // 报错,fun2 中没有 b 参数
fun2 = fun1;
函数参数个数兼容
函数参数个数的兼容,采用的是逆变。
// 如果函数中的所有参数,都可以在赋值目标中找到,就能赋值
let fun1 = function (a: number, b: string) {};
let fun2 = function (a: number) {};
fun1 = fun2;
fun2 = fun1; // 报错,fun1 中的 b 参数不能再 fun2 中找到
函数参数兼容
函数参数兼容,采用的是双向协变。
let fn1 = (a: { name: string; age: number}) => {console.log("使用 name 和 age");
};
let fn2 = (a: { name: string}) => {console.log("使用 name");
};
fn2 = fn1; // 正常
fn1 = fn2; // 正常
理解函数参数双向协变
1、我们思考一下,一个函数 dog => dog
,它的子函数是什么?
注意:原函数如果被修改成了另一个函数,但他的类型是不会改变的,ts 还是会按照原函数的类型去做类型检查!
grayDog => grayDog
- 不对,如果传了其他类型的 dog,没有 grayDog 的方法,会报错。
grayDog => animal
- 同上。
animal => animal
- 返回值不对,返回值始终是协变的,必须多传。
animal => grayDog
- 正确。
所以,函数参数类型应该是逆变的。
2、为什么 Typescript 中的函数参数也是协变呢?
enum EventType {Mouse, Keyboard}
interface Event {timestamp: number;}
interface MouseEvent extends Event {x: number; y: number}
function listenEvent(eventType: EventType, handler: (n: Event) => void) {/* ... */}
listenEvent(EventType.Mouse, (e: MouseEvent) => console.log(e.x + "," + e.y));
上面代码中,我们在调用时传的是 mouse 类型,所以在回调函数中,我们是知道返回的参数一定是一个 MouseEvent 类型,这样是符合逻辑的,但由于 MouseEvent 类型的属性是多于 Event 类型的,所以说 Typescript 的参数类型也是支持协变的。
类中的兼容
类中的兼容,是在比较两个实例中的结构体,是一种协变。
class Student1 {
name: string;
// private weight:number
}
class Student2 {
// extends Student1
name: string;
age: number;
}
let student1 = new Student1();
let student2 = new Student2();
student1 = student2;
student2 = student1; // 报错,student1 没有 age 参数
需要注意的是,实例中的属性和方法会受到类中修饰符的影响,如果是 private 修饰符,那么必须保证两者之间的 private 修饰的属性来自同一对象。如上文中如果把 private 注释放开的话,只能通过继承去实现兼容。
泛型中的兼容
泛型中的兼容,如果没有用到 T,则两个泛型也是兼容的。
interface Empty<T> {}
let x1: Empty<number>;
let y1: Empty<string>;
x1 = y1;
y1 = x1;
高级类型
Typescript 中的高级类型包括:交叉类型、联合类型、字面量类型、索引类型、映射类型等,这里我们主要讨论一下
- 联合类型
- 映射类型
联合类型
联合类型是指一个对象可能是多个类型中的一个,如:let a :number | string
表示 a 要么是 number 类型,要么是 string 类型。
那么问题来了,我们怎么去确定运行时到底是什么类型?
答:类型保护。类型保护是针对于联合类型,让我们能够通过逻辑判断,确定最终的类型,是来自联合类型中的哪个类型。
判断联合类型的方法很多:
- typeof
- instanceof
- in
- 字面量保护,
===
、!===
、==
、!=
- 自定义类型保护,通过判断是否有某个属性等
// 自定义类型保护
function isFish(pet: Fish | Bird): pet is Fish {return (<Fish>pet).swim !== undefined;
}
if (isFish(pet)) {pet.swim();
} else {pet.fly();
}
映射类型
映射类型表示可以对某一个类型进行操作,产生出另一个符合我们要求的类型:
-
ReadOnly<T>
,将 T 中的类型都变为只读。 -
Partial<T>
,将 T 中的类型都变为可选。 -
Exclude<T, U>
,从 T 中剔除可以赋值给 U 的类型。 -
Extract<T, U>
,提取 T 中可以赋值给 U 的类型。 -
NonNullable<T>
,从 T 中剔除 null 和 undefined。 -
ReturnType<T>
,获取函数返回值类型。 -
InstanceType<T>
,获取构造函数类型的实例类型。
我们也可以编写自定义的映射类型。
// 定义 toPromise 映射
type ToPromise<T> = {[K in keyof T]: Promise<T[K]> };
type NumberList = [number, number];
type PromiseCoordinate = ToPromise<NumberList>;
// [Promise<number>, Promise<number>]
Typescript 总结
写了这么多,接下来说说我对 Typescript 的一些看法。
Typescript 优点
1、静态类型检查,提早发现问题。
2、类型即文档,便于理解,协作。
3、类型推导,自动补全,提升开发效率。
4、出错时,可以大概率排除类型问题,缩短 bug 解决时间。
实战中的优点:
1、发现 es 规范中弃用的方法,如:Date.toGMTString。
2、避免了一些不友好的开发代码,如:动态给 obj 添加属性。
3、vue 使用变量,如果没有在 data 定义,会直接抛出问题。
Typescript 缺点
1、短期增加开发成本。
2、部分库还没有写 types 文件。
3、不是完全的超集。
实战中的问题:
1、还有一些坑不好解决,axios 编写了拦截器之后,typescript 反映不到 response 中去。
参考资料
- Typescript 官网
- 深入理解 Typescript