Typescript学习笔记

第一章 快速入门

0、TypeScript简介

1. TypeScript是JavaScript的超集。
2. 它对JS进行了扩展，向JS中引入了类型的概念，并添加了许多新的特性。
3. TS代码需要通过编译器编译为JS，然后再交由JS解析器执行。
4. TS完全兼容JS，换言之，任何的JS代码都可以直接当成JS使用。
5. 相较于JS而言，TS拥有了静态类型，更加严格的语法，更强大的功能；TS可以在代码执行前就完成代码的检查，减小了运行时异常的出现的几率；TS代码可以编译为任意版本的JS代码，可有效解决不同JS运行环境的兼容问题；同样的功能，TS的代码量要大于JS，但由于TS的代码结构更加清晰，变量类型更加明确，在后期代码的维护中TS却远远胜于JS。

1、TypeScript 开发环境搭建

1. 下载Node.js
   • 64位：https://nodejs.org/dist/v14.15.1/node-v14.15.1-x64.msi
   • 32位：https://nodejs.org/dist/v14.15.1/node-v14.15.1-x86.msi
2. 安装Node.js
3. 使用npm全局安装typescript
   • 进入命令行
   • 输入：npm i -g typescript
4. 创建一个ts文件
5. 使用tsc对ts文件进行编译
   • 进入命令行
   • 进入ts文件所在目录
   • 执行命令：tsc xxx.ts

2、基本类型

2.1、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{
      ...
  }

2.2、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

2.3、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;

3、编译选项

3.1、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

3.2、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

3.2.1、配置选择

• 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。

第二章：面向对象

面向对象是程序中一个非常重要的思想，它被很多同学理解成了一个比较难，比较深奥的问题，其实不然。面向对象很简单，简而言之就是程序之中所有的操作都需要通过对象来完成。
举例来说：

• 操作浏览器要使用window对象
• 操作网页要使用document对象
• 操作控制台要使用console对象
  一切操作都要通过对象，也就是所谓的面向对象，那么对象到底是什么呢？这就要先说到程序是什么，计算机程序的本质就是对现实事物的抽象，抽象的反义词是具体，比如：照片是对一个具体的人的抽象，汽车模型是对具体汽车的抽象等等。程序也是对事物的抽象，在程序中我们可以表示一个人、一条狗、一把枪、一颗子弹等等所有的事物。一个事物到了程序中就变成了一个对象。
  在程序中所有的对象都被分成了两个部分数据和功能，以人为例，人的姓名、性别、年龄、身高、体重等属于数据，人可以说话、走路、吃饭、睡觉这些属于人的功能。数据在对象中被成为属性，而功能就被称为方法。所以简而言之，在程序中一切皆是对象。

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();

2、面向对象的特点

2.1、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

2.2、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

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);
      }
  }

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。