TypeScript

  • TypeScript 由微软开发的自由和开源的编程语言。是 JavaScript 的一个超集,支持 ECMAScript 6 标准(ES6 教程)。

  • TypeScript 设计目标是开发大型应用,它可以编译成纯 JavaScript,编译出来的 JavaScript 可以运行在任何浏览器上。

  • 本质上向这个语言添加了可选的静态类型和基于类的面向对象编程。

  • TypeScript同JavaScript相比,最大的特点是强类型,支持静态和动态类型,和JavaScript不同,这种强类型相比弱类型,可以在编译期间发现并纠正错误,降低了试错的成本也提升了代码的规范性。

  • 良好的类型定义可以帮助梳理代码逻辑,也更容易维护

环境搭建

  1. 下载安装Node.js,TS的解析器使用NodeJs编写
  2. 使用npm全局安装typeScript npm i -g typescript
  3. 开发IDE: vscode, webStorm等

Hello TS

  1. 新建目录C:\Users\fulsun\Desktop\lean_typescript,编写 01_HelloTs.ts
  2. 由于兼容JS,文件写上 console.log("hello TS")
  3. 终端运行: C:\Users\fulsun\Desktop\lean_typescript\chapter01> tsc 01_HelloTs.ts,没有消息表示编译通过
  4. 这个目录下会出现同名的js文件,js就可以在浏览器引用执行

基本类型

TypeScript中的基本类型:

  • 类型声明

    • 类型声明是TS非常重要的一个特点;

    • 通过类型声明可以指定TS中变量(参数、形参)的类型;

    • 指定类型后,当为变量赋值时,TS编译器会自动检查值是否符合类型声明,符合则赋值,否则报错;

    • 简而言之,类型声明给变量设置了类型,使得变量只能存储某种类型的值;

    • 语法:

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      let 变量: 类型;

      let 变量: 类型 = 值;

      function fn(参数: 类型, 参数: 类型): 类型{
      ...
      }
  • 自动类型判断

    • TS拥有自动的类型判断机制
    • 当对变量的声明和赋值是同时进行的,TS编译器会自动判断变量的类型
    • 所以如果你的变量的声明和赋值时同时进行的,可以省略掉类型声明
  • 类型:

    类型 例子 描述
    number 1, -33, 2.5 任意数字
    string ‘hi’, “hi”, hi 任意字符串
    boolean true、false 布尔值true或false
    字面量 其本身,多值使用|分隔 限制变量的值就是该字面量的值,类似final修饰不可修改
    any * 任意类型
    unknown * 类型安全的any
    void 空值(undefined) 没有值(或undefined)
    never 没有值 不能是任何值
    object {name:’孙悟空’} 任意的JS对象
    array [1,2,3] 任意JS数组
    tuple [4,5] 元素,TS新增类型,固定长度数组
    enum enum{A, B} 枚举,TS中新增类型
  • number

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    let decimal: number = 6;
    let hex: number = 0xf00d;
    let binary: number = 0b1010;
    let octal: number = 0o744;
    let big: bigint = 100n;
  • boolean

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    let isDone: boolean = false;
  • string

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    let color: string = "blue";
    color = "red";

    let fullName: string = `Bob Bobbington`;
    let age: number = 37;
    let sentence: string = `Hello, my name is ${fullName}.

    I'll be ${age + 1} years old next month.`;
  • 字面量

    • 也可以使用字面量去指定变量的类型,通过字面量可以确定变量的取值范围,可以使用| & 去限定。
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    let color: "red" | "blue" | "black";
    let num: 1 | 2 | 3 | 4 | 5;
    color = "green"; // 提示错误,不在范围内

    let s: string & number; // 无意义,s要是字符串 也是数字
    // 表示对象中必须要有name和age二个属性
    let s: { name: string } & { age: number };
  • any

    • 相当于关闭TS检测,如果声明不赋值就是隐式的any 如let b;
    • 可以赋值给任何类型,不推荐使用,如果不确定类型使用unknown类型
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    let d: any = 4;
    d = "hello";
    d = true;
    let c: number;
    c = d; // 可以赋值
  • unknown

    • unknown是一个安全的any, 将一个unknown 类型的变量个已知类型的变量会提示错误
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    let notSure: unknown = 4;
    notSure = "hello";

    // 赋值前判断类型
    if (typeof notSur === "string") {
    // 赋值操作
    }

    // 类型断言:告诉编译器变量的实际类型
    s = notSur as string;
    s = <string>notSur;
  • void

    • 函数如果无返回值可以使用void,可以不写。
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    let unusable: void = undefined;

    function fn(): void {}
  • never

    • 表示永远不会返回结果,如程序报错了就不需要放回结果
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    function error(message: string): never {
    throw new Error(message);
    }

    function error(message: string): never {
    while (true) {
    // 死循环
    }
    }
  • object(没啥用)

    • 通常我们不需要指定变量是个对象,通常是在{属性名:类型,…}内指定对象内的属性,结构要一样,类似java类中的字段
    • 可以使用属性名?:表示属性可选
    • [propName: string]: any:表示属性名为string ,值类型为任意
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    let obj: object = {};

    // 指定a对象中有属性name
    let a: { name: string };
    // 属性可选
    let a: { name: string; age?: number };
    a = { name: "孙悟空" };
    // 属性名只指定name,其他的不检查
    let a: { name: string; [propName: string]: any };
    a = { name: "sss", a: true };

    // 指定函数类型:入参二个number类型,返回值为number类型
    // 语法:(形参: 类型,形参: 类型,...)
    let f: (a: number, b: number) => number;
  • array

    • js不规定数组内的类型,java中数组只能存储同一类型的数据
    • 有二种表示方式
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    // 定义字符串数组
    let e: string[];
    let list: number[] = [1, 2, 3];
    let list: Array<number> = [1, 2, 3];
  • tuple

    • 元组:固定长度的数组
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    // 定义有二个元素,第一个为string 第二个为number
    let x: [string, number];
    x = ["hello", 10];
  • enum

    • 枚举:对固定的数据进行限制,对于红色来说,数据库只需要存储数字。
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    enum Color {
    Red,
    Green,
    Blue,
    }
    let c: Color = Color.Green;

    enum Color {
    Red = 1,
    Green = 2,
    Blue = 4,
    }
    let c: Color = Color.Green;

    // 比较的时候,避免直接比较数字
    console.log(i === Color.Green);
  • 类型断言

    • 有些情况下,变量的类型对于我们来说是很明确,但是TS编译器却并不清楚,此时,可以通过类型断言来告诉编译器变量的类型,断言有两种形式:

      • 第一种

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        let someValue: unknown = "this is a string";
        let strLength: number = (someValue as string).length;
      • 第二种

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        let someValue: unknown = "this is a string";
        let strLength: number = (<string>someValue).length;

类型别名

  • 给string定义别名

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    type myType = string;
    let s: myType;
  • 属性值重复可以使用别名

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    type nyType = 1 | 2 | 3 | 4 | 5;
    // 限定a b 的范围为1-5
    let a: myType;
    let b: myType;

编译选项

自动编译文件

编译文件时,使用 -w 指令后,TS编译器会自动监视文件的变化,并在文件发生变化时对文件进行重新编译。

示例:

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tsc xxx.ts -w

自动编译整个项目

如果直接使用tsc指令,则可以自动将当前项目下的所有ts文件编译为js文件。

但是能直接使用tsc命令的前提时,要先在项目根目录下创建一个ts的配置文件 tsconfig.json

tsconfig.json是一个JSON文件,添加配置文件后,只需只需 tsc 命令即可完成对整个项目的编译

配置选项:

include

  • 定义希望被编译文件所在的目录
  • 默认值:[“**/*”]

示例:

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"include":["src/**/*", "tests/**/*"]

上述示例中,所有src目录和tests目录下的文件都会被编译

exclude

  • 定义需要排除在外的目录
  • 默认值:[“node_modules”, “bower_components”, “jspm_packages”]

示例:

1
"exclude": ["./src/hello/**/*"]

上述示例中,src下hello目录下的文件都不会被编译

extends

  • 定义被继承的配置文件,表示子类中包含父类定义的属性值

示例:

1
"extends": "./configs/base"

上述示例中,当前配置文件中会自动包含config目录下base.json中的所有配置信息

files

  • 指定被编译文件的列表,只有需要编译的文件少时才会用到

示例:

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"files": [
"core.ts",
"sys.ts",
"types.ts",
"scanner.ts",
"parser.ts",
"utilities.ts",
"binder.ts",
"checker.ts",
"tsc.ts"
]
  • 列表中的文件都会被TS编译器所编译

compilerOptions

  • 编译选项是配置文件中非常重要也比较复杂的配置选项
  • 在compilerOptions中包含多个子选项,用来完成对编译的配置

项目选项:

  • target

    • 设置ts代码编译的目标版本

    • 可选值:

      • ES3(默认)、ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext
    • 示例:

      • "compilerOptions": {
            "target": "ES6"
        }
        
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        - 如上设置,我们所编写的ts代码将会被编译为ES6版本的js代码

        - lib

        - 指定代码运行时所包含的库(宿主环境),默认浏览器环境,如果在node中运行,需要修改

        - 可选值:

        - ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext、DOM、WebWorker、ScriptHost ......

        - 示例:

        - ```
        "compilerOptions": {
        "target": "ES6",
        "lib": ["ES6", "DOM"],
        "outDir": "dist",
        "outFile": "dist/aa.js"
        }
  • module

    • 设置编译后代码使用的模块化系统

    • 可选值:

      • CommonJS、UMD、AMD、System、ES2020、ESNext、None
    • 示例:

      • "compilerOptions": {
            "module": "CommonJS"
        }
        
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        - outDir

        - 编译后文件的所在目录

        - 默认情况下,编译后的js文件会和ts文件位于相同的目录,设置outDir后可以改变编译后文件的位置

        - 示例:

        - ```
        "compilerOptions": {
        "outDir": "dist"
        }
      • 设置后编译后的js文件将会生成到dist目录

  • outFile

    • 将所有的文件编译为一个js文件

    • 默认会将所有的编写在全局作用域中的代码合并为一个js文件,如果module制定了None、System或AMD则会将模块一起合并到文件之中

    • 示例:

      • "compilerOptions": {
            "outFile": "dist/app.js"
        }
        
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        - rootDir

        - 指定代码的根目录,默认情况下编译后文件的目录结构会以最长的公共目录为根目录,通过rootDir可以手动指定根目录

        - 示例:

        - ```
        "compilerOptions": {
        "rootDir": "./src"
        }
  • allowJs

    • 是否对js文件编译
  • checkJs

    • 是否对js文件进行检查

    • 示例:

      • "compilerOptions": {
            "allowJs": true,
            "checkJs": true
        }
        
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        - removeComments

        - 是否删除注释
        - 默认值:false

        - noEmit

        - 不对代码进行编译
        - 默认值:false

        - sourceMap

        - 是否生成sourceMap
        - 默认值:false

        - 严格检查

        - strict
        - 启用所有的严格检查,默认值为true,设置后相当于开启了所有的严格检查
        - alwaysStrict
        - 总是以严格模式对代码进行编译
        - noImplicitAny
        - 禁止隐式的any类型
        - noImplicitThis
        - 禁止类型不明确的this
        - strictBindCallApply
        - 严格检查bind、call和apply的参数列表
        - strictFunctionTypes
        - 严格检查函数的类型
        - strictNullChecks
        - 严格的空值检查
        - strictPropertyInitialization
        - 严格检查属性是否初始化

        - 额外检查

        - noFallthroughCasesInSwitch
        - 检查switch语句包含正确的break
        - noImplicitReturns
        - 检查函数没有隐式的返回值
        - noUnusedLocals
        - 检查未使用的局部变量
        - noUnusedParameters
        - 检查未使用的参数

        - 高级

        - allowUnreachableCode
        - 检查不可达代码
        - 可选值:
        - true,忽略不可达代码
        - false,不可达代码将引起错误
        - noEmitOnError
        - 有错误的情况下不进行编译
        - 默认值:false

        ## TypeScript打包

        ### webpack整合

        通常情况下,实际开发中我们都需要使用构建工具对代码进行打包;

        TS同样也可以结合构建工具一起使用,下边以webpack为例介绍一下如何结合构建工具使用TS;

        步骤如下:

        #### 初始化项目

        进入项目根目录,执行命令 `npm init -y`,创建package.json文件

        #### 下载构建工具

        命令如下:

npm i -D webpack webpack-cli webpack-dev-server typescript ts-loader clean-webpack-plugin

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共安装了7个包:

- webpack:构建工具webpack
- webpack-cli:webpack的命令行工具
- webpack-dev-server:webpack的开发服务器
- typescript:ts编译器
- ts-loader:ts加载器,用于在webpack中编译ts文件
- html-webpack-plugin:webpack中html插件,用来自动创建html文件
- clean-webpack-plugin:webpack中的清除插件,每次构建都会先清除目录

#### 配置webpack

根目录下创建webpack的配置文件`webpack.config.js`:

```javascript
const path = require("path");
const HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
const { CleanWebpackPlugin } = require("clean-webpack-plugin");

// webpack的所有配置信息都需要module.exports中
module.exports = {
optimization: {
minimize: false, // 关闭代码压缩,可选
},

// 指定入口文件
entry: "./src/index.ts",

devtool: "inline-source-map",

devServer: {
contentBase: "./dist",
},

// 指定打包文件所在目录
output: {
path: path.resolve(__dirname, "dist"),
// 打包后的文件名
filename: "bundle.js",
environment: {
arrowFunction: false, // 关闭webpack的箭头函数,可选
},
},

// 设置引用模块指定哪些文件可以被引入
resolve: {
// 指定扩展名
extensions: [".ts", ".js"],
},

// 指定webpack打包时候要使用的模块
module: {
rules: [
{
// 指定文件规则 使用ts-loader 处理.ts结尾的文件
test: /\.ts$/,
use: {
loader: "ts-loader",
},
exclude: /node_modules/,
},
],
},

plugins: [
new CleanWebpackPlugin(),
new HtmlWebpackPlugin({
title: "TS测试",
// 指定模板页生成
template: "./src/index.html",
}),
],
};

配置TS编译选项

根目录下创建tsconfig.json,配置可以根据自己需要

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{
"compilerOptions": {
"target": "ES2015",
"module": "ES2015",
"strict": true
}
}

修改package.json配置

修改package.json添加如下配置

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{
...
"scripts": {
"test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1",
"build": "webpack",
"start": "webpack serve --open chrome.exe"
},
...
}

项目使用

在src下创建ts文件,并在并命令行执行npm run build对代码进行编译;

或者执行npm start来启动开发服务器;

Babel

除了webpack,开发中还经常需要结合babel来对代码进行转换;

以使其可以兼容到更多的浏览器,在上述步骤的基础上,通过以下步骤再将babel引入到项目中;

虽然TS在编译时也支持代码转换,但是只支持简单的代码转换;

对于例如:Promise等ES6特性,TS无法直接转换,这时还要用到babel来做转换;

安装依赖包:

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npm i -D @babel/core @babel/preset-env babel-loader core-js

共安装了4个包,分别是:

  • @babel/core:babel的核心工具
  • @babel/preset-env:babel的预定义环境
  • @babel-loader:babel在webpack中的加载器
  • core-js:core-js用来使老版本的浏览器支持新版ES语法

修改webpack.config.js配置文件

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...
module: {
rules: [
{
test: /\.ts$/,
// 多个加载器使用数组,从后往前加载
use: [
{
// 指定加载器
loader: "babel-loader",
// 设置babel预定义的环境
options:{
presets: [
[
// 指定环境插件
"@babel/preset-env",
// 配置信息
{
// 要兼容的目标浏览器
"targets":{
"chrome": "58",
"ie": "11"
},
// 根据packege.json下载的版本指定corejs版本
"corejs":"3",
// 使用corejs的方式,usage 按需加载
"useBuiltIns": "usage"
}
]
]
}
},
{
loader: "ts-loader",

}
],
exclude: /node_modules/
}
]
}
...

如此一来,使用ts编译后的文件将会再次被babel处理;

使得代码可以在大部分浏览器中直接使用;

同时可以在配置选项的targets中指定要兼容的浏览器版本;

面向对象

要想面向对象,操作对象,首先便要拥有对象;

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,不同的类可以用来创建不同的对象;

定义类

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class 类名 {
属性名: 类型;

constructor(参数: 类型){
this.属性名 = 参数;
}

方法名(){
....
}

}

示例:

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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:

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const p = new Person('孙悟空', 18);
p.sayHello();

构造函数

可以使用constructor定义一个构造器方法;

注1:在TS中只能有一个构造器方法!

例如:

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class C{
name: string;
age: number

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

同时也可以直接将属性定义在构造函数中:

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class C {
constructor(public name: string, public age: number) {
}
}

上面两种定义方法是完全相同的!

注2:子类继承父类时,必须调用父类的构造方法(如果子类中也定义了构造方法)!

例如:

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class A {
protected num: number;
constructor(num: number) {
this.num = num;
}
}

class X extends A {
protected name: string;
constructor(num: number, name: string) {
super(num);
this.name = name;
}
}

如果在X类中不调用super将会报错!

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

  • 静态属性(static):
    • 声明为static的属性或方法不再属于实例,而是属于类的属性;
  • 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:

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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:

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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:

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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:

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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');
// 实际通过调用getter方法读取name属性
console.log(p1.name);
// 实际通过调用setter方法修改name属性
p1.name = '猪八戒';

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:

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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:

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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:

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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

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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;

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:

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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;

泛型函数

创建泛型函数

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function test<T>(arg: T): T{
return arg;
}

这里的<T>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?

使用泛型函数

方式一(直接使用):
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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):
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test<number>(10)

也可以在函数后手动指定泛型;

函数中声明多个泛型

可以同时指定多个泛型,泛型间使用逗号隔开:

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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;

泛型类

类中同样可以使用泛型:

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class MyClass<T> {
prop: T;

constructor(prop: T) {
this.prop = prop;
}
}

泛型继承

除此之外,也可以对泛型的范围进行约束

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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;

贪吃蛇练习

使用TypeScript + Webpack + Less实现贪吃蛇的例子;

项目依赖

TypeScript:

  • typescript;
  • ts-loader;

Webpack:

  • webpack;
  • webpack-cli;
  • webpack-dev-server;
  • html-webpack-plugin;
  • clean-webpack-plugin;

Babel:

  • core-js;
  • babel-loader;
  • @babel/core;
  • @babel/preset-env;

Less & CSS资源:

  • style-loader;
  • css-loader;
  • less;
  • less-loader;
  • postcss;
  • postcss-loader;
  • postcss-preset-env;