TypeScript笔记（五）

背景

之前的文章主要讲了TypeScript的一些数据类型，对于有过编程经验的人来说，这些数据类型所有的编程语言都是大同小异，只要抓住这些小异就能快速入门，这篇文章将会介绍TypeScript中的声明文件。

声明文件

当我们在TypeScript中使用第三方库时，我们需要引用其声明文件，才能获取对应的代码补全和接口提示等功能。声明文件是以.d.ts结尾，其中包含了声明语句，例如当我们想使用第第三方库jQuery时，我们需要使用全局变量$或者jQuery，但是在ts中编译器并不知道$和jQuery是什么东西，所以需要使用declare var来定义它的类型：

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。

其实jQuery的声明文件是不需要我们自己定义的，社区已经定义好了，我们可以直接下载使用，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

书写声明文件

当一个第三方库没有提供声明文件时，我们就需要自己书写声明文件，前面只介绍了最简单的声明文件内容，而真正书写一个声明文件并不是一件简单的事，以下会详细介绍如何书写声明文件。在不同的场景下，声明文件的内容和使用方式会有所区别，库的使用有以下几个场景：

• 全局变量：通过

全局变量

全局变量是最简单的一种场景，之前举的例子就是通过

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

全局变量的声明文件主要有以下几种语法：

• 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
  在所有的声明语句中，declare var 是最简单的，如之前所学，它能够用来定义一个全局变量的类型。与其类似的，还有 declare let 和 declare const，使用 let 与使用 var 没有什么区别：

// src/jQuery.d.ts

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

// src/index.ts

jQuery('#foo');
// 使用 declare let 定义的 jQuery 类型，允许修改这个全局变量
jQuery = function(selector) {
    return document.querySelector(selector);
};

而当我们使用 const 定义时，表示此时的全局变量是一个常量，不允许再去修改它的值了,一般来说，全局变量都是禁止修改的常量，所以大部分情况都应该使用 const而不是 var 或 let。需要注意的是，声明语句中只能定义类型，切勿在声明语句中定义具体的实现.

declare function 用来定义全局函数的类型。jQuery 其实就是一个函数，所以也可以用 function 来定义：

declare function jQuery(selector: string): any;

在函数类型的声明语句中，函数重载也是支持的

declare function jQuery(selector: string): any;
declare function jQuery(domReadyCallback: () => any): any;

当全局变量是一个类的时候，我们用 declare class 来定义它的类型

declare class Animal {
    name: string;
    constructor(name: string);
    sayHi(): string;
}

同样的，declare class 语句也只能用来定义类型，不能用来定义具体的实现，比如定义 sayHi 方法的具体实现则会报错：

// src/Animal.d.ts

declare class Animal {
    name: string;
    constructor(name: string);
    sayHi() {
        return `My name is ${this.name}`;
    };
    // ERROR: An implementation cannot be declared in ambient contexts.
}

使用 declare enum 定义的枚举类型也称作外部枚举（Ambient Enums），举例如下

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

与其他全局变量的类型声明一致，declare enum 仅用来定义类型，而不是具体的值。Directions.d.ts 仅仅会用于编译时的检查，声明文件里的内容在编译结果中会被删除。它编译结果是：

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

其中 Directions 是由第三方库定义好的全局变量。

namespace 是 ts 早期时为了解决模块化而创造的关键字，中文称为命名空间。由于历史遗留原因，在早期还没有 ES6 的时候，ts 提供了一种模块化方案，使用 module 关键字表示内部模块。但由于后来 ES6 也使用了 module 关键字，ts 为了兼容 ES6，使用 namespace 替代了自己的 module，更名为命名空间。随着 ES6 的广泛应用，现在已经不建议再使用 ts 中的 namespace，而推荐使用 ES6 的模块化方案了，故我们不再需要学习 namespace 的使用了。namespace 被淘汰了，但是在声明文件中，declare namespace 还是比较常用的，它用来表示全局变量是一个对象，包含很多子属性。比如 jQuery 是一个全局变量，它是一个对象，提供了一个 jQuery.ajax 方法可以调用，那么我们就应该使用 declare namespace jQuery 来声明这个拥有多个子属性的全局变量。

declare namespace jQuery {
    function ajax(url: string, settings?: any): void;
}

注意，在 declare namespace 内部，我们直接使用 function ajax 来声明函数，而不是使用 declare function ajax。类似的，也可以使用 const, class, enum 等语句.

如果对象拥有深层的层级，则需要用嵌套的 namespace 来声明深层的属性的类型

declare namespace jQuery {
    function ajax(url: string, settings?: any): void;
    namespace fn {
        function extend(object: any): void;
    }
}

除了全局变量之外，可能有一些类型我们也希望能暴露出来。在类型声明文件中，我们可以直接使用 interface 或 type 来声明一个全局的接口或类型.

interface AjaxSettings {
    method?: 'GET' | 'POST'
    data?: any;
}
declare namespace jQuery {
    function ajax(url: string, settings?: AjaxSettings): void;
}

这样的话，在其他文件中也可以使用这个接口或类型了：

let settings: AjaxSettings = {
    method: 'POST',
    data: {
        name: 'foo'
    }
};
jQuery.ajax('/api/post_something', settings);

暴露在最外层的 interface 或 type 会作为全局类型作用于整个项目中，我们应该尽可能的减少全局变量或全局类型的数量。故最好将他们放到 namespace:

declare namespace jQuery {
    interface AjaxSettings {
        method?: 'GET' | 'POST'
        data?: any;
    }
    function ajax(url: string, settings?: AjaxSettings): void;
}

注意，在使用这个 interface 的时候，也应该加上 jQuery 前缀：

let settings: jQuery.AjaxSettings = {
    method: 'POST',
    data: {
        name: 'foo'
    }
};
jQuery.ajax('/api/post_something', settings);

假如 jQuery 既是一个函数，可以直接被调用 jQuery(‘#foo’)，又是一个对象，拥有子属性 jQuery.ajax()（事实确实如此），那么我们可以组合多个声明语句，它们会不冲突的合并起来：

declare function jQuery(selector: string): any;
declare namespace jQuery {
    function ajax(url: string, settings?: any): void;
}

npm包

一般我们通过 import foo from ‘foo’ 导入一个 npm 包，这是符合 ES6 模块规范的。在我们尝试给一个 npm 包创建声明文件之前，需要先看看它的声明文件是否已经存在。一般来说，npm 包的声明文件可能存在于两个地方：

• 与该 npm 包绑定在一起。判断依据是 package.json 中有 types 字段，或者有一个 index.d.ts 声明文件。这种模式不需要额外安装其他包，是最为推荐的，所以以后我们自己创建 npm 包的时候，最好也将声明文件与 npm 包绑定在一起。
• 发布到 @types 里。我们只需要尝试安装一下对应的 @types 包就知道是否存在该声明文件，安装命令是 npm install @types/foo --save-dev。这种模式一般是由于 npm 包的维护者没有提供声明文件，所以只能由其他人将声明文件发布到 @types 里了。

假如以上两种方式都没有找到对应的声明文件，那么我们就需要自己为它写声明文件了。由于是通过 import 语句导入的模块，所以声明文件存放的位置也有所约束，一般有两种方案：

• 创建一个 node_modules/@types/foo/index.d.ts 文件，存放 foo 模块的声明文件。这种方式不需要额外的配置，但是 node_modules 目录不稳定，代码也没有被保存到仓库中，无法回溯版本，有不小心被删除的风险，故不太建议用这种方案，一般只用作临时测试。
• 创建一个 types 目录，专门用来管理自己写的声明文件，将 foo 的声明文件放到 types/foo/index.d.ts 中。这种方式需要配置下 tsconfig.json 中的 paths 和 baseUrl 字段。
  目录结构

/path/to/project
├── src
|  └── index.ts
├── types
|  └── foo
|     └── index.d.ts

tsconfig.json 内容：

{
    "compilerOptions": {
        "module": "commonjs",
        "baseUrl": "./",
        "paths": {
            "*": ["types/*"]
        }
    }
}

如此配置之后，通过 import 导入 foo 的时候，也会去 types 目录下寻找对应的模块的声明文件了。注意 module 配置可以有很多种选项，不同的选项会影响模块的导入导出模式。这里我们使用了 commonjs 这个最常用的选项，后面的教程也都默认使用的这个选项。不管采用了以上两种方式中的哪一种，我都强烈建议大家将书写好的声明文件（通过给第三方库发 pull request，或者直接提交到 @types 里）发布到开源社区中，享受了这么多社区的优秀的资源，就应该在力所能及的时候给出一些回馈。只有所有人都参与进来，才能让 ts 社区更加繁荣。

npm 包的声明文件主要有以下几种语法：

• 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
  npm 包的声明文件与全局变量的声明文件有很大区别。在 npm 包的声明文件中，使用 declare 不再会声明一个全局变量，而只会在当前文件中声明一个局部变量。只有在声明文件中使用 export 导出，然后在使用方 import 导入后，才会应用到这些类型声明。

export 的语法与普通的 ts 中的语法类似，区别仅在于声明文件中禁止定义具体的实现:

// types/foo/index.d.ts

export const name: string;
export function getName(): string;
export class Animal {
    constructor(name: string);
    sayHi(): string;
}
export enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}
export interface Options {
    data: any;
}

对应的导入和使用模块应该是这样：

// src/index.ts

import { name, getName, Animal, Directions, Options } from 'foo';

console.log(name);
let myName = getName();
let cat = new Animal('Tom');
let directions = [Directions.Up, Directions.Down, Directions.Left, Directions.Right];
let options: Options = {
    data: {
        name: 'foo'
    }
};

我们也可以使用 declare 先声明多个变量，最后再用 export 一次性导出。上例的声明文件可以等价的改写为:

declare const name: string;
declare function getName(): string;
declare class Animal {
    constructor(name: string);
    sayHi(): string;
}
declare enum Directions {
    Up,
    Down,
    Left,
    Right
}
interface Options {
    data: any;
}

export { name, getName, Animal, Directions, Options };

注意，与全局变量的声明文件类似，interface 前是不需要 declare

与 declare namespace 类似，export namespace 用来导出一个拥有子属性的对象:

export namespace foo {
    const name: string;
    namespace bar {
        function baz(): string;
    }
}

// src/index.ts

import { foo } from 'foo';

console.log(foo.name);
foo.bar.baz();

在 ES6 模块系统中，使用 export default 可以导出一个默认值，使用方可以用 import foo from ‘foo’ 而不是 import { foo } from ‘foo’ 来导入这个默认值,在类型声明文件中，export default 用来导出默认值的类型:

export default function foo(): string;

// src/index.ts

import foo from 'foo';

foo();

注意，只有 function、class 和 interface 可以直接默认导出，其他的变量需要先定义出来，再默认导出

// types/foo/index.d.ts

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

export default Directions;

针对这种默认导出，我们一般会将导出语句放在整个声明文件的最前面

// types/foo/index.d.ts

export default Directions;

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

在 commonjs 规范中，我们用以下方式来导出一个模块：

// 整体导出
module.exports = foo;
// 单个导出
exports.bar = bar;

在 ts 中，针对这种模块导出，有多种方式可以导入，第一种方式是 const … = require

// 整体导入
const foo = require('foo');
// 单个导入
const bar = require('foo').bar;

第二种方式是 import … from，注意针对整体导出，需要使用 import * as 来导入：

// 整体导入
import * as foo from 'foo';
// 单个导入
import { bar } from 'foo';

第三种方式是 import … require，这也是 ts 官方推荐的方式：

// 整体导入
import foo = require('foo');
// 单个导入
import bar = foo.bar;

对于这种使用 commonjs 规范的库，假如要为它写类型声明文件的话，就需要使用到 export = 这种语法了

// types/foo/index.d.ts

export = foo;

declare function foo(): string;
declare namespace foo {
    const bar: number;
}

需要注意的是，上例中使用了 export = 之后，就不能再单个导出 export { bar } 了。所以我们通过声明合并，使用 declare namespace foo 来将 bar 合并到 foo 里。由于很多第三方库是 commonjs 规范的，所以声明文件也就不得不用到 export = 这种语法了。但是还是需要再强调下，相比与 export =，我们更推荐使用 ES6 标准的 export default 和 export。

UMD库

既可以通过

// types/foo/index.d.ts

export as namespace foo;
export = foo;

declare function foo(): string;
declare namespace foo {
    const bar: number;
}

当然它也可以与 export default 一起使用：

// types/foo/index.d.ts

export as namespace foo;
export default foo;

declare function foo(): string;
declare namespace foo {
    const bar: number;
}

有的第三方库扩展了一个全局变量，可是此全局变量的类型却没有相应的更新过来，就会导致 ts 编译错误，此时就需要扩展全局变量的类型。比如扩展 String 类型

interface String {
    prependHello(): string;
}

'foo'.prependHello();

通过声明合并，使用 interface String 即可给 String 添加属性或方法。
也可以使用 declare namespace 给已有的命名空间添加类型声明

// types/jquery-plugin/index.d.ts

declare namespace JQuery {
    interface CustomOptions {
        bar: string;
    }
}

interface JQueryStatic {
    foo(options: JQuery.CustomOptions): string;
}

如之前所说，对于一个 npm 包或者 UMD 库的声明文件，只有 export 导出的类型声明才能被导入。所以对于 npm 包或 UMD 库，如果导入此库之后会扩展全局变量，则需要使用另一种语法在声明文件中扩展全局变量的类型，那就是 declare global。
使用 declare global 可以在 npm 包或者 UMD 库的声明文件中扩展全局变量的类型

// types/foo/index.d.ts

declare global {
    interface String {
        prependHello(): string;
    }
}

export {};

注意即使此声明文件不需要导出任何东西，仍然需要导出一个空对象，用来告诉编译器这是一个模块的声明文件，而不是一个全局变量的声明文件。

模块插件

如果是需要扩展原有模块的话，需要在类型声明文件中先引用原有模块，再使用 declare module 扩展原有模块

// types/moment-plugin/index.d.ts

import * as moment from 'moment';

declare module 'moment' {
    export function foo(): moment.CalendarKey;
}

declare module 也可用于在一个文件中一次性声明多个模块的类型:

// types/foo-bar.d.ts

declare module 'foo' {
    export interface Foo {
        foo: string;
    }
}

declare module 'bar' {
    export function bar(): string;
}

// src/index.ts

import { Foo } from 'foo';
import * as bar from 'bar';

let f: Foo;
bar.bar();

声明文件的依赖

一个声明文件有时会依赖另一个声明文件中的类型，比如在前面的 declare module 的例子中，我们就在声明文件中导入了 moment，并且使用了 moment.CalendarKey 这个类型：

// types/moment-plugin/index.d.ts

import * as moment from 'moment';

declare module 'moment' {
    export function foo(): moment.CalendarKey;
}

除了可以在声明文件中通过 import 导入另一个声明文件中的类型之外，还有一个语法也可以用来导入另一个声明文件，那就是三斜线指令。与 namespace 类似，三斜线指令也是 ts 在早期版本中为了描述模块之间的依赖关系而创造的语法。随着 ES6 的广泛应用，现在已经不建议再使用 ts 中的三斜线指令来声明模块之间的依赖关系了。

最后

这篇文章主要介绍了TS声明文件的相关内容，更多文章可以关注公众号QStack。