TypeScript
TypeScript 介绍
TypeScript 是什么
TypeScript(简称:TS)是JavaScript 的超集(JS 有的TS 都有)。
TypeScript = Type + JavaScript(在JS 基础之上,为JS 添加了类型支持)。
TypeScript 是微软开发的开源编程语言,可以在任何运行JavaScript 的地方运行。
TypeScript 为什么要为JS 添加类型支持?
背景:JS 的类型系统存在“先天缺陷”,JS 代码中绝大部分错误都是类型错误(Uncaught TypeError)。
问题:增加了找Bug、改Bug 的时间,严重影响开发效率。
从编程语言的动静来区分,TypeScript 属于静态类型的编程语言,JS 属于动态类型的编程语言。
静态类型:编译期做类型检查; 动态类型:执行期做类型检查。
代码编译和代码执行的顺序:1 编译2 执行。
对于JS 来说:需要等到代码真正去执行的时候才能发现错误(晚)。
对于TS 来说:在代码编译的时候(代码执行前)就可以发现错误(早)。
并且,配合VSCode 等开发工具,TS 可以提前到在编写代码的同时就发现代码中的错误,减少找Bug、改Bug 时间。
TypeScript 相比JS 的优势
- 更早(写代码的同时)发现错误,减少找Bug、改Bug 时间,提升开发效率。
- 程序中任何位置的代码都有代码提示,随时随地的安全感,增强了开发体验。
- 强大的类型系统提升了代码的可维护性,使得重构代码更加容易。
- 支持最新的ECMAScript 语法,优先体验最新的语法,让你走在前端技术的最前沿。
- TS 类型推断机制,不需要在代码中的每个地方都显示标注类型,让你在享受优势的同时,尽量降低了成本。
除此之外,Vue 3 源码使用TS 重写、Angular 默认支持TS、React 与TS 完美配合,TypeScript 已成为大中型前端
项目的首先编程语言。
TypeScript 初体验
安装编译TS 的工具包
Node.js/浏览器,只认识JS 代码,不认识TS 代码。需要先将TS 代码转化为JS 代码,然后才能运行。
1 | npm i -g typescript |
typescript 包:用来编译TS 代码的包,提供了tsc 命令,实现了TS -> JS 的转化。
验证是否安装成功:
1 | tsc -v |
编译并运行TS 代码
- 创建hello.ts 文件(注意:TS 文件的后缀名为
.ts
)。 - 将TS 编译为JS:在终端中输入命令(此时,在同级目录中会出现一个同名的JS 文件)。
1
tsc hello.ts
- 执行JS 代码:在终端中输入命令。
1
node hello.js
graph LR id1[创建 ts 文件] --> id2[编译 Ts] --> id3[执行 js]
说明:所有合法的JS 代码都是TS 代码,有JS 基础只需要学习TS 的类型即可。
注意:由TS 编译生成的JS 文件,代码中就没有类型信息了。
简化运行TS 的步骤
问题描述:每次修改代码后,都要重复执行两个命令,才能运行TS 代码,太繁琐。
简化方式:使用ts-node 包,直接在Node.js 中执行TS 代码。
安装命令:(ts-node 包提供了ts-node 命令)
1 | npm i -g ts-node |
使用方式:
1 | ts-node .ts文件 |
解释:ts-node 命令在内部偷偷的将TS -> JS,然后,再运行JS 代码。
TypeScript 常用类型
TypeScript 是JS 的超集,TS 提供了JS 的所有功能,并且额外的增加了:类型系统。
- 所有的JS 代码都是TS 代码。
- JS 有类型(比如,number/string 等),但是JS 不会检查变量的类型是否发生变化,而 TS 会检查。
- TypeScript 类型系统的主要优势:可以显示标记出代码中的意外行为,从而降低了发生错误的可能性。
类型注解
1 | let age :number = 18 |
说明:代码中的: number
就是类型注解。
作用:为变量添加类型约束。比如,上述代码中,约定变量age 的类型为number(数值类型)。
解释:约定了什么类型,就只能给变量赋值该类型的值,否则,就会报错。
常用基础类型概述
- JS 已有类型
- 原始类型:number/string/boolean/null/undefined/symbol。
- 对象类型:object(包括,数组、对象、函数等对象)。
- TS 新增类型
-联合类型、自定义类型(类型别名)、接口、元组、字面量类型、枚举、void、any 等。
原始类型
number
/string
/boolean
/null
/undefined
/symbol
特点:简单。这些类型,完全按照JS 中类型的名称来书写。
1 | let age: number =18 |
数组类型
object(包括,数组、对象、函数等对象)。
特点:对象类型,在TS 中更加细化,每个具体的对象都有自己的类型语法。
数组类型的两种写法:(推荐使用 number[]
写法)
1 | let number: number[] = [1,3,5] |
需求:数组中既有number 类型,又有string 类型,这个数组的类型应该如何写?
1 | let arr: (number | string)[]=[1,'a',3,'b'] |
解释:|
(竖线)在TS 中叫做联合类型(由两个或多个其他类型组成的类型,表示可以是这些类型中的任意一种)。
注意:这是TS 中联合类型的语法,只有一根竖线,不要与JS 中的或(||)混淆了。
类型别名
类型别名(自定义类型):为任意类型起别名。
使用场景:当同一类型(复杂)被多次使用时,可以通过类型别名,简化该类型的使用。
1 | type CustomArray = (number | string)[] |
解释:
- 使用
type
关键字来创建类型别名。 - 类型别名(比如,此处的CustomArray),可以是任意合法的变量名称。
- 创建类型别名后,直接使用该类型别名作为变量的类型注解即可。
函数类型
函数的类型实际上指的是:函数参数和返回值的类型。
为函数指定类型的两种方式:
- 单独指定参数、返回值的类型:
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7function add(num1: number, num2: number): number {
return num1 + num2
}
const add = (num1: number, num2: number): number => {
return num1 + num2
} - 同时指定参数、返回值的类型:解释:当函数作为表达式时,可以通过类似箭头函数形式的语法
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3const add: (num1: number, num2: number) => number = (num1, num2) => {
return num1 + num2
}(num1: number, num2: number) => number
来为函数添加类型。
注意:这种形式只适用于函数表达式。
如果函数没有返回值,那么,函数返回值类型为:void
。
1 | function greet(name: string): void { |
使用函数实现某个功能时,参数可以传也可以不传。这种情况下,在给函数参数指定类型时,就用到可选参数了。
1 | function mySlice(start: number, end?: number): void { |
输出结果
起始索引: 10 结束索引: undefined
起始索引: 1 结束索引: undefined
起始索引: 1 结束索引: 3
可选参数:在可传可不传的参数名称后面添加?
(问号)。
注意:可选参数只能出现在参数列表的最后,也就是说可选参数后面不能再出现必选参数。
对象类型
JS 中的对象是由属性和方法构成的,而TS 中对象的类型就是在描述对象的结构(有什么类型的属性和方法)。
1 | let person: { name: string; age: number; sayHi(): void; greet(name: string): void } = { |
- 直接使用{} 来描述对象结构。属性采用
属性名: 类型
的形式;方法采用方法名(): 返回值类型
的形式。 - 如果方法有参数,就在方法名后面的小括号中指定参数类型(比如:
greet(name: string): void
)。 - 在一行代码中指定对象的多个属性类型时,使用;(分号)来分隔。
- 如果一行代码只指定一个属性类型(通过换行来分隔多个属性类型),可以去掉;(分号)。
- 方法的类型也可以使用箭头函数形式(比如:{
sayHi: () => void
})。
对象的属性或方法,也可以是可选的,此时就用到可选属性了。
比如,我们在使用 myaxios({ … }) 时,如果发送GET 请求,method 属性就可以省略。
1 | function myAxios(config: { url: string; method?: string }) {} |
可选属性的语法与函数可选参数的语法一致,都使用?
(问号)来表示。
接口
当一个对象类型被多次使用时,一般会使用接口(interface)来描述对象的类型,达到复用的目的。
1 | interface IPerson { |
- 使用
interface
关键字来声明接口。 - 接口名称(比如,此处的IPerson),可以是任意合法的变量名称。
- 声明接口后,直接使用接口名称作为变量的类型。
- 因为每一行只有一个属性类型,因此,属性类型后没有;(分号)。
interface
(接口)和 type
(类型别名)的对比:
- 相同点:都可以给对象指定类型。
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5interface IPerson {
name: string
age: number
sayHi(): void
}1
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5type IPerson = {
name: string
age: number
sayHi(): void
} - 不同点:
- 接口,只能为对象指定类型。
- 类型别名,不仅可以为对象指定类型,实际上可以为任意类型指定别名。
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type NumStr =num | string
如果两个接口之间有相同的属性或方法,可以将公共的属性或方法抽离出来,通过继承来实现复用。
比如,这两个接口都有x、y 两个属性,重复写两次,可以,但很繁琐。
1 | interface Point2D { x: number; y: number } |
更好的方式:
1 | interface Point2D { x: number; y: number } |
- 使用
extends
(继承)关键字实现了接口Point3D 继承Point2D。 - 继承后,Point3D 就有了Point2D 的所有属性和方法(此时,Point3D 同时有x、y、z 三个属性)。
元组
场景:在地图中,使用经纬度坐标来标记位置信息。
可以使用数组来记录坐标,那么,该数组中只有两个元素,并且这两个元素都是数值类型。
1 | let position: number[] = [27.123,3.14159] |
使用 number[]
的缺点:不严谨,因为该类型的数组中可以出现任意多个数字。
更好的方式:元组(Tuple)。
元组类型是另一种类型的数组,它确切地知道包含多少个元素,以及特定索引对应的类型。
1 | let position: [number,number] = [27.123,3.14159] |
- 元组类型可以确切地标记出有多少个元素,以及每个元素的类型。
- 该示例中,元素有两个元素,每个元素的类型都是number。
类型推论
在TS 中,某些没有明确指出类型的地方,TS 的类型推论机制会帮助提供类型。
换句话说:由于类型推论的存在,这些地方,类型注解可以省略不写!
发生类型推论的2 种常见场景:
- 声明变量并初始化时
- 决定函数返回值时
注意:这两种情况下,类型注解可以省略不写!
推荐:能省略类型注解的地方就省略(偷懒,充分利用TS类型推论的能力,提升开发效率)。
技巧:如果不知道类型,可以通过鼠标放在变量名称上,利用VSCode 的提示来查看类型。
类型断言
有时候你会比TS 更加明确一个值的类型,此时,可以使用类型断言
来指定更具体的类型。
1 | <a href="http://www.baidu.com/" id="link">百度</a> |
注意:getElementById 方法返回值的类型是HTMLElement,该类型只包含所有标签公共的属性或方法,不包含a
标签特有的href 等属性。
因此,这个类型太宽泛(不具体),无法操作href 等 a 标签特有的属性或方法。
解决方式:这种情况下就需要使用类型断言指定更加具体的类型。
- 使用
as
关键字实现类型断言。 - 关键字 as 后面的类型是一个更加具体的类型(HTMLAnchorElement 是HTMLElement 的子类型)。
- 通过类型断言,aLink 的类型变得更加具体,这样就可以访问a 标签特有的属性或方法了。
另一种语法,使用 <>
语法,这种语法形式不常用知道即可。
1 | const aLink = <HTMLAnchorElement>document.getElementById('link') |
技巧:在浏览器控制台,通过 console.dir()
打印 DOM 元素,在属性列表的最后面,即可看到该元素的类型。
字面量类型
思考以下代码,两个变量的类型分别是什么?
1 | let str1 = 'Hello TS' |
通过TS 类型推论机制,可以得到答案:
- str1 是一个变量(let),它的值可以是任意字符串,所以类型为:
string
。 - str2 是一个常量(const),它的值不能变化只能是’Hello TS’,所以,它的类型为:
"Hello TS"
。
注意:此处的”Hello TS”,就是一个字面量类型。也就是说某个特定的字符串也可以作为TS 中的类型。
除字符串外,任意的JS 字面量(比如,对象、数字等)都可以作为类型使用。
使用模式:字面量类型配合联合类型一起使用。
使用场景:用来表示一组明确的可选值列表。
比如,在贪吃蛇游戏中,游戏的方向的可选值只能是上、下、左、右中的任意一个。
1 | function changeDirection(direction: 'up' | 'down' | 'left' | 'right') {} |
解释:参数direction 的值只能是up/down/left/right 中的任意一个。
优势:相比于string 类型,使用字面量类型更加精确、严谨。
枚举
枚举的功能类似于字面量类型+联合类型组合的功能,也可以表示一组明确的可选值。
枚举:定义一组命名常量。它描述一个值,该值可以是这些命名常量中的一个。
1 | enum Direction { Up,Down,Left,Right } |
- 使用
enum
关键字定义枚举。 - 约定枚举名称、枚举中的值以大写字母开头。
- 枚举中的多个值之间通过,(逗号)分隔。
- 定义好枚举后,直接使用枚举名称作为类型注解。
注意:形参direction 的类型为枚举Direction,那么,实参的值就应该是枚举Direction 成员的任意一个。通过点(.
)语法访问枚举的成员。
问题:我们把枚举成员作为了函数的实参,它的值是什么呢?
解释:通过将鼠标移入Direction.Up,可以看到枚举成员Up 的值为0。
注意:枚举成员是有值的,默认为:从0 开始自增的数值。
我们把,枚举成员的值为数字的枚举,称为:数字枚举。
也可以给枚举中的成员初始化值。
1 | //Down -> 11,Left->12,Right->13 |
1 | enum Direction { Up = 10, Down = 4, Left = 8, Right = 16 } |
字符串枚举:枚举成员的值是字符串。
1 | enum Direction { |
注意:字符串枚举没有自增长行为,因此,字符串枚举的每个成员必须有初始值。
枚举是TS 为数不多的非JavaScript 类型级扩展(不仅仅是类型)的特性之一。
因为:其他类型仅仅被当做类型,而枚举不仅用作类型,还提供值(枚举成员都是有值的)。
也就是说,其他的类型会在编译为JS 代码时自动移除。但是,枚举类型会被编译为JS 代码!
说明:枚举与前面讲到的字面量类型+联合类型组合的功能类似,都用来表示一组明确的可选值列表。
一般情况下,推荐使用字面量类型+联合类型组合的方式,因为相比枚举,这种方式更加直观、简洁、高效。
any 类型
原则:不推荐使用any!这会让TypeScript 变为“AnyScript”(失去TS 类型保护的优势)。
因为当值的类型为any 时,可以对该值进行任意操作,并且不会有代码提示。
1 | let obj: any = { x:0 } |
以上操作都不会有任何类型错误提示,即使可能存在错误!
尽可能的避免使用any 类型,除非临时使用any 来“避免”书写很长、很复杂的类型!
其他隐式具有any 类型的情况:
- 声明变量不提供类型也不提供默认值
- 函数参数不加类型。
注意:因为不推荐使用any,所以,这两种情况下都应该提供类型!
typeof
众所周知,JS 中提供了typeof 操作符,用来在JS 中获取数据的类型。
1 | console.log(typeof "Hello world") //打印 string |
实际上,TS 也提供了typeof 操作符:可以在类型上下文中引用变量或属性的类型(类型查询)。
使用场景:根据已有变量的值,获取该值的类型,来简化类型书写。
1 | let p = { x: 1, y: 2 } |
- 使用typeof 操作符来获取变量p 的类型,结果与第一种(对象字面量形式的类型)相同。
- typeof 出现在类型注解的位置(参数名称的冒号后面)所处的环境就在类型上下文(区别于JS 代码)。
- 注意:typeof 只能用来查询变量或属性的类型,无法查询其他形式的类型(比如,函数调用的类型)。
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let ret: typeof add(1, 2)//错误写法
TypeScript 高级类型
class 类
TypeScript 全面支持ES2015 中引入的 class
关键字,并为其添加了类型注解和其他语法(比如,可见性修饰符等)。
1 | class Person {} |
- 根据TS 中的类型推论,可以知道Person 类的实例对象p 的类型是
Person
。 - TS 中的class,不仅提供了class 的语法功能,也作为一种类型存在。
1 | class Person { |
- 声明成员age,类型为number(没有初始值)。
- 声明成员gender,并设置初始值,此时,可省略类型注解(TS 类型推论为string 类型)。
构造函数
1 | class Person { |
- 成员初始化(比如,age: number)后,才可以通过this.age 来访问实例成员。
- 需要为构造函数指定类型注解,否则会被隐式推断为any;构造函数不需要返回值类型。
方法
1 | class Point { |
方法的类型注解(参数和返回值)与函数用法相同。
类继承
类继承的两种方式:1 extends
(继承父类) 2 implements
(实现接口)。
说明:JS 中只有extends,而implements 是TS 提供的。
1 | class Animal { |
- 通过
extends
关键字实现继承。 - 子类Dog 继承父类Animal,则Dog 的实例对象dog 就同时具有了父类Animal 和子类Dog 的所有属性和方法。
类成员可见性
类成员可见性:可以使用TS 来控制class 的方法或属性对于class 外的代码是否可见。
可见性修饰符包括:1 public(公有的) 2 protected(受保护的) 3 private(私有的)。
public
:表示公有的、公开的,公有成员可以被任何地方访问,默认可见性,所以,可以直接省略。1
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5class Animal {
public move() {
console.log('Moving along!')
}
}protected
:表示受保护的,仅对其声明所在类和子类中(非实例对象)可见。1
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12class Animal {
// 这个方法是受保护的
protected move() {
console.log('Moving along!')
}
}
class Dog extends Animal {
bark() {
this.move()
console.log('旺旺!')
}
}private
:表示私有的,只在当前类中可见,对实例对象以及子类也是不可见的。1
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8class Animal{
private move(){
console.log('Moving along!')
}
walk(){
this.move()
}
}
readonly
除了可见性修饰符之外,还有一个常见修饰符就是: readonly
(只读修饰符)。
readonly:表示只读,用来防止在构造函数之外对属性进行赋值。
1 | class Person { |
- 使用
readonly
关键字修饰该属性是只读的,注意只能修饰属性不能修饰方法。 - 注意:属性age 后面的类型注解(比如,此处的number)如果不加,则age 的类型为18 (字面量类型)。
- 接口或者{} 表示的对象类型,也可以使用readonly。
类型兼容性
两种类型系统:1 Structural Type System(结构化类型系统) 2 Nominal Type System(标明类型系统)。
TS 采用的是结构化类型系统,也叫做duck typing(鸭子类型),类型检查关注的是值所具有的形状。
也就是说,在结构类型系统中,如果两个对象具有相同的形状,则认为它们属于同一类型。
1 | class Point { x: number; y: number} |
- Point 和Point2D 是两个名称不同的类。
- 变量p 的类型被显示标注为Point 类型,但是,它的值却是Point2D 的实例,并且没有类型错误。
- 因为TS 是结构化类型系统,只检查Point 和Point2D 的结构是否相同(相同,都具有x 和y 两个属性,属性类型也相同)。
- 但是,如果在Nominal Type System 中(比如,C#、Java 等),它们是不同的类,类型无法兼容。
注意:在结构化类型系统中,如果两个对象具有相同的形状,则认为它们属于同一类型,这种说法并不准确。
更准确的说法:对于对象类型来说,y 的成员至少与x 相同,则x 兼容y(成员多的可以赋值给少的)。
1 | class Point { x: number; y: number; } |
- Point3D 的成员至少与Point 相同,则Point 兼容Point3D。
- 所以,成员多的Point3D 可以赋值给成员少的Point。
接口兼容性
除了class 之外,TS 中的其他类型也存在相互兼容的情况,包括:1 接口兼容性2 函数兼容性等。
接口之间的兼容性,类似于class。并且,class 和interface 之间也可以兼容。
1 | interface Point { x: number; y: number } |
函数兼容性
函数之间兼容性比较复杂,需要考虑:1 参数个数2 参数类型3 返回值类型。
参数个数,参数多的兼容参数少的(或者说,参数少的可以赋值给多的)。
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4type F1 = (a: number) => void
type F2 = (a: number, b: number) => void
let f1: F1
let f2: F2 =f11
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5let arr = ['a', 'b', 'c']
arr.forEach(() => {})
arr.forEach(item => {})
arr.forEach((item, index) => {})
arr.forEach((item, index, array) => {})- 参数少的可以赋值给参数多的,所以,f1 可以赋值给f2。
- 数组forEach 方法的第一个参数是回调函数,该示例中类型为:(value: string, index: number, array: string[]) => void。
- 在JS 中省略用不到的函数参数实际上是很常见的,这样的使用方式,促成了TS 中函数类型之间的兼容性。
- 并且因为回调函数是有类型的,所以,TS 会自动推导出参数item、index、array 的类型。
参数类型,相同位置的参数类型要相同(原始类型)或兼容(对象类型)。
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4type F1 = (a: number) => void
type F2 = (a: number) => void
let f1: F1
let f2: F2 = f1函数类型F2 兼容函数类型F1,因为F1 和F2 的第一个参数类型相同。
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6class Point { x: number; y: number; }
class Point3D { x: number; y: number; z: number; }
type F2 = (p: Point2D) => void // 相当于有 2 个参数
type F3 = (p: Point3D) => void // 相当于有 3 个参数
let f2: F2
let f3: F3 = f2将对象拆开,把每个属性看做一个个参数,则,参数少的(f2)可以赋值给参数多的(f3)。
返回值类型,只关注返回值类型本身即可:
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10type F5 = () => string
type F6 = () => string
let f5: F5
let f6: F6 = f5
type F7 = () => { name: string }
type F8 = () => { name: string; age: number }
let f7: F7
let f8: F8
f7 = f8- 如果返回值类型是原始类型,此时两个类型要相同,比如,左侧类型F5 和F6。
- 如果返回值类型是对象类型,此时成员多的可以赋值给成员少的,比如,右侧类型F7 和F8。
交叉类型
交叉类型(&
):功能类似于接口继承(extends),用于组合多个类型为一个类型(常用于对象类型)。
1 | interface Person { name: string } |
使用交叉类型后,新的类型PersonDetail 就同时具备了Person 和Contact 的所有属性类型。
1 | type PersonDetail = { name: string; phone: string } |
交叉类型(&)和接口继承(extends)的对比:
- 相同点:都可以实现对象类型的组合。
- 不同点:两种方式实现类型组合时,对于同名属性之间,处理类型冲突的方式不同。
以上代码,接口继承会报错(类型不兼容);交叉类型没有错误,可以简单的理解为:
1 | fn: (value: string | number) => string |
泛型
泛型函数
泛型是可以在保证类型安全前提下,让函数等与多种类型一起工作,从而实现复用,常用于:函数、接口、class 中。
需求:创建一个id 函数,传入什么数据就返回该数据本身(也就是说,参数和返回值类型相同)。
1 | function id(value: number):number {return value } |
比如,id(10) 调用以上函数就会直接返回10 本身。但是,该函数只接收数值类型,无法用于其他类型。
为了能让函数能够接受任意类型,可以将参数类型修改为any。但是,这样就失去了TS 的类型保护,类型不安全。
1 | function id(value: any):any {return value } |
泛型在保证类型安全(不丢失类型信息)的同时,可以让函数等与多种不同的类型一起工作,灵活可复用。
实际上,在C#和Java 等编程语言中,泛型都是用来实现可复用组件功能的主要工具之一。
创建泛型函数:
1 | function id<Type>(value: Type):Type { return value } |
- 语法:在函数名称的后面添加
<>
(尖括号),尖括号中添加类型变量,比如此处的Type。 - 类型变量Type,是一种特殊类型的变量,它处理类型而不是值。
- 该类型变量相当于一个类型容器,能够捕获用户提供的类型(具体是什么类型由用户调用该函数时指定)。
- 因为Type 是类型,因此可以将其作为函数参数和返回值的类型,表示参数和返回值具有相同的类型。
- 类型变量Type,可以是任意合法的变量名称。
调用泛型函数:
1 | const num = id<number>(1) |
- 语法:在函数名称的后面添加
<>
(尖括号),尖括号中指定具体的类型,比如,此处的number。 - 当传入类型number 后,这个类型就会被函数声明时指定的类型变量Type 捕获到。
- 此时,Type 的类型就是number,所以,函数id 参数和返回值的类型也都是number。
这样,通过泛型就做到了让id 函数与多种不同的类型一起工作,实现了复用的同时保证了类型安全。
简化调用泛型函数:
- 在调用泛型函数时,可以省略<类型> 来简化泛型函数的调用。
- 此时,TS 内部会采用一种叫做类型参数推断的机制,来根据传入的实参自动推断出类型变量Type 的类型。
- 比如,传入实参10,TS 会自动推断出变量num 的类型number,并作为Type 的类型。
推荐:使用这种简化的方式调用泛型函数,使代码更短,更易于阅读。
说明:当编译器无法推断类型或者推断的类型不准确时,就需要显式地传入类型参数。
泛型约束
泛型约束:默认情况下,泛型函数的类型变量Type 可以代表多个类型,这导致无法访问任何属性。
比如,id(‘a’) 调用函数时获取参数的长度:
1 | function id<Type>(value: Type):Type { |
Type 可以代表任意类型,无法保证一定存在length 属性,比如number 类型就没有length。
此时,就需要为泛型添加约束来收缩类型(缩窄类型取值范围)。
添加泛型约束收缩类型,主要有以下两种方式:1 指定更加具体的类型2 添加约束。
指定更加具体的类型
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4function id<Type>(value: Type[]): Type[] {
value.length
return value
}比如,将类型修改为Type[](Type 类型的数组),因为只要是数组就一定存在length 属性,因此就可以访问了。
添加约束
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5interface ILength { length: number }
function id<Type extends ILength>(value: Type): Type {
value.length
return value
}- 创建描述约束的接口ILength,该接口要求提供length 属性。
- 通过 extends 关键字使用该接口,为泛型(类型变量)添加约束。
- 该约束表示:传入的类型必须具有length 属性。
注意:传入的实参(比如,数组)只要有length 属性即可,这也符合前面讲到的接口的类型兼容性。
泛型的类型变量可以有多个,并且类型变量之间还可以约束(比如,第二个类型变量受第一个类型变量约束)。
比如,创建一个函数来获取对象中属性的值:
1 | function getProp<Type, Key extends keyof Type>(obj: Type, key: Key) { |
- 添加了第二个类型变量Key,两个类型变量之间使用(
,
)逗号分隔。 keyof
关键字接收一个对象类型,生成其键名称(可能是字符串或数字)的联合类型。- 本示例中keyof Type 实际上获取的是 person 对象所有键的联合类型,也就是:’name’ | ‘age’。
- 类型变量Key 受Type 约束,可以理解为:Key 只能是Type 所有键中的任意一个,或者说只能访问对象中存在的属性。
泛型接口
泛型接口:接口也可以配合泛型来使用,以增加其灵活性,增强其复用性。
1 | interface IdFunc<Type> { |
- 在接口名称的后面添加
<类型变量>
,那么,这个接口就变成了泛型接口。 - 接口的类型变量,对接口中所有其他成员可见,也就是接口中所有成员都可以使用类型变量。
- 使用泛型接口时,需要显式指定具体的类型(比如,此处的IdFunc\
)。 - 此时,id 方法的参数和返回值类型都是number;ids 方法的返回值类型是number[]。
实际上,JS 中的数组在TS 中就是一个泛型接口。
解释:当我们在使用数组时,TS 会根据数组的不同类型,来自动将类型变量设置为相应的类型。
技巧:可以通过Ctrl + 鼠标左键(Mac:option + 鼠标左键)来查看具体的类型信息。
泛型类
泛型类:class 也可以配合泛型来使用。
比如,React 的class 组件的基类Component 就是泛型类,不同的组件有不同的props 和state。
1 | interface IState { count: number } |
React.Component 泛型类两个类型变量,分别指定props 和state 类型。
创建泛类型:
1 | class GenericNumber<NumType> { |
- 类似于泛型接口,在class 名称后面添加
<类型变量>
,这个类就变成了泛型类。 - 此处的add 方法,采用的是箭头函数形式的类型书写方式。
1 | // 这种情况下,推荐明确指定 <类型>。因为 TS 无法推导出类型 |
类似于泛型接口,在创建class 实例时,在类名后面通过<类型> 来指定明确的类型。
泛型工具类型
泛型工具类型:TS 内置了一些常用的工具类型,来简化TS 中的一些常见操作。
说明:它们都是基于泛型实现的(泛型适用于多种类型,更加通用),并且是内置的,可以直接在代码中使用。
这些工具类型有很多,主要学习以下几个:
- Partial\
- Readonly\
- Pick
- Record
源码
1 | type Partial<T> = { |
泛型工具类型- Partial<Type>
用来构造(创建)一个类型,将Type 的所有属性全部变为可选。
1 | interface Props { |
构造出来的新类型 PartialProps 结构和 Props 相同,但所有属性都变为可选的。
源码
1 | type Readonly<T> = { |
泛型工具类型- Readonly<Type>
用来构造一个类型,将Type 的所有属性都设置为readonly(只读)。
1 | interface Props { |
构造出来的新类型ReadonlyProps 结构和Props 相同,但所有属性都变为只读的。
当我们想重新给id 属性赋值时,就会报错:无法分配到”id” ,因为它是只读属性。
源码
1 | type Pick<T, K extends keyof T> = { |
泛型工具类型- Pick<Type, Keys>
从Type 中选择一组属性来构造新类型。
1 | interface Props { |
- Pick 工具类型有两个类型变量:1 表示选择谁的属性2 表示选择哪几个属性。
- 其中第二个类型变量,如果只选择一个则只传入该属性名即可。
- 第二个类型变量传入的属性只能是第一个类型变量中存在的属性。
- 构造出来的新类型PickProps,只有id 和title 两个属性类型。
源码
1 | type Record<K extends keyof any, T> = { |
泛型工具类型- Record<Keys,Type>
构造一个对象类型,属性键为Keys,属性类型为Type。
1 | type RecordObj = Record<'a' | 'b' | 'c', string[]> |
- Record 工具类型有两个类型变量:1 表示对象有哪些属性2 表示对象属性的类型。
- 构建的新对象类型RecordObj 表示:这个对象有三个属性分别为a/b/c,属性值的类型都是string[]。
索引签名类型
绝大多数情况下,我们都可以在使用对象前就确定对象的结构,并为对象添加准确的类型。
使用场景:当无法确定对象中有哪些属性(或者说对象中可以出现任意多个属性),此时,就用到索引签名类型了。
1 | interface AnyObject { |
- 使用
[key: string]
来约束该接口中允许出现的属性名称。表示只要是string 类型的属性名称,都可以出现在对象中。 - 这样,对象obj 中就可以出现任意多个属性(比如,a、b 等)。
key
只是一个占位符,可以换成任意合法的变量名称。- 隐藏的前置知识:JS 中对象({})的键是string 类型的。
在JS 中数组是一类特殊的对象,特殊在数组的键(索引)是数值类型。
并且,数组也可以出现任意多个元素。所以,在数组对应的泛型接口中,也用到了索引签名类型。
1 | interface MyArray<Type> { |
- MyArray 接口模拟原生的数组接口,并使用
[index: number]
来作为索引签名类型。 - 该索引签名类型表示:只要是number 类型的键(索引)都可以出现在数组中,或者说数组中可以有任意多个元素。
- 同时也符合数组索引是 number 类型这一前提。
映射类型
映射类型:基于旧类型创建新类型(对象类型),减少重复、提升开发效率。
比如,类型 PropKeys 有 x/y/z,另一个类型Type1 中也有x/y/z,并且 Type1 中 x/y/z 的类型相同:
1 | type PropKeys = 'x' | 'y' | 'z' |
这样书写没错,但 x/y/z 重复书写了两次。像这种情况,就可以使用映射类型来进行简化。
1 | type PropKeys = 'x' | 'y' | 'z' |
- 映射类型是基于索引签名类型的,所以,该语法类似于索引签名类型,也使用了
[]
。 Key in PropKeys
表示Key 可以是PropKeys 联合类型中的任意一个,类似于forin(let k in obj)。- 使用映射类型创建的新对象类型Type2 和类型Type1 结构完全相同。
- 注意:映射类型只能在类型别名中使用,不能在接口中使用。
映射类型除了根据联合类型创建新类型外,还可以根据对象类型来创建:
1 | type Props = { a: number; b: string; c: boolean } |
- 首先,先执行
keyof Props
获取到对象类型Props 中所有键的联合类型即,'a' | 'b' | 'c'
。 - 然后,Key in … 就表示Key 可以是Props 中所有的键名称中的任意一个。
实际上,泛型工具类型(比如,Partial<Type>
)都是基于映射类型实现的:
1 | type Partial<T> = { |
keyof T
即 keyof Props 表示获取Props 的所有键,也就是:’a’ | ‘b’ | ‘c’。- 在[] 后面添加
?
(问号),表示将这些属性变为可选的,以此来实现Partial 的功能。 - 冒号后面的T[P]表示获取T中每个键对应的类型。比如,如果是’a’ 则类型是number;如果是’b’ 则类型是string。
- 最终,新类型PartialProps 和旧类型Props 结构完全相同,只是让所有类型都变为可选了。
刚刚用到的T[P] 语法,在TS 中叫做索引查询(访问)类型。
作用:用来查询属性的类型。
1 | type Props = { a: number; b: string; c: boolean } |
Props['a']
表示查询类型Props 中属性’a’ 对应的类型number。所以,TypeA 的类型为 number。
注意:[] 中的属性必须存在于被查询类型中,否则就会报错。
索引查询类型的其他使用方式:同时查询多个索引的类型
1 | type Props = { a: number; b: string; c: boolean } |
TypeScript 类型声明文件
概述
今天几乎所有的JavaScript 应用都会引入许多第三方库来完成任务需求。
这些第三方库不管是否是用TS 编写的,最终都要编译成JS 代码,才能发布给开发者使用。
我们知道是TS 提供了类型,才有了代码提示和类型保护等机制。
但在项目开发中使用第三方库时,你会发现它们几乎都有相应的TS 类型,这些类型是怎么来的呢?类型声明文件
类型声明文件:用来为已存在的JS 库提供类型信息。
这样在TS 项目中使用这些库时,就像用TS 一样,都会有代码提示、类型保护等机制了。
TS 中的两种文件类型
TS 中有两种文件类型:1 .ts
文件2 .d.ts
文件。
.ts 文件
- 既包含类型信息又可执行代码。
- 可以被编译为.js 文件,然后,执行代码。
- 用途:编写程序代码的地方。
.d.ts 文件
- 只包含类型信息的类型声明文件。
- 不会生成.js 文件,仅用于提供类型信息。
- 用途:为JS 提供类型信息。
总结:.ts 是implementation(代码实现文件);.d.ts 是declaration(类型声明文件)。
如果要为JS 库提供类型信息,要使用 .d.ts
文件。
类型声明文件的使用说明
在使用TS 开发项目时,类型声明文件的使用包括以下两种方式:
- 使用已有的类型声明文件
- 创建自己的类型声明文件
学习顺序:先会用(别人的)再会写(自己的)。
使用已有的类型声明文件
使用已有的类型声明文件:1. 内置类型声明文件; 2. 第三方库的类型声明文件。
内置类型声明文件
内置类型声明文件:TS 为JS 运行时可用的所有标准化内置API 都提供了声明文件。
比如,在使用数组时,数组所有方法都会有相应的代码提示以及类型信息:
实际上这都是TS 提供的内置类型声明文件。
可以通过 Ctrl + 鼠标左键
(Mac:option + 鼠标左键)来查看内置类型声明文件内容。
比如,查看forEach 方法的类型声明,在VSCode 中会自动跳转到 lib.es5.d.ts 类型声明文件中。
当然,像window、document 等BOM、DOM API 也都有相应的类型声明(lib.dom.d.ts)。
第三方库的类型声明文件
第三方库的类型声明文件:目前,几乎所有常用的第三方库都有相应的类型声明文件。
第三方库的类型声明文件有两种存在形式: 库自带类型声明文件和由DefinitelyTyped 提供。
库自带类型声明文件
这种情况下,正常导入该库,TS 就会自动加载库自己的类型声明文件,以提供该库的类型声明。由DefinitelyTyped 提供。
DefinitelyTyped 是一个github 仓库,用来提供高质量TypeScript 类型声明。可以通过npm/yarn 来下载该仓库提供的TS 类型声明包,这些包的名称格式为:@types/*
。
比如,@types/react、@types/lodash 等。
说明:在实际项目开发时,如果你使用的第三方库没有自带的声明文件,VSCode 会给出明确的提示。
解释:当安装@types/*
类型声明包后,TS 也会自动加载该类声明包,以提供该库的类型声明。
补充:TS 官方文档提供了一个页面,可以来查询@types/* 库。
创建自己的类型声明文件
创建自己的类型声明文件:1. 项目内共享类型 2. 为已有JS 文件提供类型声明。
项目内共享类型
项目内共享类型:如果多个 .ts
文件中都用到同一个类型,此时可以创建 .d.ts
文件提供该类型,实现类型共享。1
2
3
4
5
6import { Props } from './index'
// type Props = { x: number; y: number }
let p1: Props = {
x: 1,
y: 2
}1
2
3
4
5
6import { Props } from './index'
// type Props = { x: number; y: number }
let p2: Props = {
x: 10,
y: 22
}1
2type Props = { x: number; y: number }
export { Props }
操作步骤:
- 创建index
.d.ts
类型声明文件。 - 创建需要共享的类型,并使用
export
导出(TS 中的类型也可以使用import/export 实现模块化功能)。 - 在需要使用共享类型的.ts 文件中,通过
import
导入即可(.d.ts 后缀导入时,直接省略)。
为已有JS 文件提供类型声明
以下情况需要为已有JS 文件提供类型声明:
- 在将JS 项目迁移到TS 项目时,为了让已有的.js 文件有类型声明。
- 成为库作者,创建库给其他人使用。
注意:类型声明文件的编写与模块化方式相关,不同的模块化方式有不同的写法。但由于历史原因,JS 模块化的发展经历过多种变化(AMD、CommonJS、UMD、ESModule 等),而TS 支持各种模块化形式的类型声明。这就导致,类型声明文件相关内容又多又杂。
演示:基于最新的ESModule(import/export)来为已有.js 文件,创建类型声明文件。
开发环境准备:使用webpack 搭建,通过 ts-loader
处理.ts 文件。
declare 关键字
TS 项目中也可以使用.js 文件。
在导入.js 文件时,TS 会自动加载与.js 同名的.d.ts 文件,以提供类型声明。declare
关键字:用于类型声明,为其他地方(比如,.js 文件)已存在的变量声明类型,而不是创建一个新的变量。
- 对于type、interface 等这些明确就是TS 类型的(只能在TS 中使用的),可以省略declare 关键字。
- 对于let、function 等具有双重含义(在JS、TS 中都能用),应该使用declare 关键字,明确指定此处用于类型声明。
1 | let count = 10 |
为 utils.js 文件来提供类型声明
1 | declare let count: number |
在React 中使用TypeScript
掌握 TS 中基础类型、高级类型的使用是不够啊的,如果要在前端项目开发中使用TS,还需要掌握React、Vue、Angular 等这些库或框架中提供的API 的类型,以及在TS 中是如何使用的。
接下来,我们以React 为例,来学习如何在React 项目中使用TS。包括以下内容:
使用CRA创建支持TS的项目
React 脚手架工具create-react-app(简称:CRA)默认支持TypeScript。
创建支持TS 的项目命令:npx create-react-app 项目名称--template
typescript。
当出现Happy hacking!
,表示支持TS 的项目创建成功。
在已TS有项目中使用TS,请参阅
相对于非TS 项目,目录结构主要由以下三个变化:
- 项目根目录中增加了
tsconfig.json
配置文件:指定 TS 的编译选项(比如,编译时是否移除注释)。 - React 组件的文件扩展名变为:
*.tsx
。 - src 目录中增加了
react-app-env.d.ts
:React 项目默认的类型声明文件。
react-app-env.d.ts
react-app-env.d.ts:React 项目默认的类型声明文件。
三斜线指令:指定依赖的其他类型声明文件,types 表示依赖的类型声明文件包的名称。
1 | /// <reference types="react-scripts" /> |
告诉TS 帮我加载 react-scripts
这个包提供的类型声明。
react-scripts 的类型声明文件包含了两部分类型:
- react、react-dom、node 的类型
- 图片、样式等模块的类型,以允许在代码中导入图片、SVG 等文件。
TS 会自动加载该.d.ts 文件,以提供类型声明(通过修改tsconfig.json 中的include 配置来验证)。
TS配置文件
tsconfig.json
指定项目文件和项目编译所需的配置项。
注意:
- TS 的配置项非常多(100+),以 CRA 项目中的配置为例来学习。
- 所有的配置项都可以通过鼠标移入的方式,来查看配置项的解释说明。
- 其他的配置项用到时查tsconfig 文档即可。
CRA项目中tsconfig.json基本配置项
tsconfig 的解释说明
1 | { |
- tsconfig.json 文件所在目录为项目根目录(与package.json 同级)。
- tsconfig.json 可以自动生成,命令:
tsc --init
。
除了在tsconfig.json 文件中使用编译配置外,还可以通过命令行来使用。
1 | tsc hello.ts --target es6 |
注意:
- tsc 后带有输入文件时(比如,tsc hello.ts),将忽略tsconfig.json 文件。
- tsc 后不带输入文件时(比如,tsc),才会启用tsconfig.json。
推荐使用tsconfig.json 配置文件。
React中的常用类型
前提说明:现在是基于class 组件来讲解React+TS 的使用(最新使用 React Hooks)。
在不使用TS 时,可以使用prop-types 库,为React 组件提供类型检查。
TS 项目中,推荐使用TypeScript 实现组件类型校验(代替PropTypes)。
不管是React 还是Vue,只要是支持TS 的库,都提供了很多类型,来满足该库对类型的需求。
注意:
- React 项目是通过@types/react、@types/react-dom 类型声明包,来提供类型的。
- 这些包CRA 已帮我们安装好(react-app-env.d.ts),直接用即可。
参考资料:React文档-静态类型检查、React+TS备忘单。
React 是组件化开发模式,React 开发主要任务就是写组件,两种组件:1.函数组件 2.class 组件。
函数组件
函数组件,主要包括以下内容:
- 组件的类型
- 组件的属性(props)
- 组件属性的默认值(defaultProps)
- 事件绑定和事件对象
函数组件的类型以及组件的属性
1 | type Props ={name:string; age?:number} |
可以直接简化为(完全按照函数在TS 中的写法):
1 | const Hello = ({name,age}:Props)=> ( |
函数组件属性的默认值(defaultProps)
1 | const Hello = ({name,age}:Props)=> ( |
可以直接简化为(完全按照函数在TS 中的写法):
1 | const Hello = ({name,age =18 }:Props)=> ( |
事件绑定和事件对象
1 | <button onClick={onClick}>点赞</button> |
技巧:在JSX 中写事件处理程序(e => {}
),然后,把鼠标放在e 上,利用TS 的类型推论来查看事件对象类型。
1 | // 鼠标放置查看类型 |
class组件
class 组件,主要包括以下内容:
- 组件的类型、属性、事件
- 组件状态(state)
class 组件的类型
1 | type State={count:number} |
class 组件的属性和属性默认值
1 | type Props = {name: string; age?:number} |
class 组件状态(state)和事件
1 | type State ={count: number} |
TS案例
React 案例——todos
要求文档
todos案例要求文档
1 | # TS + React 实现 todos 案例 |
项目结构
项目结构目录
- 项目根目录
- public
- src
- components
- TodoAdd.tsx
- TodoFooter.tsx
- TodoList.tsx
- css
- todos-base.css
- todos-index.css
- index.tsx
- TodoApp.css
- ToDoApp.tsx
- todos.d.ts
- 其他文件
- components
code
1 | import React from 'react'; |
1 | import { Component } from "react" |
1 | import React from 'react' |
1 | import React from 'react' |
1 | import React from "react"; |
1 | export type TodoItem={ |
1 | @import url('./css/todos-base.css'); |
Project——Tic Tac Toe
Tic Tac Toe 演示
Tic Tac Toe 实现思路
游戏实现思路
单元格点击
- 获取到所有元素的单元格列表
- 遍历单元格列表,给每一个单元格添加事件
- 给被点击的单元格添加类名 x
切换玩家
- 创建一个储存当前玩家的变量(currentPlayer),默认值为x
- 将添加单元格时写死的类名x,替换为变量
- 切换到另一个玩家:在添加类名(下棋完成一步)后,根据当前当前玩家,得到另一个玩家
使用枚举修改当前玩家
- 创建字符串枚举(Player),提供x和o两个成员
- 将成员X的值设置为:‘x’(类名);将成员O的值设置为:‘o’(类名)
- 将变量(currentPlayer)的类型设置为Player枚举类型,默认值为Player.X
- 将所有用到x和o的地方全部用枚举成员代替
判断平局
- 创建变量(step),默认值为0
- 玩家下棋后让step加 1
- 判赢的代码后面,判断step是否等于9
- 如果等于9 说明是平局,不再执行后续代码
展示获胜信息
- 拿到相关的DOM元素
- 展示获胜信息面板(通过style属性)
- 展示获胜信息
重新开始
- 获取到重新开始按钮,并绑定事件
- 在点击事件中重置游戏数据
- 隐藏获胜信息,清空棋盘,移除单元格事件,重新给单元格绑定点击事件
- 重置下棋次数,重置默认玩家X,重置下棋提示
Tic Tac Toe 准备
项目html1 | <body> |
1 | p{ |
Tic Tac Toe——code
1 | enum Player{ |
1 | startGame() |
1 | function startGame(){ |
1 | function clickCell(event:MouseEvent){ |
1 | function checkWin(player:Player):boolean{ |
1 | function checkHover() { |