TypeScript基础学习

1 TypeScript开发环境搭建

1. 下载安装Node.js

   官网，下载长期稳定版(LTS)

2. 全局安装typescript

   npm install -g typescript

3. 创建ts文件

4. 使用tsc对ts文件进行编译

   tsc xxx.ts

2 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：

    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	限制变量的值就是该字面量的值
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

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

• boolean

  let isDone: boolean = false;

• string

  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

    let color: 'red' | 'blue' | 'black';
    let num: 1 | 2 | 3 | 4 | 5;

• any

  let d: any = 4;
  d = 'hello';
  d = true;
  let a: boolean = true;
  // 不会提示错误
  a = d;

• unknown

  let notSure: unknown = 4;
  notSure = 'hello';
  let a: boolean = true;
  // 提示错误
  a = notSure;
  // 如果确定类型相同想赋值，可以使用类型断言或者先进行类型检查
  // if (typeof notSure === "boolean")

• void

  let unusable: void = undefined;

• never

  function error(message: string): never {
    throw new Error(message);
  }

• object（没啥用）

  let obj: object = {};

• array

  let list: number[] = [1, 2, 3];
  let list: Array<number> = [1, 2, 3];

• tuple

  let x: [string, number];
  x = ["hello", 10]; 

• enum

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

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

    • 第二种

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

• type

  // 定义a的对象结构类型，其中name属性必须包含，age属性可选
  let a: {name: string, age?: number}
  // 定义b的对象结构类型，name属性必须包含，同时可以添加其他的属性，属性名为string类型，值为number类型
  let b: {name: string, [propName: string]: number}
  // 定义函数的类型，参数类型、返回值类型
  let dFn: (a: number, b: number) => number
  
  type testType = {
      name: string,
      [prop: string]: number
  }

3 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：

    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：

        "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：

        "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

      • 示例：

        "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：

        "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"
                }

                • 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）

              • 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"
                }

            • 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"
                }

            • 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
                }

            • 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

4 webpack

• 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：

  1. 初始化项目

     • 进入项目根目录，执行命令 npm init -y
       • 主要作用：创建package.json文件

  2. 下载构建工具

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

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

     const path = require("path");
     const HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
     const { CleanWebpackPlugin } = require("clean-webpack-plugin");
     
     module.exports = {
         optimization:{
             minimize: false // 关闭代码压缩，可选
         },
     
         entry: "./src/index.ts",
         
         devtool: "inline-source-map",
         
         devServer: {
             contentBase: './dist'
         },
     
         output: {
             path: path.resolve(__dirname, "dist"),
             filename: "bundle.js",
             environment: {
                 arrowFunction: false // 关闭webpack的箭头函数，可选
             }
         },
     
         resolve: {
             extensions: [".ts", ".js"]
         },
         
         module: {
             rules: [
                 {
                     test: /\.ts$/,
                     use: {
                        loader: "ts-loader"     
                     },
                     exclude: /node_modules/
                 }
             ]
         },
     
         plugins: [
             new CleanWebpackPlugin(),
             new HtmlWebpackPlugin({
                 title:'TS测试'
             }),
         ]
     
     }

  4. 根目录下创建tsconfig.json，配置可以根据自己需要

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

  5. 修改package.json添加如下配置

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

  6. 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

5 Babel

• 经过一系列的配置，使得TS和webpack已经结合到了一起，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。

  1. 安装依赖包：

     • 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

  2. 修改webpack.config.js配置文件

     ...略...
     module: {
         rules: [
             {
                 test: /\.ts$/,
                 use: [
                     {
                         loader: "babel-loader",
                         options:{
                             presets: [
                                 [
                                     "@babel/preset-env",
                                     {
                                         "targets":{
                                             "chrome": "58",
                                             "ie": "11"
                                         },
                                         "corejs":"3",
                                         "useBuiltIns": "usage"
                                     }
                                 ]
                             ]
                         }
                     },
                     {
                         loader: "ts-loader",
     
                     }
                 ],
                 exclude: /node_modules/
             }
         ]
     }
     ...略...

     • 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，可以在配置选项的targets中指定要兼容的浏览器版本。

6 面向对象

6.1 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();

6.2 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

6.3 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);
      }
  }

6.4 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<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？

    • 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。