【TypeScript】011-类

你的名字 2023-10-03 13:02 21阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  5、类
     *   *  类的概念
         *  ES6 中类的用法
         *   *  属性和方法
             *  类的继承
             *  存取器
             *  静态方法
         *  ES7 中类的用法
         *   *  实例属性
             *  静态属性
         *  TypeScript 中类的用法
         *   *  public private 和 protected
             *  参数属性
             *  readonly
             *  抽象类
         *  类的类型

## 5、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。
> 
> 这一节主要介绍类的用法，下一节再介绍如何定义类的类型。

### 类的概念 ###

> 作为一个Java程序员，我就不细读这里的介绍了！

虽然 JavaScript 中有类的概念，但是可能大多数 JavaScript 程序员并不是非常熟悉类，这里对类相关的概念做一个简单的介绍。

*  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 中类的用法 ###

下面我们先回顾一下 ES6 中类的用法，更详细的介绍可以参考 [ECMAScript 6 入门 - Class][ECMAScript 6 _ - Class]。

#### 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。

> 天下文章一大抄 => 天下编程语言一大抄！

class Animal {
        
        // 属性
        public name;
        // 构造函数
        constructor(name) {
        
            this.name = name;
        }
        // 方法
        sayHi() {
        
            return `My name is ${
          this.name}`;
        }
    }
    
    let a = new Animal('Jack');
    console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

#### 类的继承 ####

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**，它们**不需要实例化**，而是**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 中类的用法 ###

> ES7 中有一些关于类的提案，TypeScript 也实现了它们，这里做一个简单的介绍。

#### 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 ####

ES7 提案中，可以使用 `static` 定义一个静态属性：

class Animal {
        
      static num = 42;
    
      constructor() {
        
        // ...
      }
    }
    
    console.log(Animal.num); // 42

### TypeScript 中类的用法 ###

#### public private 和 protected ####

> 我好像是在学Java！忽然觉得，TS 觉得 ES 不够激进，我要比你跑得更快！

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

下面举一些例子：

class Animal {
        
      public name;
      public constructor(name) {
        
        this.name = name;
      }
    }
    
    let a = new Animal('Jack');
    console.log(a.name); // Jack
    a.name = 'Tom';
    console.log(a.name); // Tom

上面的例子中，`name` 被设置为了 `public`，所以直接访问实例的 `name` 属性是允许的。

很多时候，我们希望有的属性是无法直接存取的，这时候就可以用 `private` 了：

class Animal {
        
      private name;
      public constructor(name) {
        
        this.name = name;
      }
    }
    
    let a = new Animal('Jack');
    console.log(a.name);
    a.name = 'Tom';
    
    // index.ts(9,13): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.
    // index.ts(10,1): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

需要注意的是，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。

上面的例子编译后的代码是：

var Animal = (function () {
        
      function Animal(name) {
        
        this.name = name;
      }
      return Animal;
    })();
    var a = new Animal('Jack');
    console.log(a.name);
    a.name = 'Tom';

使用 `private` 修饰的属性或方法，在子类中也是不允许访问的：

class Animal {
        
      private name;
      public constructor(name) {
        
        this.name = name;
      }
    }
    
    class Cat extends Animal {
        
      constructor(name) {
        
        super(name);
        console.log(this.name);
      }
    }
    
    // index.ts(11,17): error TS2341: Property 'name' is private and only accessible within class 'Animal'.

而如果是用 `protected` 修饰，则允许在子类中访问：

class Animal {
        
      protected name;
      public constructor(name) {
        
        this.name = name;
      }
    }
    
    class Cat extends Animal {
        
      constructor(name) {
        
        super(name);
        console.log(this.name);
      }
    }

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');
    
    // index.ts(7,19): TS2675: Cannot extend a class 'Animal'. Class constructor is marked as private.
    // index.ts(13,9): TS2673: Constructor of class 'Animal' is private and only accessible within the class declaration.

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');
    
    // index.ts(13,9): TS2674: Constructor of class 'Animal' is protected and only accessible within the class declaration.

#### 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，使代码更简洁。

> 这骚操作！可把 TS 聪明坏了！

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或索引签名或构造函数中。

class Animal {
        
      readonly name;
      public constructor(name) {
        
        this.name = name;
      }
    }
    
    let a = new Animal('Jack');
    console.log(a.name); // Jack
    a.name = 'Tom';
    
    // index.ts(10,3): TS2540: Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.

注意如果 `readonly` 和其他访问修饰符同时存在的话，需要写在其后面。

class Animal {
        
      // public readonly name;
      public constructor(public readonly name) {
        
        // this.name = name;
      }
    }

#### 抽象类 ####

> 再等等 TS 是不是直接可以跑 Java 代码了？！

`abstract` 用于定义抽象类和其中的抽象方法。

什么是抽象类？

**首先，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');
    
    // index.ts(9,11): error TS2511: Cannot create an instance of the abstract class 'Animal'.

上面的例子中，我们定义了一个抽象类 `Animal`，并且定义了一个抽象方法 `sayHi`。在实例化抽象类的时候报错了。

**其次，抽象类中的抽象方法必须被子类实现：**

> 要使用抽象类就必须被子类实现！万一，我就是玩儿呢！

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');
    
    // index.ts(9,7): error TS2515: Non-abstract class 'Cat' does not implement inherited abstract member 'sayHi' from class 'Animal'.

上面的例子中，我们定义了一个类 `Cat` 继承了抽象类 `Animal`，但是没有实现抽象方法 `sayHi`，所以编译报错了。

下面是一个正确使用抽象类的例子：

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');

上面的例子中，我们实现了抽象方法 `sayHi`，编译通过了。

需要注意的是，即使是抽象方法，TypeScript 的编译结果中，仍然会存在这个类，上面的代码的编译结果是：

### 类的类型 ###

给类加上 TypeScript 的类型很简单，与接口类似：

> 不写也行嘛！让它类型自动推断！

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

[ECMAScript 6 _ - Class]: http://es6.ruanyifeng.com/#docs/class