TypeScript 简介与环境搭建

简介：

  • TypeScript是JavaScript的超集。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

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20230320144004

环境搭建：

  1. 下载安装 Node.js
  2. 使用npm全局安装 typescript
    • 进入命令行
    • 输入：npm i -g typescript
  3. 创建一个ts文件
  4. 使用 tsc 命令对 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

TypeScript 编译选项

自动编译单个文件

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。

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tsc xxx.ts -w

自动编译整个项目

配置直接使用tsc指令，自动将当前项目下的所有 ts 文件编译为 js 文件。

  1. 项目根目录下创建一个ts的配置文件 tsconfig.json
  2. tsconfig.json 是一个 JSON 文件，添加配置文件后，只需只需 tsc 或 tsc -w 命令即可完成对整个项目的编译或监视
  3. 配置选项
配置 Description
include 定义希望被编译文件所在的目录
exclude 定义需要排除在外的目录
extends 定义被继承的配置文件
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
compilerOptions 编译选项

补充：

  • 路径：
    • ** 表示任意目录
    • * 表示任意文件

include

描述：定义希望被编译文件所在的目录
默认值：["**/*"]
示例：

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// 所有src目录和tests目录下的文件都会被编译
"include":["src/**/*", "tests/**/*"]

exclude【可选】

描述：定义需要排除在外的目录
默认值：["node_modules", "bower_components", "jspm_packages"]
示例：

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// src下 hello目录下的文件都不会被编译
"exclude": ["./src/hello/**/*"]

extends

描述：定义被继承的配置文件
示例：

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// 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
"extends": "./configs/base"

files

描述：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：

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// 列表中的文件都会被TS编译器所编译
"files": [
    "core.ts",
    "sys.ts",
    "types.ts",
    "scanner.ts",
    "parser.ts",
    "utilities.ts",
    "binder.ts",
    "checker.ts",
    "tsc.ts"
  ]

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

compilerOptions 子选项 Description
target 设置ts代码编译的目标版本
module 设置编译后代码使用的模块化系统
lib 指定代码运行时所包含的库（宿主环境）
outDir 指定编译后文件的所在目录
rootDir 指定代码的根目录
outFile 将所有的文件编译为一个js文件
allowJs 是否对js文件编译【默认false】
checkJs 是否对js文件进行语法检查【默认false】
removeComments 是否删除注释【默认false】
noEmit 不对代码进行编译【默认false】
noEmitOnError 语法错误时不对代码进行编译【默认false】
sourceMap 是否生成sourceMap【默认false】
语法检查 语法检查相关配置

target

描述：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（最新版本）
示例：

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"compilerOptions": {
  // 所编写的ts代码将会被编译为ES6版本的js代码
    "target": "ES6"
}

module

描述：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：

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"compilerOptions": {
    "module": "CommonJS"
}

lib

描述：指定代码运行时所包含的库（宿主环境）【默认不用改动，除非重新配置运行环境】
默认值：浏览器的运行环境
可选值：ES5、ES6/ES2015、ES7/ES2016、ES2017、ES2018、ES2019、ES2020、ESNext、DOM、WebWorker、ScriptHost ......
示例：

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"compilerOptions": {
    "target": "ES6",
    "lib": ["ES6", "DOM"],
    "outDir": "dist",
    "outFile": "dist/aa.js"
}

outDir

描述：指定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：

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// 设置后编译后的js文件将会生成到dist目录
"compilerOptions": {
    "outDir": "dist"
}

rootDir

描述：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：

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"compilerOptions": {
    "rootDir": "./src"
}

outFile

描述：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 指定了 None、System 或 AMD 则会将模块一起合并到文件之中
示例：

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"compilerOptions": {
    "outFile": "dist/app.js"
}

allowJs

描述：是否对js文件编译

checkJs

描述：是否对js文件进行语法检查
示例：

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"compilerOptions": {
    "allowJs": true,
    "checkJs": true
}

removeComments

描述：是否删除注释
默认值：false

noEmit

描述：不对代码进行编译
默认值：false

noEmitOnError

描述：语法错误时不对代码进行编译
默认值：false

sourceMap

描述：是否生成sourceMap
默认值：false

语法检查

语法检查配置项 Description
strict 启用所有的严格检查【默认true】，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
allowUnreachableCode 检查不可达代码
noEmitOnError 有错误的情况下不进行编译【默认值false】

webpack 打包 TS

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，webpack可以结合构建工具使用TS

配置步骤：

  1. 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
  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：
    1. webpack
    2. webpack-cli（webpack的命令行工具）
    3. webpack-dev-server（webpack的开发服务器，自动热重载）
    4. typescript（ts编译器）
    5. ts-loader（ts加载器，用于在webpack中编译ts文件）
    6. html-webpack-plugin（webpack中html插件，用来自动生成html文件，并自动引入相关资源）
    7. clean-webpack-plugin（webpack中的清除插件，每次构建都会先清除dist目录）
  3. 根目录下创建 webpack 的配置文件 webpack.config.js
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    const path = require("path");
    // 用来自动生成html文件，并自动引入相关资源
    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
        },
        // 指定入口文件
        entry: "./src/index.ts",
        
        devtool: "inline-source-map",
        
        devServer: {
            contentBase: './dist'
        },
        // 指定打包文件所在目录
        output: {
            path: path.resolve(__dirname, "dist"),
            filename: "bundle.js",
            environment: {
                arrowFunction: false // 将 webpack 打包生成最外层的立即执行箭头函数变为普通函数【可选】
            }
        },
        // 用来设置引用模块
        resolve: {
            extensions: [".ts", ".js"]
        },
        // 指定webpack打包要使用的模块
        module: {
            rules: [
                {
                    // 匹配 ts 文件
                    test: /\.ts$/, 
                    use: {
                       loader: "ts-loader"     
                    },
                    exclude: /node_modules/
                }
            ]
        },

        plugins: [
            new CleanWebpackPlugin(),
            // html-webpack-plugin 插件
            new HtmlWebpackPlugin({
                title:'TS测试' // 自定义 html title
                // template: './src/index.html', // 打包生成的 html 文件依据这个模板基础创建
            }),
        ]

    }
  4. 根目录下创建 tsconfig.json，配置可以根据自己需要
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    {
        "compilerOptions": {
            "target": "ES2015",
            "module": "ES2015",
            "strict": true
        }
    }
  5. 修改package.json添加如下脚本配置
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    {
      "scripts": {
        "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1",
        "build": "webpack",
        // webpack-dev-server 插件配置项
        "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

Babel 低版本兼容

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：
    1. @babel/core（babel的核心工具）
    2. @babel/preset-env（babel的预定义环境）
    3. @babel-loader（babel在webpack中的加载器）
    4. 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
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    module: {
        rules: [
            {
                test: /\.ts$/,
    +            use: [
    +                {
    +                    loader: "babel-loader",
    +                    options:{
    +                        presets: [
    +                            [
    +                                "@babel/preset-env",
    +                                {
    +                                    "targets":{
    +                                        "chrome": "58",
    +                                        "ie": "11"
    +                                    },
    +                                    "corejs":"3", // 指定 corejs 版本
    +                                    "useBuiltIns": "usage" // 按需加载
    +                                }
    +                            ]
    +                        ]
    +                    }
    +                },
                    {
                        loader: "ts-loader",
                    }
                ],
                exclude: /node_modules/
            }
        ]
    }
  3. 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。

TypeScript 类型声明

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

语法

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let 变量: 类型; // 声明变量及类型

let 变量: 类型 = 值; // 声明变量及类型并赋值

let 变量 = 值; // 声明变量及类型并赋值（ts 会自动类型判断，自动设置变量的类型）

// 设置函数的参数类型以及返回值类型
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
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] 元组，TS新增类型，固定长度数组
enum enum{A, B} 枚举，TS中新增类型

number

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let decimal: number = 6;
let hex: number = 0xf00d;
let binary: number = 0b1010;
let octal: number = 0o744;
let big: bigint = 100n;

string

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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.`;

boolean

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let isDone: boolean = false;

字面量

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（联合类型）

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let color: 'red' | 'blue' | 'black'; // color 变量只能是字符串 red blue black 三个中的其中一个
let num: 1 | 2 | 3 | 4 | 5; // num 只能是数字 1~5

拓展：

  • & 操作符
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    // 表示 obj 对象必须满足 name 属性（string类型） 和 age 属性（number类型）
    let obj: {name: string} & {age: number}
    obj = {name:'frank',age:18}
  • 类型的别名
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    // 优化前：
    // let a = 1 | 2 | 3 | 4 | 5;
    // let b = 1 | 2 | 3 | 4 | 5;

    // 优化后：
    type myType = 1 | 2 | 3 | 4 | 5;
    let a = myType;
    let b = myType;

any (推荐使用unknown代替)

相当于对该变量关闭了 TS 类型检测

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let d: any = 4;
d = 'hello';
d = true;

补充：

  • 声明变量如果不指定类型，则 TS解析器会自动判断变量的类型为 any (如 let a;)
  • any 类型可以赋值给任意变量

unknown

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

补充：

  • unknown 和 any 的区别：unknown 类型的变量不可以直接赋值给其他类型的变量
  • 如果想把 unknown 类型的变量赋值给其他变量：
    • 类型判断
    • 类型断言

类型判断举例：

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let a: unknown;
let b: string;

a = 'hello';
// b = a; 【这样写会报错】
// 如果非要赋值可以使用类型判断：
if(typeof a === "string") {
  b = a;
}

类型断言举例：

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let a: unknown;
let b: string;

a = 'hello';
// b = a; 【这样写会报错】
// 如果非要赋值可以使用类型断言：
// 类型断言写法 1：
// b = a as string;
// 类型断言写法 2：
b = <string>a;

void

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let unusable: void = undefined;

function fn(): void {} // 表示没有返回值的函数

never

never 表示永远都不会返回一个结果

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function error(message: string): never {
  throw new Error(message);
}

object

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let obj: object = {}; // 这样写没啥用

限制对象属性

对象一般是限制它包含哪些属性; 【常见用法】

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/* 
语法：{属性名: 属性值,[属性名?: 属性值],[[propName: string]: any]} 
1. 在属性名后面加上 ? 表示属性是可选的
2. [propName: string]: any 表示任意个任意类型的属性
*/
let a: { name: string, age?: number };
a = { name: 'frank' }
a = { name: 'frank', age: 18 }

let b: { name: string, [propName: string]: any };
b = { name: 'frank', age: 18, gender: 'male' }

设置函数类型声明

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/* 
语法：(形参：类型,形参：类型,...) => 函数返回值
*/
let fn: (a:number,b:number) => number;
fn = function(n1:number,n2:number):number {
  return n1 + n2;
}

array

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/* 
number[] 表示数值数组
*/
let list: number[] = [1, 2, 3];
let list: Array<number> = [1, 2, 3];

tuple

tuple：元组，固定长度数组（效率较好 ）

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/* 
语法：[类型,类型,类型,类型...]
*/
let x: [string, number];
x = ["hello", 10];

enum

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/* 
enum 允许我们定义一组命名的常量
*/
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;

TypeScript 面向对象

面向对象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。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。

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

类（class）

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，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

语法：

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class 类名 {

  /* 
  1. 直接定义的是实例属性【常用】
  2. 在属性前使用 static 关键字可以定义类属性（静态属性）
  3. 在属性前使用 readonly 关键字可以定义只读属性
  */

	[static|readonly] 属性名: 类型;
	
  // 构造函数
	constructor(参数: 类型){
		this.属性名 = 参数; // this 表示当前的实例
	}
	
	方法名(){
		.... // 方法中的 this 表示当前实例对象
	}

}

示例：

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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

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const p = new Person('Frank', 18);
p.sayHello();

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。

属性封装

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

TS 中属性具有三种修饰符：

修饰符 Description
public 【默认】可以在类、子类和实例对象中修改
private 只能在类内部修改（一般通过内部方法修改(setter)/读取(getter)私有属性）
protected 只能在类、子类中访问/修改

public：

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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

private：

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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}`);
    }

    // 一般通过内部方法修改/读取私有属性
    get name(){
      return this.name;
    }
    set name(value: string){
      this.name = value;
    }
    get age(){
      return this.age;
    }
    set age(value: number){
      if(age >= 0) {
        this.age = value;
      }
    }
}

class Employee extends Person{

    constructor(name: string, age: number){
        super(name, age);
        this.name = name; // 默认不设置 get 和 set 子类中不能修改
    }
}

const p = new Person('孙悟空', 18);
p.name = '猪八戒';// 默认不设置 get 和 set 不能修改

protected：

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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';// 实例对象不能修改

继承

通过extends继承关键字可以将其他类中的属性和方法引入到当前类中，可以在不修改类的情况下完成对类的扩展

示例：

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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();

重写

发生继承时，子类中的同名方法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：

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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(); // 子类中的run方法，会重写父类中的run方法！

super

在子类中可以使用 super 来完成对父类的引用

应用场景：调用父类的构造函数

默认情况下类在创建实例时会自动调用构造函数，子类继承父类通过子类创建实例父类构造函数不会调用，此时需要使用 super 关键字进行手动调用

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class Animal {
    name: string;

    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }

    sayHello() {
        console.log('动物在叫~');
    }
}

class Dog extends Animal{

    age: number;

    constructor(name: string, age: number) {
        super(name); // 如果在子类中写了构造函数，在子类构造函数中必须对父类的构造函数进行调用
        this.age = age;
    }

    sayHello() {
        // 在类的方法中 super 就表示当前类的父类
        //super.sayHello();
        console.log('汪汪汪汪！');
    }

}

const dog = new Dog('旺财', 3);
dog.sayHello();

抽象类(abstract)

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
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

代码演示：

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abstract class Animal{
    // abstract 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
    abstract run(): void;
    bark(){
        console.log('动物在叫~');
    }
}

class Dog extends Animals{
    run(){
        console.log('狗在跑~');
    }
}

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，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。

代码演示：

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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}`)}});

代码演示：

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// 使用 interface 关键字定义接口，使用 implements 关键字实现接口。
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），此时可以使用泛型。

函数中的泛型

函数中的泛型只有在函数执行时才能确定类型

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/* 
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。所以泛型就表示某个类型。
*/
function test<T>(arg: T): T{
	return arg;
}

方式一（直接使用）：

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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

方式二（指定类型）：

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test<number>(10)

也可以在函数后手动指定多个泛型：

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// 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

类中的泛型

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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

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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。