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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

  • 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 =;
        
        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
    number1, -33, 2.5任意数字
    string‘hi’, “hi”, hi任意字符串
    booleantrue、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
    enumenum{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

  • 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

  • never

    • function error(message: string): never {
        throw new Error(message);
      }
      
  • object(没啥用)

  • 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

  • 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:

          • 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:

          • 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:

          • 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

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

      • ......
        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/
                }
            ]
        }
        ......
        
      • 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

  • 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

      • 设置属性的方法叫做setter方法,读取属性的方法叫做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

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):

        • 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):

        • 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。