TypeScript

TypeScript中的基本类型

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：

• 自动类型判断

  let 变量: 类型;
  
  let 变量: 类型 = 值;
  
  function fn(参数: 类型, 参数: 类型): 类型{
      ...
  }

  • 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;

• unknown

  let notSure: unknown = 4;
  notSure = 'hello';

• 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;

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

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

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：

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'
       }),
   ]
}

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

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

修改package.json配置

修改package.json添加如下配置

{
   ...
   "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：

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

...
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/
        }
    ]
}
...

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

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();

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：

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：

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：

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：

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');
// 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：

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;

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);
   }
}

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；

泛型函数

创建泛型函数

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）：

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；

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：

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：

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

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；

项目使用

编译运行

在确保已经正确安装node和npm的前提下：

分别执行下面的命令安装依赖并编译项目：

# 安装依赖
npm i
# 编译打包
npm run build

编译完成后，使用浏览器打开dist目录下的index.html即可游玩；

继续开发

使用npm run start进入开发模式；

默认使用Chrome浏览器打开，可以修改package.json中的值：

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