【全栈第四课】TypeScript 入门教程

Ts简介

是什么

TS 是 TypeScript 的简称。添加了类型系统的 JavaScript，适用于任何规模的项目。

TypeScript 的两个最重要的特性——类型系统、适用于任何规模。

类型系统

从 TypeScript 的名字就可以看出来，「类型」是其最核心的特性。

我们知道，JavaScript 是一门非常灵活的编程语言：

• 它没有类型约束，一个变量可能初始化时是字符串，过一会儿又被赋值为数字。
• 由于隐式类型转换的存在，有的变量的类型很难在运行前就确定。
• 基于原型的面向对象编程，使得原型上的属性或方法可以在运行时被修改。
• 函数是 JavaScript 中的一等公民，可以赋值给变量，也可以当作参数或返回值。

这种灵活性就像一把双刃剑，一方面使得 JavaScript 蓬勃发展，无所不能，从 2013 年开始就一直蝉联最普遍使用的编程语言排行榜冠军[3]；另一方面也使得它的代码质量参差不齐，维护成本高，运行时错误多。

而 TypeScript 的类型系统，在很大程度上弥补了 JavaScript 的缺点。

Ts是静态类型

类型系统按照「类型检查的时机」来分类，可以分为动态类型和静态类型。

动态类型是指在运行时才会进行类型检查，这种语言的类型错误往往会导致运行时错误。JavaScript 是一门解释型语言,没有编译阶段，所以它是动态类型，以下这段代码在运行时才会报错：

let foo = 1;
foo.split(' ');
// Uncaught TypeError: foo.split is not a function
// 运行时会报错（foo.split 不是一个函数），造成线上 bug

静态类型是指编译阶段就能确定每个变量的类型，这种语言的类型错误往往会导致语法错误。TypeScript 在运行前需要先编译为 JavaScript，而在编译阶段就会进行类型检查，所以 TypeScript 是静态类型，这段 TypeScript 代码在编译阶段就会报错了：

let foo = 1;
foo.split(' ');

你可能会奇怪，这段 TypeScript 代码看上去和 JavaScript 没有什么区别呀。

没错！大部分 JavaScript 代码都只需要经过少量的修改（或者完全不用修改）就变成 TypeScript 代码，这得益于 TypeScript 强大的[类型推论][]，即使不去手动声明变量 foo 的类型，也能在变量初始化时自动推论出它是一个 number 类型。

Ts是弱类型

类型系统按照「是否允许隐式类型转换」来分类，可以分为强类型和弱类型。

以下这段代码不管是在 JavaScript 中还是在 TypeScript 中都是可以正常运行的，运行时数字 1 会被隐式类型转换为字符串 '1'，加号 + 被识别为字符串拼接，所以打印出结果是字符串 '11'。

console.log(1 + '1');
// 打印出字符串 '11'

TypeScript 是完全兼容 JavaScript 的，它不会修改 JavaScript 运行时的特性，所以它们都是弱类型。

作为对比，Python 是强类型，以下代码会在运行时报错：

print(1 + '1')
# TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

若要修复该错误，需要进行强制类型转换：

print(str(1) + '1')
# 打印出字符串 '11'

这样的类型系统体现了 TypeScript 的核心设计理念[6]：在完整保留 JavaScript 运行时行为的基础上，通过引入静态类型系统来提高代码的可维护性，减少可能出现的 bug。

安装

yarn global add typescript

• 查找 yarn global 的安装目录

yarn global dir

• 得到：

/Users/usernameXXX/.config/yarn/global/node_modules/.bin

• 修改配置文件

  • ~/.bash_profile（bash） 或 ~/.zshrc（zsh）

  • 修改 ~/.bash_profile 配置（~/.zshrc修改方法相同，只需改名字即可）

• 如果文件不存在则创建

touch ~/.bash_profile

• 打开配置文件

vim ~/.bash_profile

open ~/.bash_profile

• 添加一行

export PATH="$PATH:/Users/usernameXXX/.config/yarn/global/node_modules/.bin"

• 保存成功后执行

source ~/.bash_profile

windows类似，得到yarn的bin目录之后，放到环境变量里

Hello TS

我们从一个简单的例子开始。

将以下代码复制到 hello.ts 中：

function sayHello(person: string) {
    return 'Hello, ' + person;
}

let user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

然后执行

tsc hello.ts

这时候会生成一个编译好的文件 hello.js：

function sayHello(person) {
    return 'Hello, ' + person;
}
var user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

在 TypeScript 中，我们使用 : 指定变量的类型，: 的前后有没有空格都可以。

上述例子中，我们用 : 指定 person 参数类型为 string。但是编译为 js 之后，并没有什么检查的代码被插入进来。

这是因为 TypeScript 只会在编译时对类型进行静态检查，如果发现有错误，编译的时候就会报错。而在运行时，与普通的 JavaScript 文件一样，不会对类型进行检查。

如果我们需要保证运行时的参数类型，还是得手动对类型进行判断：

function sayHello(person: string) {
    if (typeof person === 'string') {
        return 'Hello, ' + person;
    } else {
        throw new Error('person is not a string');
    }
}

let user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

更快捷的方式运行ts程序

• vscode中安装code runner插件
• 安装ts-node依赖yarn global add ts-node(安装之前需要先初始化yarn init)

这样的话呢，我们点击运行按钮就可以直接运行ts程序了。

基础

原始数据类型

JavaScript 的类型分为两种：原始数据类型（Primitive data types）和对象类型（Object types）。

原始数据类型包括：布尔值、数值、字符串、null、undefined 以及 ES6 中的新类型 Symbol 和 ES10 中的新类型 BigInt。

本节主要介绍前五种原始数据类型在 TypeScript 中的应用。

布尔值

布尔值是最基础的数据类型，在 TypeScript 中，使用 boolean 定义布尔值类型：

let isDone: boolean = false;

// 编译通过
// 后面约定，未强调编译错误的代码片段，默认为编译通过

注意，使用构造函数 Boolean 创造的对象不是布尔值：

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.

事实上 new Boolean() 返回的是一个 Boolean 对象：

let createdByNewBoolean: Boolean = new Boolean(1);

直接调用 Boolean 也可以返回一个 boolean 类型：

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，不再赘述。

数值

使用 number 定义数值类型：

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

使用 string 定义字符串类型：

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 + ".
I'll be " + (myAge + 1) + " years old next month.";

其中 ```用来定义 ES6 中的模板字符串，${expr} 用来在模板字符串中嵌入表达式。

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：

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（只在 --strictNullChecks 未指定时）：

let unusable: void = undefined;

Null 和 Undefined

在 TypeScript 中，可以使用 null 和 undefined 来定义这两个原始数据类型：

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。

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：

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：

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：

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

在面向对象语言中，接口（Interfaces）是一个很重要的概念，它是对行为的抽象，而具体如何行动需要由类（classes）去实现（implement）。

TypeScript 中的接口是一个非常灵活的概念，除了可用于对类的一部分行为进行抽象以外，也常用于对「对象的形状（Shape）」进行描述。

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。有的编程语言中会建议接口的名称加上 I 前缀。

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。

一个接口中只能定义一个任意属性。如果接口中有多个类型的属性，则可以在任意属性中使用联合类型：

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

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

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，比较灵活。

「类型 + 方括号」表示法

最简单的方法是使用「类型 + 方括号」来表示数组：

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

数组的项中不允许出现其他的类型：

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 "8" 类型的参数，所以报错了。这里 "8" 是一个字符串字面量类型，会在后续章节中详细介绍。

数组泛型

我们也可以使用数组泛型（Array Generic） Array<elemType> 来表示数组：

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

关于泛型，可以参考泛型一章。

用接口表示数组

接口也可以用来描述数组：

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（Array-like Object）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：

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;
}

关于内置对象，可以参考内置对象一章。

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：

let list: any[] = ['xcatliu', 25, { website: 'http://xcatliu.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（Function Declaration）和函数表达式（Function Expression）：

// 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：

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（Function Expression）的定义，可能会写成这样：

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：

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。

在 ES6 中，=> 叫做箭头函数，应用十分广泛，可以参考 ES6 中的箭头函数。

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;
}

采用函数表达式|接口定义函数的方式时，对等号左侧进行类型限制，可以保证以后对函数名赋值时保证参数个数、参数类型、返回值类型不变。

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: any[] = [];
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);

注意，rest 参数只能是最后一个参数，关于 rest 参数，可以参考 ES6 中的 rest 参数。

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 | void {
    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 | void {
    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

在 TypeScript 中，类型断言（Type Assertion）允许你手动指定一个值的类型，即告诉编译器某个变量的类型更确切地是什么。这在你比编译器更了解变量的类型时很有用，或者当你需要处理不同类型的值时需要进行类型转换。

类型断言有两种形式：

1. 尖括号语法：

let someValue: any = "Hello, TypeScript!";
let strLength: number = (<string>someValue).length;

在尖括号语法中，你将目标类型放在尖括号中，并将值用括号括起来。

2. as 语法：

let someValue: any = "Hello, TypeScript!";
let strLength: number = (someValue as string).length;

在 as 语法中，你在值后面使用 as 关键字，并跟上目标类型。

无论你选择哪种形式，它们都可以告诉编译器将 someValue 视为 string 类型，以便你可以访问 length 属性。

需要注意的是，类型断言只在编译时起作用，不会对代码进行实际的类型转换或运行时的检查。因此，你需要确保你的类型断言是正确的，否则可能会导致运行时错误。

另外，当你在使用 TypeScript 时，推荐优先使用更安全的类型推断和类型检查机制，尽量减少类型断言的使用。只在确实需要手动指定类型时才使用类型断言。

声明文件

新语法索引

• declare var 声明全局变量
• declare function 声明全局方法
• declare class 声明全局类
• declare enum 声明全局枚举类型
• declare namespace 声明（含有子属性的）全局对象
• interface 和 type 声明全局类型
• export 导出变量
• export namespace 导出（含有子属性的）对象
• export default ES6 默认导出
• export = commonjs 导出模块
• export as namespace UMD 库声明全局变量
• declare global 扩展全局变量
• declare module 扩展模块
• /// 三斜线指令

假如我们想使用第三方库 jQuery，一种常见的方式是在 html 中通过 <script> 标签引入 jQuery，然后就可以使用全局变量 $ 或 jQuery 了。

我们通常这样获取一个 id 是 foo 的元素：

什么是声明语句

假如我们想使用第三方库 jQuery，一种常见的方式是在 html 中通过 <script> 标签引入 jQuery，然后就可以使用全局变量 $ 或 jQuery 了。

我们通常这样获取一个 id 是 foo 的元素：

假如我们想使用第三方库 jQuery，一种常见的方式是在 html 中通过 <script> 标签引入 jQuery，然后就可以使用全局变量 $ 或 jQuery 了。

我们通常这样获取一个 id 是 foo 的元素：

$('#foo');
// or
jQuery('#foo');

但是在 ts 中，编译器并不知道 $ 或 jQuery 是什么东西1：

jQuery('#foo');
// ERROR: Cannot find name 'jQuery'.

这时，我们需要使用 declare var 来定义它的类型2：

declare var jQuery: (selector: string) => any;

jQuery('#foo');

上例中，declare var 并没有真的定义一个变量，只是定义了全局变量 jQuery 的类型，仅仅会用于编译时的检查，在编译结果中会被删除。它编译结果是：

jQuery('#foo');

什么是声明文件

通常我们会把声明语句放到一个单独的文件（jQuery.d.ts）中，这就是声明文件3：

// src/jQuery.d.ts

declare var jQuery: (selector: string) => any;
// src/index.ts

jQuery('#foo');

声明文件必需以 .d.ts 为后缀。

一般来说，ts 会解析项目中所有的 *.ts 文件，当然也包含以 .d.ts 结尾的文件。所以当我们将 jQuery.d.ts 放到项目中时，其他所有 *.ts 文件就都可以获得 jQuery 的类型定义了。

/path/to/project
├── src
|  ├── index.ts
|  └── jQuery.d.ts
└── tsconfig.json

假如仍然无法解析，那么可以检查下 tsconfig.json 中的 files、include 和 exclude 配置，确保其包含了 jQuery.d.ts 文件。

第三方声明文件

我们可以直接下载下来使用，但是更推荐的是使用 @types 统一管理第三方库的声明文件。

@types 的使用方式很简单，直接用 npm 安装对应的声明模块即可，以 jQuery 举例：

npm install @types/jquery --save-dev

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]/;

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
});

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：

npm install @types/node --save-dev

进阶

类型别名

类型别名用来给一个类型起个新名字。

简单的例子

type Name = string;
type NameResolver = () => string;
type NameOrResolver = Name | NameResolver;
function getName(n: NameOrResolver): Name {
    if (typeof n === 'string') {
        return n;
    } else {
        return n();
    }
}

上例中，我们使用 type 创建类型别名。

类型别名常用于联合类型。

字符串字面量类型

字符串字面量类型用来约束取值只能是某几个字符串中的一个。

简单的例子

type EventNames = 'click' | 'scroll' | 'mousemove';
function handleEvent(ele: Element, event: EventNames) {
    // do something
}

handleEvent(document.getElementById('hello'), 'scroll');  // 没问题
handleEvent(document.getElementById('world'), 'dblclick'); // 报错，event 不能为 'dblclick'

// index.ts(7,47): error TS2345: Argument of type '"dblclick"' is not assignable to parameter of type 'EventNames'.

上例中，我们使用 type 定了一个字符串字面量类型 EventNames，它只能取三种字符串中的一种。

注意，类型别名与字符串字面量类型都是使用 type 进行定义。

元组

数组合并了相同类型的对象，而元组（Tuple）合并了不同类型的对象。

元组起源于函数编程语言（如 F#），这些语言中会频繁使用元组。

简单的例子

定义一对值分别为 string 和 number 的元组：

let tom: [string, number] = ['Tom', 25];

当赋值或访问一个已知索引的元素时，会得到正确的类型：

let tom: [string, number];
tom[0] = 'Tom';
tom[1] = 25;

tom[0].slice(1);
tom[1].toFixed(2);

也可以只赋值其中一项：

let tom: [string, number];
tom[0] = 'Tom';

但是当直接对元组类型的变量进行初始化或者赋值的时候，需要提供所有元组类型中指定的项。

let tom: [string, number];
tom = ['Tom', 25];
let tom: [string, number];
tom = ['Tom'];

// Property '1' is missing in type '[string]' but required in type '[string, number]'.

枚举

枚举（Enum）类型用于取值被限定在一定范围内的场景，比如一周只能有七天，颜色限定为红绿蓝等。

简单的例子

枚举使用 enum 关键字来定义：

enum Days {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

枚举成员会被赋值为从 0 开始递增的数字，同时也会对枚举值到枚举名进行反向映射：

enum Days {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 0); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

console.log(Days[0] === "Sun"); // true
console.log(Days[1] === "Mon"); // true
console.log(Days[2] === "Tue"); // true
console.log(Days[6] === "Sat"); // true

事实上，上面的例子会被编译为：

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 0] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

手动赋值

我们也可以给枚举项手动赋值：

enum Days {Sun = 7, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1); // true
console.log(Days["Tue"] === 2); // true
console.log(Days["Sat"] === 6); // true

上面的例子中，未手动赋值的枚举项会接着上一个枚举项递增。

如果未手动赋值的枚举项与手动赋值的重复了，TypeScript 是不会察觉到这一点的：

enum Days {Sun = 3, Mon = 1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 3); // true
console.log(Days["Wed"] === 3); // true
console.log(Days[3] === "Sun"); // false
console.log(Days[3] === "Wed"); // true

上面的例子中，递增到 3 的时候与前面的 Sun 的取值重复了，但是 TypeScript 并没有报错，导致 Days[3] 的值先是 "Sun"，而后又被 "Wed" 覆盖了。编译的结果是：

var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 3] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 1] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 2] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 3] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 4] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 5] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = 6] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

所以使用的时候需要注意，最好不要出现这种覆盖的情况。

手动赋值的枚举项可以不是数字，此时需要使用类型断言来让 tsc 无视类型检查 (编译出的 js 仍然是可用的)：

enum Days {Sun = 7, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat = <any>"S"};
var Days;
(function (Days) {
    Days[Days["Sun"] = 7] = "Sun";
    Days[Days["Mon"] = 8] = "Mon";
    Days[Days["Tue"] = 9] = "Tue";
    Days[Days["Wed"] = 10] = "Wed";
    Days[Days["Thu"] = 11] = "Thu";
    Days[Days["Fri"] = 12] = "Fri";
    Days[Days["Sat"] = "S"] = "Sat";
})(Days || (Days = {}));

当然，手动赋值的枚举项也可以为小数或负数，此时后续未手动赋值的项的递增步长仍为 1：

enum Days {Sun = 7, Mon = 1.5, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};

console.log(Days["Sun"] === 7); // true
console.log(Days["Mon"] === 1.5); // true
console.log(Days["Tue"] === 2.5); // true
console.log(Days["Sat"] === 6.5); // true

常数项和计算所得项

枚举项有两种类型：常数项（constant member）和计算所得项（computed member）。

前面我们所举的例子都是常数项，一个典型的计算所得项的例子：

enum Color {Red, Green, Blue = "blue".length};

上面的例子中，"blue".length 就是一个计算所得项。

上面的例子不会报错，但是如果紧接在计算所得项后面的是未手动赋值的项，那么它就会因为无法获得初始值而报错：

enum Color {Red = "red".length, Green, Blue};

// index.ts(1,33): error TS1061: Enum member must have initializer.
// index.ts(1,40): error TS1061: Enum member must have initializer.

常数枚举

常数枚举是使用 const enum 定义的枚举类型：

const enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

常数枚举与普通枚举的区别是，它会在编译阶段被删除，并且不能包含计算成员。

上例的编译结果是：

var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

假如包含了计算成员，则会在编译阶段报错：

const enum Color {Red, Green, Blue = "blue".length};

// index.ts(1,38): error TS2474: In 'const' enum declarations member initializer must be constant expression.

外部枚举

外部枚举（Ambient Enums）是使用 declare enum 定义的枚举类型：

declare enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

之前提到过，declare 定义的类型只会用于编译时的检查，编译结果中会被删除。

上例的编译结果是：

var directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

外部枚举与声明语句一样，常出现在声明文件中。

同时使用 declare 和 const 也是可以的：

declare const enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}

let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];

编译结果：

var directions = [0 /* Up */, 1 /* Down */, 2 /* Left */, 3 /* Right */];

TypeScript 的枚举类型的概念来源于 C#。

类

ES6 中类的用法

和Java中的类似，这里不多介绍。主要讲下TS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 {
    name;
    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

存取器

使用 getter 和 setter 可以改变属性的赋值和读取行为：

class Animal {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  get name() {
    return 'Jack';
  }
  set name(value) {
    console.log('setter: ' + value);
  }
}

let a = new Animal('Kitty'); // setter: Kitty
a.name = 'Tom'; // setter: Tom
console.log(a.name); // Jack

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

TS中类的用法

public private 和 protected

TypeScript 可以使用三种访问修饰符（Access Modifiers），分别是 public、private 和 protected。

• 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
• 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
• 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

下面举一些例子：

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

参数属性

修饰符和readonly还可以使用在构造函数参数中，等同于类中定义该属性同时给该属性赋值，使代码更简洁。

class Animal {
  // public name: string;
  public constructor(public name) {
    // this.name = name;
  }
}

readonly

只读属性关键字，只允许出现在属性声明或索引签名或构造函数中。

class Animal {
  readonly name;
  public constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // Jack
a.name = 'Tom';

// index.ts(10,3): TS2540: Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.

注意如果 readonly 和其他访问修饰符同时存在的话，需要写在其后面。

class Animal {
  // public readonly name;
  public constructor(public readonly name) {
    // this.name = name;
  }
}

抽象类

和Java中的抽象类一样的意思

类与接口

和Java中一样的意思，如下：

interface Alarm {
    alert(): void;
}

class Door {
}

class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
    alert() {
        console.log('SecurityDoor alert');
    }
}

class Car implements Alarm {
    alert() {
        console.log('Car alert');
    }
}

泛型

泛型（Generics）是指在定义函数、接口或类的时候，不预先指定具体的类型，而在使用的时候再指定类型的一种特性。

首先，我们来实现一个函数 createArray，它可以创建一个指定长度的数组，同时将每一项都填充一个默认值：

function createArray(length: number, value: any): Array<any> {
    let result = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

上例中，我们使用了之前提到过的数组泛型来定义返回值的类型。

这段代码编译不会报错，但是一个显而易见的缺陷是，它并没有准确的定义返回值的类型：

Array<any> 允许数组的每一项都为任意类型。但是我们预期的是，数组中每一项都应该是输入的 value 的类型。

这时候，泛型就派上用场了：

function createArray<T>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray<string>(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

上例中，我们在函数名后添加了 <T>，其中 T 用来指代任意输入的类型，在后面的输入 value: T 和输出 Array<T> 中即可使用了。

接着在调用的时候，可以指定它具体的类型为 string。当然，也可以不手动指定，而让类型推论自动推算出来：

function createArray<T>(length: number, value: T): Array<T> {
    let result: T[] = [];
    for (let i = 0; i < length; i++) {
        result[i] = value;
    }
    return result;
}

createArray(3, 'x'); // ['x', 'x', 'x']

多个类型参数

定义泛型的时候，可以一次定义多个类型参数：

function swap<T, U>(tuple: [T, U]): [U, T] {
    return [tuple[1], tuple[0]];
}

swap([7, 'seven']); // ['seven', 7]

上例中，我们定义了一个 swap 函数，用来交换输入的元组。

泛型约束

在函数内部使用泛型变量的时候，由于事先不知道它是哪种类型，所以不能随意的操作它的属性或方法：

function loggingIdentity<T>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

// index.ts(2,19): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'T'.

上例中，泛型 T 不一定包含属性 length，所以编译的时候报错了。

这时，我们可以对泛型进行约束，只允许这个函数传入那些包含 length 属性的变量。这就是泛型约束：

interface Lengthwise {
    length: number;
}

function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

上例中，我们使用了 extends 约束了泛型 T 必须符合接口 Lengthwise 的形状，也就是必须包含 length 属性。

此时如果调用 loggingIdentity 的时候，传入的 arg 不包含 length，那么在编译阶段就会报错了：

interface Lengthwise {
    length: number;
}

function loggingIdentity<T extends Lengthwise>(arg: T): T {
    console.log(arg.length);
    return arg;
}

loggingIdentity(7);

// index.ts(10,17): error TS2345: Argument of type '7' is not assignable to parameter of type 'Lengthwise'.

多个类型参数之间也可以互相约束：

function copyFields<T extends U, U>(target: T, source: U): T {
    for (let id in source) {
        target[id] = (<T>source)[id];
    }
    return target;
}

let x = { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 };

copyFields(x, { b: 10, d: 20 });

上例中，我们使用了两个类型参数，其中要求 T 继承 U，这样就保证了 U 上不会出现 T 中不存在的字段。

声明合并

如果定义了两个相同名字的函数、接口或类，那么它们会合并成一个类型：

函数合并

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('');
    }
}

接口的合并

接口中的属性在合并时会简单的合并到一个接口中：

interface Alarm {
    price: number;
}
interface Alarm {
    weight: number;
}

相当于：

interface Alarm {
    price: number;
    weight: number;
}

注意，合并的属性的类型必须是唯一的：

interface Alarm {
    price: number;
}
interface Alarm {
    price: number;  // 虽然重复了，但是类型都是 `number`，所以不会报错
    weight: number;
}
interface Alarm {
    price: number;
}
interface Alarm {
    price: string;  // 类型不一致，会报错
    weight: number;
}

// index.ts(5,3): error TS2403: Subsequent variable declarations must have the same type.  Variable 'price' must be of type 'number', but here has type 'string'.

接口中方法的合并，与函数的合并一样：

interface Alarm {
    price: number;
    alert(s: string): string;
}
interface Alarm {
    weight: number;
    alert(s: string, n: number): string;
}

相当于：

interface Alarm {
    price: number;
    weight: number;
    alert(s: string): string;
    alert(s: string, n: number): string;
}

类的合并

类的合并与接口的合并规则一致。

参考

• ts.xcatliu.com
• ChatGPT回答