概念
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
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。
class Animal {
constructor(name) {
this.name = name;
}
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
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
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
TypeScript 可以使用三种访问修饰符(Access Modifiers),分别是 public
、private
和 protected
。
public
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
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。
private
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。
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); // Jack
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 access
protected
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
class Animal {
protected name;
public constructor(name) {
this.name = name;
}
}
class Cat extends Animal {
constructor(name) {
super(name);
console.log(this.name);
}
}
readonly
你可以使用readonly
关键字将属性设置为只读的。 只读属性必须在声明时或构造函数里被初始化。
class Animal {
readonly name: string;
public constructor(name: string) {
this.name = name;
}
}
let cat = new Animal('Tom');
cat.name = 'jack'; //Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.ts(2540)
抽象类
抽象类是供其它类继承的基类。 他们一般不会直接被实例化。 不同于接口,抽象类可以包含成员的实现细节。 abstract
关键字是用于定义抽象类和在抽象类内部定义抽象方法。
abstract class Animal {
abstract makeSound(): void;
move(): void {
console.log('roaming the earch...');
}
}
抽象类中的抽象方法不包含具体实现并且必须在派生类中实现。 抽象方法的语法与接口方法相似。 两者都是定义方法签名不包含方法体。 然而,抽象方法必须使用abstract
关键字并且可以包含访问符。
abstract class Department {
constructor(public name: string) {
}
printName(): void {
console.log('Department name: ' + this.name);
}
abstract printMeeting(): void; // 必须在派生类中实现
}
class AccountingDepartment extends Department {
constructor() {
super('Accounting and Auditing'); // constructors in derived classes must call super()
}
printMeeting(): void {
console.log('The Accounting Department meets each Monday at 10am.');
}
generateReports(): void {
console.log('Generating accounting reports...');
}
}
let department: Department; // ok to create a reference to an abstract type
department = new Department(); // error: cannot create an instance of an abstract class
department = new AccountingDepartment(); // ok to create and assign a non-abstract subclass
department.printName();
department.printMeeting();
department.generateReports(); // error: method doesn't exist on declared abstract type
类的类型
给类加上 TypeScript 的类型很简单,与接口类似:
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
类实现接口
实现(implements)是面向对象中的一个重要概念。一般来讲,一个类只能继承自另一个类,有时候不同类之间可以有一些共有的特性,这时候就可以把特性提取成接口(interfaces),用 implements
关键字来实现。这个特性大大提高了面向对象的灵活性。
举例来说,门是一个类,防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能,我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类,车,也有报警器的功能,就可以考虑把报警器提取出来,作为一个接口,防盗门和车都去实现它:
interface Alarm {
alert();
}
class Door {
}
class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
alert() {
console.log('SecurityDoor alert');
}
}
class Car implements Alarm {
alert() {
console.log('Car alert');
}
}
一个类可以实现多个接口:
interface Alarm {
alert();
}
interface Light {
lightOn();
lightOff();
}
class Car implements Alarm, Light {
alert() {
console.log('Car alert');
}
lightOn() {
console.log('Car light on');
}
lightOff() {
console.log('Car light off');
}
}
上例中,Car
实现了 Alarm
和 Light
接口,既能报警,也能开关车灯。
接口继承接口
接口与接口之间可以是继承关系:
interface Alarm {
alert();
}
interface LightableAlarm extends Alarm {
lightOn();
lightOff();
}
上例中,我们使用 extends
使 LightableAlarm
继承 Alarm
。
接口继承类
接口也可以继承类:
class Point {
x: number;
y: number;
}
interface Point3d extends Point {
z: number;
}
let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3};
混合类型
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;
}
有时候,一个函数还可以有自己的属性和方法:
interface Counter {
(start: number): string;
interval: number;
reset(): void;
}
function getCounter(): Counter {
let counter = <Counter>function (start: number) { };
counter.interval = 123;
counter.reset = function () { };
return counter;
}
let c = getCounter();
c(10);
c.reset();
c.interval = 5.0;