TypeScript完整教程二: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

      • 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
  • 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。

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