TypeScript 基础

综述

TypeScript（简称：TS）是 JavaScript 的超集（JS 有的 TS 都有）。
TypeScript = Type + JavaScript（在 JS 基础之上，为 JS 添加了类型支持）。

从编程语言的动静态来区分，TypeScript 属于静态类型的编程语言，JS 属于动态类型的编程语言。

• 静态类型： 编译期做类型检查
• 动态类型： 执行期做类型检查

代码编译和代码执行的顺序：1 编译 → 2 执行

• 对于 JS 来说：需要等到代码真正去执行的时候才能发现错误（晚）。
• 对于 TS 来说：在代码编译的时候（代码执行前）就可以发现错误（早）。
• 配合 VSCode 等开发工具，TS 可以提前到在编写代码的同时就发现代码中的错误，减少找 Bug、改 Bug 时间。

优势

1. 更早（写代码的同时）发现错误，减少找 Bug、改 Bug 时间，提升开发效率。
2. 程序中任何位置的代码都有代码提示，随时随地的安全感，增强了开发体验。
3. 强大的类型系统提升了代码的可维护性，使得重构代码更加容易。
4. 支持最新的 ECMAScript 语法，优先体验最新的语法，让你走在前端技术的最前沿。
5. TS 类型推断机制，不需要在代码中的每个地方都显式标注类型，让你在享受优势的同时，尽量降低了成本。

除此之外，Vue 3 源码使用 TS 重写、Angular 默认支持 TS、React 与 TS 完美配合，TypeScript 已成为大中型前端项目的首选编程语言。

初体验

安装编译TS的工具包

问题：为什么要安装编译 TS 的工具包？
回答： Node.js / 浏览器，只认识 JS 代码，不认识 TS 代码。需要先将 TS 代码转化为 JS 代码，然后才能运行。

安装命令： npm i -g typescript
typescript 包： 用来编译 TS 代码的包，提供了 tsc 命令，实现了 TS → JS 的转化。
验证是否安装成功： tsc -v（查看 typescript 的版本）

编译并运行TS代码

1. 创建 hello.ts 文件（注意：TS 文件的后缀名为 .ts）。
2. 将 TS 编译为 JS：在终端中输入命令，tsc hello.ts（此时，在同级目录中会出现一个同名的 JS 文件）。
3. 执行 JS 代码：在终端中输入命令，node hello.js。

简化运行TS的步骤

问题描述： 每次修改代码后，都要重复执行两个命令，才能运行 TS 代码，太繁琐。
简化方式： 使用 ts-node 包，直接在 Node.js 中执行 TS 代码。

安装命令： npm i -g ts-node
使用方式： ts-node hello.ts

常用基础类型

综述

TypeScript 是 JS 的超集，TS 提供了 JS 的所有功能，并且额外增加了：类型系统。

• 所有的 JS 代码都是 TS 代码。
• JS 有类型（比如，number/string 等），但是 JS 不会检查变量的类型是否发生变化。而 TS 会检查。

TypeScript 类型系统的主要优势：可以显示标记出代码中的意外行为，从而降低了发生错误的可能性。

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可以将 TS 中的常用基础类型细分为两类：1. JS 已有类型; 2. TS 新增类型

• 1. JS 已有类型
  • 原始类型：number / string / boolean / null / undefined / symbol
  • 对象类型：object（包括：数组、对象、函数等对象）
• 2. TS 新增类型
  • 联合类型
  • 自定义类型（类型别名）
  • 接口
  • 元组
  • 字面量类型
  • 枚举
  • void
  • any

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类型注解

示例代码：

let age: number = 18;

说明： 代码中的 : number 就是类型注解。
作用： 为变量添加类型约束。比如，上述代码中，约定变量 age 的类型为 number（数值类型）。
解释： 约定了什么类型，就只能给变量赋值该类型的值，否则，就会报错。

let age: number = "18";
// > ❌ 不能将类型“string”分配给类型“number”。 ts(2322)

typeof

众所周知，JS 提供了 typeof 操作符，用来在 JS 中获取数据的类型。

console.log(typeof "Hello world"); // 打印 string

实际上，TS 也提供了 typeof 操作符：可以在类型上下文中引用变量或属性的类型（类型查询）。

使用场景： 根据已有变量的值，获取该值的类型，来简化类型书写。

let p = { x: 1, y: 2 };
function formatPoint(point: { x: number; y: number }) {}
formatPoint(p);

function formatPoint(point: typeof p) {}

解释：

1. 使用 typeof 操作符来获取变量 p 的类型，结果与第一种（对象字面量形式的类型）相同。
2. typeof 出现在类型注解的位置（参数名称的冒号后面）所处的环境就在类型上下文（区别于 JS 代码）。
3. 注意：typeof 只能用来查询变量或属性的类型，无法查询其他形式的类型（比如，函数调用的类型）。

原始类型

原始类型： number / string / boolean / null / undefined / symbol
特点： 简单。这些类型，完全按照 JS 中类型的名称来书写。

let age: number = 18;
let myName: string = "刘老师";
let isLoading: boolean = false;
// 等等...

数组类型（含联合类型说明）

对象类型： object（包括：数组、对象、函数等对象）。
特点： 对象类型在 TS 中更加细化，每个具体的对象都有自己的类型语法。

数组类型的两种写法：（推荐使用 number[] 写法）

let numbers: number[] = [1, 3, 5];
let strings: Array<string> = ["a", "b", "c"];

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需求： 数组中既有 number 类型，又有 string 类型，这个数组的类型应该如何写？

let arr: (number | string)[] = [1, "a", 3, "b"];

解释： |（竖线）在 TS 中叫做联合类型（由两个或多个其他类型组成的类型，表示可以是这些类型中的任意一种）。

类型别名

类型别名（自定义类型）： 为任意类型起别名。
使用场景： 当同一类型（复杂）被多次使用时，可以通过类型别名，简化该类型的使用。

type CustomArray = (number | string)[];
let arr1: CustomArray = [1, "a", 3, "b"];
let arr2: CustomArray = ["x", "y", 6, 7];

解释：

1. 使用 type 关键字来创建类型别名。
2. 类型别名（比如此处的 CustomArray），可以是任意合法的变量名称。
3. 创建类型别名后，直接使用该类型别名作为变量的类型注解即可。

函数类型

函数的类型实际上指的是：函数参数和返回值的类型。

为函数指定类型的两种方式：

1. 单独指定参数、返回值的类型
2. 同时指定参数、返回值的类型

1. 单独指定参数、返回值的类型

function add(num1: number, num2: number): number {
  return num1 + num2;
}

const add = (num1: number, num2: number): number => {
  return num1 + num2;
};

2. 同时指定参数、返回值的类型

const add: (num1: number, num2: number) => number = (num1, num2) => {
  return num1 + num2;
};

解释： 当函数作为表达式时，可以通过类似箭头函数形式的语法来为函数添加类型。
注意： 这种形式只适用于函数表达式。

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如果函数没有返回值，那么，函数返回值类型为：void。

function greet(name: string): void {
  console.log("Hello", name);
}

使用函数实现某个功能时，参数可以传也可以不传。这种情况下，在给函数参数指定类型时，就用到可选参数了。
比如，数组的 slice 方法，可以 slice() 也可以 slice(1) 还可以 slice(1, 3)。

function mySlice(start?: number, end?: number): void {
  console.log("起始索引:", start, "结束索引:", end);
}

可选参数： 在可传可不传的参数名称后面添加 ?（问号）。
注意： 可选参数只能出现在参数列表的最后，也就是说可选参数后面不能再出现必选参数。

对象类型

JS 中的对象是由属性和方法构成的，而 TS 中对象的类型就是在描述对象的结构（有什么类型的属性和方法）。

对象类型的写法：

let person: { name: string; age: number; sayHi(): void } = {
  name: "jack",
  age: 19,
  sayHi() {},
};

解释：

1. 直接使用 {} 来描述对象结构。属性采用 属性名: 类型 的形式；方法采用 方法名(): 返回值类型 的形式。
2. 如果方法有参数，就在方法名后面的小括号中指定参数类型（比如：greet(name: string): void）。
3. 在一行代码中指定对象的多个属性类型时，使用 ;（分号）来分隔。
4. 如果一行代码只指定一个属性类型（通过换行来分隔多个属性类型），可以去掉 ;（分号）。
5. 方法的类型也可以使用箭头函数形式（比如：{ sayHi: () => void }）。

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对象的属性或方法，也可以是可选的，此时就用到可选属性了。

比如，我们在使用 axios({ ... }) 时，如果发送 GET 请求，method 属性就可以省略。

function myAxios(config: { url: string; method?: string }) {
  console.log(config);
}

可选属性的语法与函数可选参数的语法一致，都使用 ?（问号）来表示。

接口

当一个对象类型被多次使用时，一般会使用接口（interface）来描述对象的类型，达到复用的目的。

解释：

1. 使用 interface 关键字来声明接口。
2. 接口名称（比如，此处的 IPerson），可以是任意合法的变量名称。
3. 声明接口后，直接使用接口名称作为变量的类型。
4. 因为每一行只有一个属性类型，因此，属性类型后没有 ;（分号）。

interface IPerson {
  name: string;
  age: number;
  sayHi(): void;
}

let person: IPerson = {
  name: "jack",
  age: 19,
  sayHi() {},
};

对比 type

• 相同点：都可以给对象指定类型。
• 不同点：
  • 接口，只能为对象指定类型。
  • 类型别名，不仅可以为对象指定类型，实际上可以为任意类型指定别名。

interface IPerson {
  name: string;
  age: number;
  sayHi(): void;
}

type IPerson = {
  name: string;
  age: number;
  sayHi(): void;
};

type NumStr = number | string;

继承

如果两个接口之间有相同的属性或方法，可以将公共的属性或方法抽离出来，通过继承来实现复用。

比如，这两个接口都有 x、y 两个属性，重复写两次可以，但很繁琐。

interface Point2D {
  x: number;
  y: number;
}
interface Point3D {
  x: number;
  y: number;
  z: number;
}

更好的方式：

interface Point2D {
  x: number;
  y: number;
}
interface Point3D extends Point2D {
  z: number;
}

解释：

1. 使用 extends（继承）关键字实现了接口 Point3D 继承 Point2D。
2. 继承后，Point3D 就有了 Point2D 的所有属性和方法（此时，Point3D 同时有 x、y、z 三个属性）。

元组

场景： 在地图中，使用经纬度坐标来标记位置信息。
可以使用数组来记录坐标，那么，该数组中只有两个元素，并且这两个元素都是数值类型。

let position: number[] = [39.5427, 116.2317];

使用 number[] 的缺点： 不严谨，因为该类型的数组中可以出现任意多个数字。

更好的方式：元组（Tuple）。

元组类型是另一种类型的数组，它确切地知道包含多少个元素，以及特定索引对应的类型。

let position: [number, number] = [39.5427, 116.2317];

解释：

1. 元组类型可以确切地标记出有多少个元素，以及每个元素的类型。
2. 该示例中，元组有两个元素，每个元素的类型都是 number。

类型推论

在 TS 中，某些没有明确指出类型的地方，TS 的类型推论机制会帮助提供类型。
换句话说：由于类型推论的存在，这些地方，类型注解可以省略不写！

发生类型推论的 2 种常见场景：

1. 声明变量并初始化时
2. 定义函数返回值时

let age: number; // TS 自动推断出变量 age 为 number 类型

let age = 18; // 鼠标移入变量名称 age

function add(num1: number, num2: number): number; // 函数返回值类型可推断

function add(num1: number, num2: number) {
  return num1 + num2;
} // 省略返回值类型，鼠标移入函数名称 add，即可查看返回值类型为 number

注意： 这两种情况下，类型注解可以省略不写！
推荐： 能省略类型注解的地方就省略（偷懒），充分利用 TS 类型推论的能力，提升开发效率。
技巧： 如果不知道类型，可以通过鼠标放在变量名称上，利用 VSCode 的提示来查看类型。

类型断言

有时候你会让 TS 更加明确一个值的类型，此时，可以使用类型断言来指定更具体的类型。
比如，

<a href="https://github.com/" id="link">GitHub</a>

const aLink: HTMLElement; // 鼠标移入变量名称 aLink，即可查看类型为 HTMLElement
const aLink = document.getElementById("link");

注意： getElementById 方法返回值的类型是 HTMLElement，该类型只包含所有标签公共的属性或方法，不包含 a 标签特有的 href 等属性。
因此，这个类型太宽泛（不具体），无法操作 href 等 a 标签特有的属性或方法。

解决方式： 这种情况下就需要使用类型断言指定更加具体的类型。

使用类型断言：

const aLink: HTMLAnchorElement; // 鼠标移入，显示类型为 HTMLAnchorElement
const aLink = document.getElementById("link") as HTMLAnchorElement;

解释：

1. 使用 as 关键字实现类型断言。
2. 关键字 as 后面的类型是一个更加具体的类型（HTMLAnchorElement 是 HTMLElement 的子类型）。
3. 通过类型断言，aLink 的类型变得更加具体，这样就可以访问 a 标签特有的属性或方法了。

另一种语法，使用 < > 语法，这种语法形式不常用知道即可：

const aLink = <HTMLAnchorElement>document.getElementById("link");

技巧： 在浏览器控制台，通过 console.dir() 打印 DOM 元素，在属性列表的最后面，即可看到该元素的类型。

字面量类型

思考以下代码，两个变量的类型分别是什么？

let str1 = "Hello TS";
const str2 = "Hello TS";

通过 TS 类型推论机制，可以得到答案：

1. 变量 str1 的类型为：string。
2. 变量 str2 的类型为：'Hello TS'。

解释：

1. str1 是一个变量（let），它的值可以是任意字符串，所以类型为：string。
2. str2 是一个常量（const），它的值不能变化，只能是 'Hello TS'，所以，它的类型为：'Hello TS'。

注意： 此处的 'Hello TS'，就是一个字面量类型。也就是说，某个特定的字符串也可以作为 TS 中的类型。
除字符串外，任意的 JS 字面量（比如，对象、数字等）都可以作为类型使用。

使用模式： 字面量类型配合联合类型一起使用。

使用场景： 用来表示一组明确的可选值列表。

比如，在贪吃蛇游戏中，游戏的方向的可选值只能是上、下、左、右中的任意一个。

function changeDirection(direction: "up" | "down" | "left" | "right") {
  console.log(direction);
}

解释： 参数 direction 的值只能是 up/down/left/right 中的任意一个。
优势： 相比于 string 类型，使用字面量类型更加精确、严谨。

枚举

枚举的功能类似于字面量类型+联合类型组合的功能，也可以表示一组明确的可选值。

枚举：定义一组命名常量。 它描述一个值，该值可以是这些命名常量中的一个。

enum Direction {
  Up,
  Down,
  Left,
  Right,
}

function changeDirection(direction: Direction) {
  console.log(direction);
}

解释：

1. 使用 enum 关键字定义枚举。
2. 约定枚举名称、枚举中的值以大写字母开头。
3. 枚举中的多个值之间通过逗号（,）分隔。
4. 定义好枚举后，直接使用枚举名称作为类型注解。

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注意： 形参 direction 的类型为枚举 Direction，那么，实参的值就应该是枚举 Direction 成员的任意一个。

访问枚举成员：

changeDirection(Direction.Up);

解释： 类似于 JS 中的对象，直接通过点（.）语法访问枚举的成员。

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问题： 我们把枚举成员作为了函数的实参，它的值是什么呢？

changeDirection(Direction.Up);

（enum member）Direction.Up = 0

解释： 通过将鼠标移入 Direction.Up，可以看到枚举成员 Up 的值为 0。 注意： 枚举成员是有值的，默认认为：从 0 开始自增的数值。

我们把枚举成员的值为数字的枚举，称为：数字枚举。

当然，也可以给枚举中的成员初始化值。

// Down -> 11, Left -> 12, Right -> 13
enum Direction {
  Up = 10,
  Down,
  Left,
  Right,
}

enum Direction {
  Up = 2,
  Down = 4,
  Left = 8,
  Right = 16,
}

---

字符串枚举： 枚举成员的值是字符串。

enum Direction {
  Up = "UP",
  Down = "DOWN",
  Left = "LEFT",
  Right = "RIGHT",
}

注意： 字符串枚举没有自增长行为，因此，字符串枚举的每个成员必须有初始值。

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枚举是 TS 为数不多的非 JavaScript 类型级扩展（不仅仅是类型的）特性之一。

因为：其他类型仅仅被当做类型，而枚举不仅用作类型，还提供值（枚举成员都是有值的）。

也就是说，其他的类型会在编译为 JS 代码时自动移除。但是，枚举类型会被编译为 JS 代码！

enum Direction {
  Up = "UP",
  Down = "DOWN",
  Left = "LEFT",
  Right = "RIGHT",
}

→

var Direction;
(function (Direction) {
  Direction["Up"] = "UP";
  Direction["Down"] = "DOWN";
  Direction["Left"] = "LEFT";
  Direction["Right"] = "RIGHT";
})(Direction || (Direction = {}));

说明： 枚举与前面讲到的字面量类型+联合类型组合的功能类似，都用来表示一组明确的可选值列表。
一般情况下，推荐使用字面量类型+联合类型组合的方式，因为相比枚举，这种方式更加直观、简洁、高效。

any 类型

原则：不推荐使用 any！

这会让 TypeScript 变为 “AnyScript”（失去 TS 类型保护的优势）。

因为当值的类型为 any 时，可以对该值进行任意操作，并且不会有代码提示。

let obj: any = { x: 0 };

obj.bar = 100;
obj();
const n: number = obj;

解释：

以上操作都不会有任何类型错误提示，即使可能存在错误！

• 尽可能地避免使用 any 类型，除非临时使用 any 来“避免”书写很长、很复杂的类型！

其他隐式具有 any 类型的情况：

1. 声明变量不提供类型也不提供默认值
2. 函数参数不加类型

注意： 因为不推荐使用 any，所以，这两种情况下都应该提供类型！

类型声明文件

TS中的两种文件类型

TS 中有两种文件类型：

1. .ts 文件
2. .d.ts 文件

.ts 文件

• .ts 是 implementation（代码实现文件）

1. 既包含类型信息又可执行代码。
2. 可以被编译为 .js 文件，然后执行代码。
3. 用途：编写程序代码的地方。

.d.ts 文件

• .d.ts 是 declaration（类型声明文件）

  如果要为 JS 库提供类型信息，要使用 .d.ts 文件。

1. 只包含类型信息的类型声明文件。
2. 不会生成 .js 文件，仅用于提供类型信息。
3. 用途：为 JS 提供类型信息。

类型声明文件的使用说明

使用已有的类型声明文件

使用已有的类型声明文件：1 内置类型声明文件 2 第三方库的类型声明文件。

内置类型声明文件

内置类型声明文件：TS 为 JS 运行时可用的所有标准化内置 API 都提供了声明文件。

比如，在使用数组时，数组所有方法都会有相应的代码提示以及类型信息：

(method) Array<number>.forEach(callbackfn: (value: number, index: number, array: number[]) => void, thisArg?: any): void

实际上这都是 TS 提供的内置类型声明文件。
可以通过 Ctrl + 鼠标左键（Mac: option + 鼠标左键）来查看内置类型声明文件内容。
比如，查看 forEach 方法的类型声明，在 VSCode 中会自动跳转到 lib.es5.d.ts 类型声明文件中。
当然，像 window、document 等 BOM、DOM API 也都有相应的类型声明（lib.dom.d.ts）。

第三方库的类型声明文件

第三方库的类型声明文件：目前，几乎所有常用的第三方库都有相应的类型声明文件。

第三方库的类型声明文件有两种存在形式：

• 库自带类型声明文件：比如，axios。
• 由 DefinitelyTyped 提供。

1. 库自带类型声明文件：比如，axios。

node_modules
└── axios
    ├── dist
    ├── lib
    ├── CHANGELOG.md
    ├── index.d.ts     ← TS 类型声明文件
    └── index.js      ← JavaScript 源码文件

解释：这种情况下，正常导入该库，TS 就会自动加载库自己的类型声明文件，以提供该库的类型声明。

2. 由 DefinitelyTyped 提供。

DefinitelyTyped 是一个 GitHub 仓库，用来提供高质量 TypeScript 类型声明。

可以通过 npm/yarn 来下载该仓库提供的 TS 类型声明包，这些包的名称格式为：@types/*。

比如，@types/react、@types/lodash 等。

说明：在实际项目开发时，如果你使用的第三方库没有自带的声明文件，VSCode 会给出明确的提示。

import _ from "lodash"; // 报错提示
import { difference } from "lodash"; // 报错提示

尝试使用 npm i --save-dev @types/lodash（如果存在），或者添加一个包含 declare module 'lodash'; 的新声明（.d.ts）文件 ts(7016)

解释：当安装 @types/* 类型声明包后，TS 也会自动加载该声明包，以提供该库的类型声明。

补充：TS 官方文档提供了一个页面，可以来查询 @types/* 库。

创建自己的类型声明文件

创建自己的类型声明文件：1 项目内共享类型 2 为已有 JS 文件提供类型声明。

1. 项目内共享类型：如果多个 .ts 文件中都用到同一个类型，此时可以创建 .d.ts 文件提供该类型，实现类型共享。

操作步骤：

1. 创建 index.d.ts 类型声明文件。
2. 创建需要共享的类型，并使用 export 导出（TS 中的类型也可以使用 import/export 实现模块化功能）。
3. 在需要使用共享类型的 .ts 文件中，通过 import 导入即可（.d.ts 后缀导入时，直接省略）。

2. 为已有 JS 文件提供类型声明：
   1. 在将 JS 项目迁移到 TS 项目时，为了让已有的 .js 文件有类型声明。
   2. 成为库作者，创建库给其他人使用。

注意：类型声明文件的编写与模块化方式相关，不同的模块化方式有不同的写法。但由于历史原因，JS 模块化的发展经历过多种变化（AMD、CommonJS、UMD、ESModule 等），而 TS 支持各种模块化形式的类型声明。这就导致，类型声明文件相关内容又多又杂。

说明

说明：TS 项目中也可以使用 .js 文件。
说明：在导入 .js 文件时，TS 会自动加载与 .js 同名的 .d.ts 文件，以提供类型声明。

declare 关键字：用于类型声明，为其他地方（比如，.js 文件）已存在的变量声明类型，而不是创建一个新的变量。

1. 对于 type、interface 等这些明确就是 TS 类型的（只能在 TS 中使用的），可以省略 declare 关键字。
2. 对于 let、function 等具有双重含义（在 JS、TS 中都能用），应该使用 declare 关键字，明确指定此处用于类型声明。