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TS核心知识点总结及项目实战案例分析

前言

最近工作一直很忙,复盘周期也有所拉长,不过还是会坚持每周复盘。今天笔者将复盘一下typescript在前端项目中的应用,至于为什么要学习typescript,我想大家也不言自明,目前主流框架vuereact以及相关生态的内部构建大部分都采用了typescript,其原因就在于它的静态类型检查极大的提高了代码的可读性和可维护性,而且定位问题非常方便。下面上一份关于typescript的官方定义,方便大家理解:

TypeScript 是由微软开发的自由和开源的编程语言, 是JavaScript 的一个超集,支持 ECMAScript 6 标准。其设计目标是开发大型应用,它可以编译成纯 JavaScript,编译出来的 JavaScript 可以运行在任何浏览器上。

本文将通过介绍ts的核心知识点以及实际案例来带大家轻松掌握typescript

概要

任何语言的学习都要有学习和思考体系,前端也不例外,笔者将按照如下图所示结构来进行讲解:

正文

我们目前项目开发用的最多的就是webpack,对于ts,我们也很方便的可以通过ts-loader对其进行编译配置,为了降低大家学习ts的难度,笔者推荐采用vue-cli3或者umi直接搭建ts项目,这样可以更快的上手ts开发。

核心知识点

1. 基础类型

TypeScript支持与JavaScript几乎相同的数据类型,此外还提供了实用的枚举类型方便我们使用。接下来我们简单介绍一下这几种类型的用法.

// 布尔类型
let isCookie:boolean = true

// 数值类型
let myMoney:number = 12

// 字符串类型
let name:string = '徐小夕'

// 数组类型, 有两种表示方式,第一种可以在元素类型后面接上[],表示由此类型元素组成的一个数组
let arr:number[] = [1,2,2]

// 数组类型, 使用数组泛型
let arr:Array<number> = [1,2,2]

// 元组类型, 允许表示一个已知元素数量和类型的数组,各元素的类型不必相同
let xi: [string, number];
// 初始化xi
xi = ['xu', 10]; // 正确
xi = [11, 'xu']; // 错误

// 枚举类型, 可以为一组数值赋予友好的名字
enum ActionType { doing, done, fail }
let action:ActionType = ActionType.done    // 1

// any, 表示任意类型, 可以绕过类型检查器对这些值进行检查
let color:any = 1
color = 'red'

// void类型, 当一个函数没有返回值时,通常会设置其返回值类型是 void
function getName(): void {
    console.log("This is my name");
}

// object类型, 表示非原始类型,也就是除number,string,boolean,symbol,null或undefined之外的类型
let a:object;
a = {props: 1}
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以上是typescript中常用的几种类型, 也是我们必须掌握的基本知识. 这里值得补充的是typescript类型断言, 也是解决ts警告的利器,比如我们确切的知道某种数据的数据类型,我们可以这么做:

let arrLen: number = (someValue as Array<string>).length;
// 解决window下设置属性的ts报错, 但不可滥用
(window as any).name = 'xuxi'
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2. 接口

TypeScript的核心原则之一是对值所具有的结构进行类型检查。 在TypeScript里,接口的作用就是为这些类型命名和为你的代码或第三方代码定义契约。接下来我们看看如何定义和使用接口(Interface):

interface Product {
  name: string;
  size: number;
  weight: number;
}

let product1:Product = {
    name: 'machine1',
    size: 20,
    weight: 10.5
}
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类型检查器不会去检查属性的顺序,只要相应的属性存在并且类型也是对的就可以。其次我们还可以定义可选属性只读属性. 可选属性表示了接口里的某些属性不是必需的,所以可以定义也可以不定义.可读属性使得接口中的某些属性只能读取而不能赋值. 具体案例如下:

interface Product {
  name: string;
  size?: number;
  readonly weight: number;
}
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在实际场景中, 我们往往还会遇到不确定属性名和属性值类型的情况, 这种情况往往发生在第三发SDK接入或者后端响应中, 这个时候我们可以利用索引签名来设置额外的属性和类型, 案例如下:

interface App {
  name: string;
  color?: number;
  [propName: string]: any;
}
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接口除了描述带有属性的普通对象外,也可以描述函数类型。我们需要给接口定义一个调用签名, 参数列表里的每个参数都需要名字和类型。案例如下:

interface MyFunc {
  (value:string, type: number): boolean;
}
// 使用
let myLoveFront: MyFunc;
myLoveFront = function(value:string, type: number) {
    return type > 1
}
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我们在vuereact开发中,也会经常使用class这种类来编写可复用组件和库, 既然ts可以描述函数类型, 那么是不是也可以用来描述类类型呢? 答案是可以的.但是类接口的定义稍微有点复杂, 我们都知道类是具有两个类型的:静态部分的类型和实例的类型. 当一个类实现了一个接口时,只对其实例部分进行类型检查。 constructor存在于类的静态部分,所以不在检查的范围内。. 这句话相当关键, 我们在定义类接口的时候也要主要这一特点, 案例如下:

interface TickConstructor {
    new (hour: number, minute: number): TickInterface;
}
interface TickInterface {
    tick();
}

function createClock(ctor: ClockConstructor, hour: number, minute: number): TickInterface {
    return new ctor(hour, minute);
}

class DigitalClock implements TickInterface {
    constructor(h: number, m: number) { }
    tick() {
        console.log("xu xu");
    }
}
class MyTick implements TickInterface {
    constructor(h: number, m: number) { }
    tick() {
        console.log("tick tock");
    }
}

let digital = createClock(DigitalTick, 12, 17);
let analog = createClock(MyTick, 7, 32);
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掌握了这些关键的接口类型和使用方法, 对于ts的学习基本上可以入门了.

3. 类

关于类接口的话题我们在上文已经介绍了, 这里我们来具体了解一下类. 和js的class一致, typescript的类有公共,私有与受保护的修饰符. 具体含义如下:

  • public 在TypeScript里,成员都默认为 public,我们可以自由的访问程序里定义的成员
  • private 当成员被标记成 private时,它就不能在声明它的类的外部访问
  • protected 和private类似, 但是protected成员在派生类中仍然可以访问

具体案例如下:

class Person {
    protected name: string;
    constructor(name: string) { this.name = name; }
}

class Employee extends Person {
    private department: string;

    constructor(name: string, department: string) {
        super(name)
        this.department = department;
    }

    public getElevatorPitch() {
        return `Hello, my name is ${this.name} and I work in ${this.department}.`;
    }
}
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同样我们也可以为类中的某个属性定义readonly修饰符和定义static静态属性, 唯一值得说的是抽象类.

抽象类做为其它派生类的基类使用。 它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。

有关抽象类的案例简单介绍如下:

abstract class MyAbstract {
    constructor(public name: string) {}
    say(): void {
        console.log('say name: ' + this.name);
    }
    abstract sayBye(): void; // 必须在派生类中实现
}

class AccountingMyAbstract extends MyAbstract {
    constructor() {
        super('小徐'); // 在派生类的构造函数中必须调用 super()
    }
    sayBye(): void {
        console.log('趣谈小夕.');
    }
    getOther(): void {
        console.log('loading...');
    }
}

let department: MyAbstract; // 允许创建一个对抽象类型的引用
department = new MyAbstract(); // 错误: 不能创建一个抽象类的实例
department = new AccountingMyAbstract(); // 允许对一个抽象子类进行实例化和赋值
department.say();
department.sayBye();
department.getOther(); // 错误: 方法在声明的抽象类中不存在
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4. 函数

函数类型在上文已经介绍过了, 这里主要在讲一下可选参数这个概念. JavaScript里每个参数都是可选的,可传可不传。 没传参的时候其值就是undefined。 在TypeScript里我们可以在参数名旁使用 ?实现可选参数的功能。 具体案例如下:

function createName(firstName: string, lastName?: string) {
    if (lastName)
        return firstName + " " + lastName;
    else
        return firstName;
}
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注意, 我们的可选参数必须跟在必选参数后面.

5. 泛型

我们可以使用泛型来创建可重用的组件,一个组件可以支持多种类型的数据。 这样用户就可以以自己的数据类型来使用组件。泛型是typescript中比较难懂的知识点, 但是非常重要, 几乎任何第三方组件库里都会用到. 我们先来看个最简单的例子:

function iSay<T>(arg: T): T {
    return arg;
}
// 调用泛型函数
let come = iSay<number>(123); 
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我们给iSay添加了类型变量T。 T帮助我们捕获用户传入的类型(比如:string),这样我们就可以使用这个类型。之后我们再次使用T当做返回值类型。现在我们可以知道参数类型与返回值类型是相同的了。 这允许我们跟踪函数里使用的类型的信息。

我们还可以把泛型变量T当做类型的一部分使用,而不是整个类型, 这样可以增加我们的使用灵活性, 案例如下:

function iSay<T>(arg: T[]): T[] {
    console.log(arg.length)
    return arg;
}
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类似于函数类型的定义, 我们也可以定义泛型接口, 并且可以把泛型参数当作整个接口的一个参数, 这样我们就能清楚的知道使用的具体是哪个泛型类型. 案例代码如下:

interface SayLove {
    <T>(arg: T): T
}

// 把泛型参数当作整个接口的一个参数
interface SayLoveArg<T> {
    (arg: T): T
}

// 泛型函数
function iSay<T>(arg: T): T {
    return arg;

let mySay1:SayLove = iSay
let mySay2:SayLoveArg<number> = iSay
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同样的我们还可以定义泛型类.我们只需要使用(<>)括起泛型类型,跟在类名后面即可. 具体案例如下:

class MyNumber<T> {
    year: T;
    compute: (x: T, y: T) => T;
}

let myGenericNumber = new MyNumber<number>();
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我们还可以定义泛型约束来更准确的控制类的类型. 案例如下:

interface NumberControl {
    length: number
}

class MyObject<T extends NumberControl>(arg: T):T {
    console.log(arg.length)
    return arg
}
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6. 高级类型

typescript的高级类型里我们主要讲解如下核心知识点:

  • 交叉类型
  • 联合类型
  • 多态的 this类型
  • 索引类型查询操作符
  • 索引访问操作符

交叉类型是将多个类型合并为一个类型。我们可以把现有的多种类型叠加到一起成为一种类型,下面有个经典的例子供大家参考:

function extend<T, U>(first: T, second: U): T & U {
    let result = <T & U>{};
    for (let id in first) {
        (<any>result)[id] = (<any>first)[id];
    }
    for (let id in second) {
        if (!result.hasOwnProperty(id)) {
            (<any>result)[id] = (<any>second)[id];
        }
    }
    return result;
}
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我们通过字符 & 来表示联合, 此时以上代码中的返回值会具有T和U的类型.

联合类型表示一个值可以是几种类型之一。 我们用竖线(|)分隔每个类型,所以 number | string | boolean表示一个值可以是 number, string,或 boolean。具体例子如下:

let name: string | number = 'xuxiaoxi'

function sayName(name: string):(string|number) { 
  return name 
}
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值得注意的是: 如果一个值是联合类型,我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的成员。

还有一种常见的需求是, 我们在实现自己的类后,需要支持类方法的链式调用, 这个时候我们应该返回this, 在typescript中我们就需要了解多态的 this类型. 它表示的是某个包含类或接口的子类型。 这被称做 F-bounded多态性。要想在typescript中支持链式, 我们可以这么写:

class MyCalculator {
    public constructor(number = 0) { }
    public add(n: number): this {
        this.value += n;
        return this;
    }
    public multiply(n: number): this {
        this.value *= n;
        return this;
    }
    // ... 其他操作 ...
}

let v = new MyCalculator(2).multiply(5).add(1);
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下面一个我们需要知道的知识点是索引类型查询操作符. 一般用keyof表示。 对于任何类型T, keyof T的结果为T上已知的公共属性名的联合。 比如我们定义一个接口Animal:

interface Animal {
    cat: string;
    dog: string;
}

let AnimalProps: keyof Animal; // 'cat' | 'dog'
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keyof Animal是完全可以与 'cat' | 'dog'互相替换的。 不同的是如果我们添加了其它的属性到 Animal,例如 pig: string,那么 keyof Animal会自动变为 'cat' | 'dog' | 'pig'。

7. 命名空间

命名空间主要作用是用来组织代码,以便于在记录它们类型的同时还不用担心与其它对象产生命名冲突。 由于命名空间的用法很简单,这里我们以网上比较流行的D3作为例子, 代码如下:

declare namespace D3 {
    export interface Selectors {
        select: {
            (selector: string): Selection;
            (element: EventTarget): Selection;
        };
    }

    export interface Event {
        x: number;
        y: number;
    }

    export interface Base extends Selectors {
        event: Event;
    }
}

declare var d3: D3.Base;
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8. 使用第三方类库 在熟悉以上基础知识之后, 我们看一下如何使用支持typescript的第三方类库. 比如说我们常用的lodash, 那么正确的使用步骤如下:

// 安装lodash和对应的类型文件
npm install --save lodash @types/lodash

// 在代码中使用
import * as _ from "lodash";
_.padStart("Hello xuxiaoxi!", 12, " ");
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9. 声明文件 声明文件也是一个非常重要的知识点.对于使用未经声明的全局函数或者全局变量, typescript往往会报错, 所以我们可以在对应位置添加xxx.d.ts文件, 并在里面声明我们所需要的变量, ts会自动检索到该文件并进行解析. 以下是几个案例, 供大家参考学习:

// global.d.ts

// 声明全局变量
declare var name: string;

// 全局函数
declare function say(name: string): void;

// 带属性的对象
declare namespace myObj {
    function say(s: string): string;
    let money: number;
}

// 可重用的接口
interface Animal {
    kind: string;
    age: number;
    weight?: number;
}
declare function findAnmiate(animal:Animal):void
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当然我们还可以定义更多有用的声明, 这里就不一一举例了.

React + Typescript项目实战

1. 使用umi搭建react+typescript项目

为了帮助大家快速上手typescript开发, 这里我们采用umi来搭建一个支持ts的项目, 不熟悉的朋友可以参考笔者之前学习umi的文章.

2. 定义去全局声明文件

我们在项目src目录下创建一个global.d.ts来作为我们全局的声明文件, 用来处理全局声明和兼容第三方库.

3. 使用ts实现工具类库 我们在src目录下创建一个utils目录用来存放我们的工具类或者通用库, 比如在utils下新建一个tool.ts作为我们的通用工具函数, 这里我们写个最简单的例子:

/**
* 生成uuid
*/
const uuid = ():string => {
    let s:Array<any> = [];
    let hexDigits:string"0123456789abcdef";
    for (let i = 0; i < 36; i++) {
        s[i] = hexDigits.substr(Math.floor(Math.random() * 0x10), 1);
    }
    s[14] = "4"; 
    s[19] = hexDigits.substr((s[19] & 0x3) | 0x8, 1); 
    s[8] = s[13] = s[18] = s[23] = "-";
    let uuid = s.join("");
    return uuid;
};

// 可以来自于外部的type.ts文件
interface Params {
  [propName: string]: string | number
}

/**
 * reverseJson 反转对象键值对
 * @param {object} obj 待反转的对象
 * @param {object} target 反转的目标对象
 */
const reverseJson = (obj:Params = {}, target:Params = {}):Params => {
  Object.keys(obj).forEach((key:string) => { target[obj[key]] = key })
  return target
}
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以上只是几个简单的案例, 还不够完善, 大家可以根据自己的需求实现相应的封装.

4. 在React组件中使用typescript

笔者将在下一篇文章中继续实现该章节, 让大家对实际的typescript开发有一个具体的认识.

最后

如果想学习更多H5游戏, webpacknodegulpcss3javascriptnodeJScanvas数据可视化等前端知识和实战,欢迎在公号《趣谈前端》加入我们的技术群一起学习讨论,共同探索前端的边界。

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