TypeScript基础

2020-03-23

字数统计: 5.4k | 阅读时长≈ 24 分钟

原始数据类型

JavaScript 的类型分为两种：原始数据类型和对象类型。

原始数据类型包括：布尔值、数值、字符串、null、undefined以及Symbol。

布尔值

1	let isDone: boolean = false;

注意，使用构造函数Boolean创造的对象不是布尔值，事实上new Boolean()返回的是一个Boolean对象。

let createdByNewBoolean: boolean = new Boolean(1);

// Type 'Boolean' is not assignable to type 'boolean'.
// 'boolean' is a primitive, but 'Boolean' is a wrapper object. Prefer using 'boolean' when possible.

直接调用Boolean也可以返回一个boolean类型：

1	let createdByBoolean: boolean = Boolean(1);

在 TypeScript 中，boolean是 JavaScript 中的基本类型，而Boolean是 JavaScript 中的构造函数。其他基本类型（除了null和undefined）一样。

数值

let decLiteral: number = 6;
let hexLiteral: number = 0xf00d;
// ES6 中的二进制表示法
let binaryLiteral: number = 0b1010;
// ES6 中的八进制表示法
let octalLiteral: number = 0o744;
let notANumber: number = NaN;
let infinityNumber: number = Infinity;

// 编译结果：
var decLiteral = 6;
var hexLiteral = 0xf00d;
// ES6 中的二进制表示法
var binaryLiteral = 10;
// ES6 中的八进制表示法
var octalLiteral = 484;
var notANumber = NaN;
var infinityNumber = Infinity;

其中0b1010和0o744是 ES6 中的二进制和八进制表示法，它们会被编译为十进制数字。

字符串

let myName: string = 'Tom';
let myAge: number = 25;

// 模板字符串
let sentence: string = `Hello, my name is ${myName}.
I'll be ${myAge + 1} years old next month.`;

// 编译结果：
var myName = 'Tom';
var myAge = 25;
// 模板字符串
var sentence = "Hello, my name is " + myName + ".\nI'll be " + (myAge + 1) + " years old next month.";

空值

JavaScript 没有空值（Void）的概念，在 TypeScript 中，可以用void表示没有任何返回值的函数：

1
2
3

function alertName(): void {
  alert('My name is Tom');
}

声明一个void类型的变量没有什么用，因为你只能将它赋值为undefined和null：

1	let unusable: void = undefined;

Null 和 Undefined

1 2	let u: undefined = undefined; let n: null = null;

与void的区别是，undefined和null是所有类型的子类型。也就是说undefined类型的变量，可以赋值给number类型的变量：

// 这样不会报错
let num: number = undefined;
// 这样也不会报错
let u: undefined;
let num: number = u;

而void类型的变量不能赋值给number 类型的变量：

let u: void;
let num: number = u;

// Type 'void' is not assignable to type 'number'.

任意值

任意值（Any）用来表示允许赋值为任意类型。

什么是任意值类型

如果是一个普通类型，在赋值过程中改变类型是不被允许的：

let myFavoriteNumber: string = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

// index.ts(2,1): error TS2322: Type 'number' is not assignable to type 'string'.

但如果是any类型，则允许被赋值为任意类型。

1 2	let myFavoriteNumber: any = 'seven'; myFavoriteNumber = 7;

任意值的属性和方法

在任意值上访问任何属性都是允许的：

1
2
3

let anyThing: any = 'hello';
console.log(anyThing.myName);
console.log(anyThing.myName.firstName);

也允许调用任何方法：

let anyThing: any = 'Tom';
anyThing.setName('Jerry');
anyThing.setName('Jerry').sayHello();
anyThing.myName.setFirstName('Cat');

可以认为，声明一个变量为任意值之后，对它的任何操作，返回的内容的类型都是任意值。

未声明类型的变量

变量如果在声明的时候，未指定其类型，那么它会被识别为任意值类型：

let something;
something = 'seven';
something = 7;
something.setName('Tom');

// 等价于
let something: any;
something = 'seven';
something = 7;
something.setName('Tom');

类型推论

如果没有明确的指定类型，那么 TypeScript 会依照类型推论（Type Inference）的规则推断出一个类型。

什么是类型推论

以下代码虽然没有指定类型，但是会在编译的时候报错：

let myFavoriteNumber = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

// index.ts(2,1): error TS2322: Type 'number' is not assignable to type 'string'.

// 事实上，它等价于：
let myFavoriteNumber: string = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

// index.ts(2,1): error TS2322: Type 'number' is not assignable to type 'string'.

TypeScript 会在没有明确的指定类型的时候推测出一个类型，这就是类型推论。

如果定义的时候没有赋值，不管之后有没有赋值，都会被推断成any类型而完全不被类型检查：

1
2
3

let myFavoriteNumber;
myFavoriteNumber = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

联合类型

联合类型（Union Types）表示取值可以为多种类型中的一种。

简单的例子

let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;
let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = true;

// index.ts(2,1): error TS2322: Type 'boolean' is not assignable to type 'string | number'.
//   Type 'boolean' is not assignable to type 'number'.

联合类型使用 | 分隔每个类型。

这里的let myFavoriteNumber: string | number的含义是，允许myFavoriteNumber的类型是string或者number，但是不能是其他类型。

访问联合类型的属性或方法

当 TypeScript 不确定一个联合类型的变量到底是哪个类型的时候，我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的属性或方法：

function getLength(something: string | number): number {
  return something.length;
}

// index.ts(2,22): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'string | number'.
//   Property 'length' does not exist on type 'number'.

上例中，length不是string和number的共有属性，所以会报错。

访问string和number的共有属性是没问题的：

1
2
3

function getString(something: string | number): string {
  return something.toString();
}

联合类型的变量在被赋值的时候，会根据类型推论的规则推断出一个类型：

let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = 'seven';
console.log(myFavoriteNumber.length); // 5
myFavoriteNumber = 7;
console.log(myFavoriteNumber.length); // 编译时报错

// index.ts(5,30): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'number'.

上例中，第二行的myFavoriteNumber被推断成了string，访问它的length属性不会报错。
而第四行的myFavoriteNumber被推断成了number，访问它的length属性时就报错了。

对象的类型——接口

在 TypeScript 中，我们使用接口（Interfaces）来定义对象的类型。

什么是接口

接口是对行为的抽象，而具体如何行动需要由类（classes）去实现（implement）。

简单的例子

interface Person {
  name: string;
  age: number;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  age: 25
};

上面的例子中，我们定义了一个接口Person，接着定义了一个变量tom，它的类型是Person。这样，我们就约束了tom的形状必须和接口Person一致。

接口一般首字母大写。

定义的变量比接口少了一些属性是不允许的：

interface Person {
  name: string;
  age: number;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom'
};

// index.ts(6,5): error TS2322: Type '{ name: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Property 'age' is missing in type '{ name: string; }'.

多一些属性也是不允许的：

interface Person {
  name: string;
  age: number;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  age: 25,
  gender: 'male'
};

// index.ts(9,5): error TS2322: Type '{ name: string; age: number; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Object literal may only specify known properties, and 'gender' does not exist in type 'Person'.

可见，赋值的时候，变量的形状必须和接口的形状保持一致。

可选属性

有时我们希望不要完全匹配一个形状，那么可以用可选属性：

interface Person {
  name: string;
  age?: number;
}
let tom: Person = {
  name: 'Tom'
};

interface Person {
  name: string;
  age?: number;
}
let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  age: 25
};

可选属性的含义是该属性可以不存在。

这时仍然不允许添加未定义的属性：

interface Person {
  name: string;
  age?: number;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  age: 25,
  gender: 'male'
};

// examples/playground/index.ts(9,5): error TS2322: Type '{ name: string; age: number; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Object literal may only specify known properties, and 'gender' does not exist in type 'Person'.

任意属性

有时候我们希望一个接口允许有任意的属性，可以使用如下方式：

interface Person {
  name: string;
  age?: number;
  [propName: string]: any;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  gender: 'male'
};

使用[propName: string]定义了任意属性取string类型的值。

需要注意的是，一旦定义了任意属性，那么确定属性和可选属性的类型都必须是它的类型的子集：

interface Person {
  name: string;
  age?: number;
  [propName: string]: string;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  age: 25,
  gender: 'male'
};

// index.ts(3,5): error TS2411: Property 'age' of type 'number' is not assignable to string index type 'string'.
// index.ts(7,5): error TS2322: Type '{ [x: string]: string | number; name: string; age: number; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Index signatures are incompatible.
//   Type 'string | number' is not assignable to type 'string'.
//   Type 'number' is not assignable to type 'string'.

上例中，任意属性的值允许是string，但是可选属性age的值却是number，number不是string的子属性，所以报错了。

另外，在报错信息中可以看出，此时{ name: 'Tom', age: 25, gender: 'male' }的类型被推断成了{ [x: string]: string | number; name: string; age: number; gender: string; }，这是联合类型和接口的结合。

只读属性

有时候我们希望对象中的一些字段只能在创建的时候被赋值，那么可以用readonly定义只读属性：

interface Person {
  readonly id: number;
  name: string;
  age?: number;
  [propName: string]: any;
}

let tom: Person = {
  id: 89757,
  name: 'Tom',
  gender: 'male'
};
tom.id = 9527;

// index.ts(14,5): error TS2540: Cannot assign to 'id' because it is a constant or a read-only property.

上例中，使用readonly定义的属性id初始化后，又被赋值了，所以报错了。

注意，只读的约束存在于第一次给对象赋值的时候，而不是第一次给只读属性赋值的时候：

interface Person {
  readonly id: number;
  name: string;
  age?: number;
  [propName: string]: any;
}

let tom: Person = {
  name: 'Tom',
  gender: 'male'
};
tom.id = 89757;

// index.ts(8,5): error TS2322: Type '{ name: string; gender: string; }' is not assignable to type 'Person'.
//   Property 'id' is missing in type '{ name: string; gender: string; }'.
// index.ts(13,5): error TS2540: Cannot assign to 'id' because it is a constant or a read-only property.

上例中，报错信息有两处，第一处是在对tom进行赋值的时候，没有给id赋值。
第二处是在给tom.id赋值的时候，由于它是只读属性，所以报错了。

数组的类型

在 TypeScript 中，数组类型有多种定义方式。

「类型 + 方括号」表示法

1	let fibonacci: number[] = [1, 1, 2, 3, 5];

数组的项中不允许出现其他的类型：

1
2
3

let fibonacci: number[] = [1, '1', 2, 3, 5];

// Type 'string' is not assignable to type 'number'.

数组的一些方法的参数也会根据数组在定义时约定的类型进行限制：

let fibonacci: number[] = [1, 1, 2, 3, 5];
fibonacci.push('8');

// Argument of type '"8"' is not assignable to parameter of type 'number'.

上例中，push方法只允许传入number类型的参数，但是却传了一个字符串类型的参数，所以报错了。

数组泛型

我们也可以使用数组泛型Array<elemType>来表示数组：

1	let fibonacci: Array<number> = [1, 1, 2, 3, 5];

用接口表示数组

interface NumberArray {
  [index: number]: number;
}
let fibonacci: NumberArray = [1, 1, 2, 3, 5];
NumberArray 表示：只要索引的类型是数字时，那么值的类型必须是数字。

虽然接口也可以用来描述数组，但是我们一般不会这么做，因为这种方式比前两种方式复杂多了。

不过有一种情况例外，那就是它常用来表示类数组。

类数组

类数组不是数组类型，比如arguments：

function sum() {
  let args: number[] = arguments;
}

// Type 'IArguments' is missing the following properties from type 'number[]': pop, push, concat, join, and 24 more.

上例中，arguments实际上是一个类数组，不能用普通的数组的方式来描述，而应该用接口：

function sum() {
  let args: {
    [index: number]: number;
    length: number;
    callee: Function;
  } = arguments;
}

在这个例子中，我们除了约束当索引的类型是数字时，值的类型必须是数字之外，也约束了它还有length和callee两个属性。

事实上常用的类数组都有自己的接口定义，如IArguments, NodeList, HTMLCollection等：

1
2
3

function sum() {
  let args: IArguments = arguments;
}

其中IArguments是 TypeScript 中定义好了的类型，它实际上就是：

interface IArguments {
  [index: number]: any;
  length: number;
  callee: Function;
}

any 在数组中的应用

一个比较常见的做法是，用any表示数组中允许出现任意类型：

1	let list: any[] = ['xcatliu', 25, { website: '//baidu.com' }];

函数的类型

函数声明

在 JavaScript 中，有两种常见的定义函数的方式——函数声明和函数表达式：

// 函数声明（Function Declaration）
function sum(x, y) {
  return x + y;
}
// 函数表达式（Function Expression）
let mySum = function (x, y) {
  return x + y;
};

一个函数有输入和输出，要在 TypeScript 中对其进行约束，需要把输入和输出都考虑到，其中函数声明的类型定义较简单：

1
2
3

function sum(x: number, y: number): number {
  return x + y;
}

注意，输入多余的（或者少于要求的）参数，是不被允许的：

function sum(x: number, y: number): number {
  return x + y;
}
sum(1, 2, 3);

// index.ts(4,1): error TS2346: Supplied parameters do not match any signature of call target.
function sum(x: number, y: number): number {
  return x + y;
}
sum(1);

// index.ts(4,1): error TS2346: Supplied parameters do not match any signature of call target.

函数表达式

如果要我们现在写一个对函数表达式的定义，可能会写成这样：

1
2
3

let mySum = function (x: number, y: number): number {
  return x + y;
};

这是可以通过编译的，不过事实上，上面的代码只对等号右侧的匿名函数进行了类型定义，而等号左边的mySum，是通过赋值操作进行类型推论而推断出来的。如果需要我们手动给mySum添加类型，则应该是这样：

1
2
3

let mySum: (x: number, y: number) => number = function (x: number, y: number): number {
  return x + y;
};

注意不要混淆了 TypeScript 中的=>和 ES6 中的=>。

在 TypeScript 的类型定义中，=>用来表示函数的定义，左边是输入类型，需要用括号括起来，右边是输出类型。

用接口定义函数的形状

我们也可以使用接口的方式来定义一个函数需要符合的形状：

interface SearchFunc {
  (source: string, subString: string): boolean;
}

let mySearch: SearchFunc;
mySearch = function(source: string, subString: string) {
  return source.search(subString) !== -1;
}

可选参数

前面提到，输入多余的（或者少于要求的）参数，是不允许的。那么如何定义可选的参数呢？

与接口中的可选属性类似，我们用 ? 表示可选的参数：

function buildName(firstName: string, lastName?: string) {
  if (lastName) {
    return firstName + ' ' + lastName;
  } else {
    return firstName;
  }
}
let tomcat = buildName('Tom', 'Cat');
let tom = buildName('Tom');

需要注意的是，可选参数必须接在必需参数后面。换句话说，可选参数后面不允许再出现必需参数了：

function buildName(firstName?: string, lastName: string) {
  if (firstName) {
    return firstName + ' ' + lastName;
  } else {
    return lastName;
  }
}
let tomcat = buildName('Tom', 'Cat');
let tom = buildName(undefined, 'Tom');

// index.ts(1,40): error TS1016: A required parameter cannot follow an optional parameter.

参数默认值

在 ES6 中，我们允许给函数的参数添加默认值，TypeScript 会将添加了默认值的参数识别为可选参数：

function buildName(firstName: string, lastName: string = 'Cat') {
  return firstName + ' ' + lastName;
}
let tomcat = buildName('Tom', 'Cat');
let tom = buildName('Tom');

此时就不受「可选参数必须接在必需参数后面」的限制了：

function buildName(firstName: string = 'Tom', lastName: string) {
  return firstName + ' ' + lastName;
}
let tomcat = buildName('Tom', 'Cat');
let cat = buildName(undefined, 'Cat');

剩余参数

ES6 中，可以使用...rest的方式获取函数中的剩余参数（rest参数）：

function push(array, ...items) {
  items.forEach(function(item) {
    array.push(item);
  });
}

let a = [];
push(a, 1, 2, 3);

事实上，items是一个数组。所以我们可以用数组的类型来定义它：

function push(array: any[], ...items: any[]) {
  items.forEach(function(item) {
    array.push(item);
  });
}

let a = [];
push(a, 1, 2, 3);

重载

重载允许一个函数接受不同数量或类型的参数时，作出不同的处理。

比如，我们需要实现一个函数 reverse，输入数字 123 的时候，输出反转的数字 321，输入字符串 ‘hello’ 的时候，输出反转的字符串 ‘olleh’。

利用联合类型，我们可以这么实现：

function reverse(x: number | string): number | string {
  if (typeof x === 'number') {
    return Number(x.toString().split('').reverse().join(''));
  } else if (typeof x === 'string') {
    return x.split('').reverse().join('');
  }
}

然而这样有一个缺点，就是不能够精确的表达，输入为数字的时候，输出也应该为数字，输入为字符串的时候，输出也应该为字符串。

这时，我们可以使用重载定义多个reverse的函数类型：

function reverse(x: number): number;
function reverse(x: string): string;
function reverse(x: number | string): number | string {
  if (typeof x === 'number') {
    return Number(x.toString().split('').reverse().join(''));
  } else if (typeof x === 'string') {
    return x.split('').reverse().join('');
  }
}

上例中，我们重复定义了多次函数reverse，前几次都是函数定义，最后一次是函数实现。在编辑器的代码提示中，可以正确的看到前两个提示。

注意，TypeScript 会优先从最前面的函数定义开始匹配，所以多个函数定义如果有包含关系，需要优先把精确的定义写在前面。

类型断言

类型断言（Type Assertion）可以用来手动指定一个值的类型。

语法

1
2
3

<类型>值
或
值 as 类型

在 tsx 语法（React 的 jsx 语法的 ts 版）中必须用后一种。

例子：将一个联合类型的变量指定为一个更加具体的类型

之前提到过，当 TypeScript 不确定一个联合类型的变量到底是哪个类型的时候，我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的属性或方法：

function getLength(something: string | number): number {
  return something.length;
}

// index.ts(2,22): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'string | number'.
//   Property 'length' does not exist on type 'number'.

而有时候，我们确实需要在还不确定类型的时候就访问其中一个类型的属性或方法，比如：

function getLength(something: string | number): number {
  if (something.length) {
    return something.length;
  } else {
    return something.toString().length;
  }
}

// index.ts(2,19): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'string | number'.
//   Property 'length' does not exist on type 'number'.
// index.ts(3,26): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'string | number'.
//   Property 'length' does not exist on type 'number'.

上例中，获取something.length的时候会报错。

此时可以使用类型断言，将something断言成string：

function getLength(something: string | number): number {
  if ((<string>something).length) {
    return (<string>something).length;
  } else {
    return something.toString().length;
  }
}

类型断言的用法如上，在需要断言的变量前加上` 即可。

类型断言不是类型转换，断言成一个联合类型中不存在的类型是不允许的：

function toBoolean(something: string | number): boolean {
  return <boolean>something;
}

// index.ts(2,10): error TS2352: Type 'string | number' cannot be converted to type 'boolean'.
//   Type 'number' is not comparable to type 'boolean'.

内置对象

JavaScript 中有很多内置对象，它们可以直接在 TypeScript 中当做定义好了的类型。

内置对象是指根据标准在全局作用域（Global）上存在的对象。这里的标准是指 ECMAScript 和其他环境（比如 DOM）的标准。

ECMAScript 的内置对象

ECMAScript 标准提供的内置对象有：Boolean、Error、Date、RegExp等。

我们可以在 TypeScript 中将变量定义为这些类型：

let b: Boolean = new Boolean(1);
let e: Error = new Error('Error occurred');
let d: Date = new Date();
let r: RegExp = /[a-z]/;

而他们的定义文件，则在 TypeScript 核心库的定义文件中。

DOM 和 BOM 的内置对象

DOM 和 BOM 提供的内置对象有：Document、HTMLElement、Event、NodeList等。
TypeScript 中会经常用到这些类型：

let body: HTMLElement = document.body;
let allDiv: NodeList = document.querySelectorAll('div');
document.addEventListener('click', function(e: MouseEvent) {
  // Do something
});

它们的定义文件同样在 TypeScript 核心库的定义文件中。

TypeScript 核心库的定义文件

TypeScript 核心库的定义文件中定义了所有浏览器环境需要用到的类型，并且是预置在 TypeScript 中的。

当你在使用一些常用的方法的时候，TypeScript 实际上已经帮你做了很多类型判断的工作了，比如：

1 2	Math.pow(10, '2'); // index.ts(1,14): error TS2345: Argument of type 'string' is not assignable to parameter of type 'number'.

上面的例子中，Math.pow必须接受两个number类型的参数。事实上Math.pow的类型定义如下：

interface Math {
  /**
   * Returns the value of a base expression taken to a specified power.
   * @param x The base value of the expression.
   * @param y The exponent value of the expression.
   */
  pow(x: number, y: number): number;
}

再举一个 DOM 中的例子：

document.addEventListener('click', function(e) {
  console.log(e.targetCurrent);
});

// index.ts(2,17): error TS2339: Property 'targetCurrent' does not exist on type 'MouseEvent'.

上面的例子中，addEventListener方法是在 TypeScript 核心库中定义的：

1
2
3

interface Document extends Node, GlobalEventHandlers, NodeSelector, DocumentEvent {
  addEventListener(type: string, listener: (ev: MouseEvent) => any, useCapture?: boolean): void;
}

所以e被推断成了MouseEvent，而MouseEvent是没有targetCurrent属性的，所以报错了。

注意，TypeScript 核心库的定义中不包含 Node.js 部分。

用 TypeScript 写 Node.js

Node.js 不是内置对象的一部分，如果想用 TypeScript 写 Node.js，则需要引入第三方声明文件：

1	npm install @types/node --save-dev

打赏