类
传统方法中,JavaScript 通过构造函数实现类的概念,通过原型链实现继承。而在 ES6 中,我们终于迎来了
class
。TypeScript 除了实现了所有 ES6 中的类的功能以外,还添加了一些新的用法。
概念
- 类(Class):定义了一件事物的抽象特点,包含它的属性和方法
- 对象(Object):类的实例,通过
new
生成 - 面向对象(OOP)的三大特性:封装、继承、多态
- 封装(Encapsulation):将对数据的操作细节隐藏起来,只暴露对外的接口。外界调用端不需要(也不可能)知道细节,就能通过对外提供的接口来访问该对象,同时也保证了外界无法任意更改对象内部的数据
- 继承(Inheritance):子类继承父类,子类除了拥有父类的所有特性外,还有一些更具体的特性
- 多态(Polymorphism):由继承而产生了相关的不同的类,对同一个方法可以有不同的响应。比如
Cat
和Dog
都继承自Animal
,但是分别实现了自己的eat
方法。此时针对某一个实例,我们无需了解它是Cat
还是Dog
,就可以直接调用eat
方法,程序会自动判断出来应该如何执行eat
- 存取器(getter & setter):用以改变属性的读取和赋值行为
- 修饰符(Modifiers):修饰符是一些关键字,用于限定成员或类型的性质。比如
public
表示公有属性或方法 - 抽象类(Abstract Class):抽象类是供其他类继承的基类,抽象类不允许被实例化。抽象类中的抽象方法必须在子类中被实现
- 接口(Interfaces):不同类之间公有的属性或方法,可以抽象成一个接口。接口可以被类实现(implements)。一个类只能继承自另一个类,但是可以实现多个接口
ES6 类
属性和方法
使用 class
定义类,使用 constructor
定义构造函数。
通过 new
生成新实例的时候,会自动调用构造函数。
class Animal {
public name;
constructor(name) {
this.name = name;
}
sayHi() {
return `My name is ${this.name}`;
}
}
let a = new Animal('Jack');
继承
使用 extends
关键字实现继承,子类中使用 super
关键字来调用父类的构造函数和方法。
class Cat extends Animal {
constructor(name) {
super(name); // 调用父类的 constructor(name)
console.log(this.name);
}
sayHi() {
return "Meow, " + super.sayHi(); // 调用父类的 sayHi()
}
}
let c = new Cat("Tom"); // Tom
console.log(c.sayHi()); // Meow, My name is Tom
存取器
使用 getter 和 setter 可以改变属性的赋值和读取行为:
class Animal {
constructor(name) {
this.name = name;
}
get name() {
return "Jack";
}
set name(value) {
console.log("setter: " + value);
}
}
let a = new Animal("Kitty"); // setter: Kitty
a.name = "Tom"; // setter: Tom
console.log(a.name); // Jack
静态方法
使用 static
修饰符修饰的方法称为静态方法,只能直接通过类来调用:
class Animal {
static isAnimal(a) {
return a instanceof Animal;
}
}
let a = new Animal("Jack");
Animal.isAnimal(a); // true
a.isAnimal(a); // TypeError: a.isAnimal is not a function
ES7 类
实例属性
ES6 中实例的属性只能通过构造函数中的 this.xxx
来定义,ES7 提案中可以直接在类里面定义:
class Animal {
name = "Jack";
constructor() {
// ...
}
}
let a = new Animal();
console.log(a.name); // Jack
静态属性
使用 static
定义一个静态属性,与静态方法类似:
class Animal {
static num = 42;
}
console.log(Animal.num); // 42
TS 类
public private 和 protected
TypeScript 可以使用三种访问修饰符(Access Modifiers),分别是
public
、private
和protected
。
public
修饰的属性或方法是公有的,可以在任何地方被访问到,默认所有的属性和方法都是public
的;private
修饰的属性或方法是私有的,不能在声明它的类的外部访问;protected
修饰的属性或方法是受保护的,它和private
类似,区别是它在子类中也是允许被访问的;
class Animal {
public name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
}
let a = new Animal("Jack");
a.name; // Jack
class Animal {
private name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
}
let a = new Animal("Jack"); // error
注:TypeScript 编译之后的代码中,并没有限制 **private**
属性在外部的可访问性。
当构造函数修饰为 private
时,该类不允许被继承或者实例化:
class Animal {
public name;
private constructor(name) {
this.name = name;
}
}
class Cat extends Animal {
constructor(name) {
super(name);
}
}
let a = new Animal("Jack"); // error
当构造函数修饰为 protected
时,该类只允许被继承:
class Animal {
public name;
protected constructor(name) {
this.name = name;
}
}
class Cat extends Animal {
constructor(name) {
super(name);
}
}
let a = new Animal("Jack"); // error
参数属性
修饰符和readonly
还可以使用在构造函数参数中,等同于类中定义该属性同时给该属性赋值:
class Animal {
// public name: string;
public constructor(public name) {
// this.name = name;
}
}
readonly
,只读属性关键字,只允许出现在属性声明,索引签名或构造函数中:
class Animal {
readonly name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
}
如果同时出现其他访问修饰符,readonly
需要写在其他修饰符后面:
class Animal {
// public readonly name;
public constructor(public readonly name) {
// this.name = name;
}
}
抽象类
abstract
用于定义抽象类和其中的抽象方法。
- 抽象类是不允许被实例化的:
abstract class Animal {
public name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
public abstract sayHi();
}
let a = new Animal("Jack"); // error
- 抽象类中的抽象方法必须被子类实现:
abstract class Animal {
public name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
public abstract sayHi();
}
class Cat extends Animal {
public eat() {
console.log(`${this.name} is eating.`);
}
}
let cat = new Cat("Tom"); // error, 没有实现抽象方法sayHi
abstract class Animal {
public name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
public abstract sayHi();
}
class Cat extends Animal {
public sayHi() {
console.log(`Meow, My name is ${this.name}`);
}
}
let cat = new Cat("Tom");
类的类型
在 TS 内给类加上类型与接口类似:
class Animal {
name: string;
constructor(name: string) {
this.name = name;
}
sayHi(): string {
return `My name is ${this.name}`;
}
}
let a: Animal = new Animal("Jack");
console.log(a.sayHi()); // My name is Jack
类与接口
接口(Interfaces)可以用于对「对象的形状(Shape)」进行描述。
同时接口还可以对类的一部分行为进行抽象。
类实现接口
实现(implements)是面向对象中的一个重要概念。一般来讲,一个类只能继承自另一个类,有时候不同类之间可以有一些共有的特性,这时候就可以把特性提取成接口(interfaces),用
implements
关键字来实现。这个特性大大提高了面向对象的灵活性。
举例来说,门是一个类,防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能,我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类,车,也有报警器的功能,就可以考虑把报警器提取出来,作为一个接口,防盗门和车都去实现它:
interface Alarm {
alert(): void;
}
class Door {}
class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
alert() {
console.log("SecurityDoor alert");
}
}
class Car implements Alarm {
alert() {
console.log("Car alert");
}
}
一个类可以实现多个接口:
interface Light {
lightOn(): void;
lightOff(): void;
}
class Car implements Alarm, Light {
alert() {
console.log("Car alert");
}
lightOn() {
console.log("Car light on");
}
lightOff() {
console.log("Car light off");
}
}
接口继承接口
interface Alarm {
alert(): void;
}
interface LightableAlarm extends Alarm {
lightOn(): void;
lightOff(): void;
}
接口继承类
常见的面向对象语言中,接口是不能继承类的,但是在 TypeScript 中是可以的:
class Point {
x: number;
y: number;
constructor(x: number, y: number) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}
interface Point3d extends Point {
z: number;
}
let point3d: Point3d = { x: 1, y: 2, z: 3 };
在 TypeScript 内,当我们在声明 class Point
时,除了会创建一个名为 Point
的类之外,同时也创建了一个名为 Point
的类型(实例的类型)。
所以我们既可以将 Point
当做一个类来用(使用 new Point
创建它的实例),也可以将 Point
当做一个类型来用(使用 : Point
表示参数的类型)。
// 作为类
const p = new Point(1, 2);
// 作为类型
function printPoint(p: Point) {
console.log(p.x, p.y);
}
printPoint(new Point(1, 2));
当我们声明 interface Point3d extends Point
时,Point3d
继承的实际上是类 Point
的实例的类型。
上面作为类型来使用的例子其实等价于:
interface PointInstanceType {
x: number;
y: number;
}
function printPoint(p: PointInstanceType) {
console.log(p.x, p.y);
}
printPoint(new Point(1, 2));
新声明的 PointInstanceType
类型,与声明 class Point
时创建的 Point
类型是等价的。
可以理解为定义了一个接口 Point3d
继承另一个接口 PointInstanceType
:
// 等价于 interface Point3d extends PointInstanceType
interface Point3d extends Point {
z: number;
}
PointInstanceType
相比于 Point
,缺少了 constructor
方法,这是因为声明 Point
类时创建的 Point
类型是不包含构造函数的。另外,除了构造函数是不包含的,静态属性或静态方法也是不包含的(实例的类型当然不应该包括构造函数、静态属性或静态方法)。
声明 **Point**
类时创建的 **Point**
类型只包含其中的实例属性和实例方法。
在接口继承类的时候,也只会继承它的实例属性和实例方法。