类

类的概念

虽然 JavaScript 中有类的概念，但是可能大多数 JavaScript 程序员并不是非常熟悉类，这里对类相关的概念做一个简单的介绍。

• 类（Class）：定义了一件事物的抽象特点，包含它的属性和方法
• 对象（Object）：类的实例，通过 new 生成
• 面向对象（OOP）的三大特性：封装、继承、多态
• 封装（Encapsulation）：将对数据的操作细节隐藏起来，只暴露对外的接口。外界调用端不需要（也不可能）知道细节，就能通过对外提供的接口来访问该对象，同时也保证了外界无法任意更改对象内部的数据
• 继承（Inheritance）：子类继承父类，子类除了拥有父类的所有特性外，还有一些更具体的特性
• 多态（Polymorphism）：由继承而产生了相关的不同的类，对同一个方法可以有不同的响应。比如 Cat 和 Dog 都继承自 Animal，但是分别实现了自己的 eat 方法。此时针对某一个实例，我们无需了解它是 Cat 还是 Dog，就可以直接调用 eat 方法，程序会自动判断出来应该如何执行 eat
• 存取器（getter & setter）：用以改变属性的读取和赋值行为
• 修饰符（Modifiers）：修饰符是一些关键字，用于限定成员或类型的性质。比如 public 表示公有属性或方法
• 抽象类（Abstract Class）：抽象类是供其他类继承的基类，抽象类不允许被实例化。抽象类中的抽象方法必须在子类中被实现
• 接口（Interfaces）：不同类之间公有的属性或方法，可以抽象成一个接口。接口可以被类实现（implements）。一个类只能继承自另一个类，但是可以实现多个接口

JS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 {
    public 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

实例属性

ES6 中实例的属性只能通过构造函数中的 this.xxx 来定义，ES7 中可以直接在类里面定义：

class Animal {
  name = 'Jack';

  constructor() {
    // ...
  }
}

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

静态属性

ES7 中，可以使用 static 定义一个静态属性：

class Animal {
  static num = 42;

  constructor() {
    // ...
  }
}

console.log(Animal.num); // 42

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: string) {
        this.name = name;
    }
}

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

上面的例子中，name 被设置为了 public，所以直接访问实例的 name 属性是允许的。

很多时候，我们希望有的属性是无法直接存取的，这时候就可以用 private 了：

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

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // ERROR 属性“name”为私有属性，只能在类“Animal”中访问。
a.name = 'Tom'; // ERROR 属性“name”为私有属性，只能在类“Animal”中访问。

需要注意的是，TypeScript 编译之后的代码中，并没有限制 private 属性在外部的可访问性。

上面的例子编译后的代码是：

"use strict";
var Animal = (function () {
    function Animal(name) {
        this.name = name;
    }
    return Animal;
}());
var a = new Animal('Jack');
console.log(a.name);
a.name = 'Tom';

使用 private 修饰的属性或方法，在子类中也是不允许访问的：

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

class Cat extends Animal {
    constructor(name: string) {
        super(name);
        console.log(this.name); // ERROR 属性“name”为私有属性，只能在类“Animal”中访问。
    }
}

而如果是用 protected 修饰，则允许在子类中访问：

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

class Cat extends Animal {
    constructor(name: string) {
        super(name);
        console.log(this.name);
    }
}

当构造函数修饰为 private 时，该类不允许被继承或者实例化：

class Animal {
    public name;
    private constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
}
class Cat extends Animal { // ERROR 无法扩展类“Animal”。类构造函数标记为私有。
    constructor(name: string) {
        super(name);
    }
}

let a = new Animal('Jack') // ERROR 类“Animal”的构造函数是私有的，仅可在类声明中访问。

当构造函数修饰为 protected 时，该类只允许被继承：

class Animal {
    public name;
    protected constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
}
class Cat extends Animal {
    constructor(name: string) {
        super(name);
    }
}

let a = new Animal('Jack'); // ERROR 类“Animal”的构造函数是受保护的，仅可在类声明中访问。

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: string) {
        // 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: string) {
        this.name = name;
    }
}

let a = new Animal('Jack');
console.log(a.name); // Jack
a.name = 'Tom'; // ERROR 无法分配到 "name" ，因为它是只读属性。

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: string) {
        // this.name = name;
    }
}

抽象类

abstract 用于定义抽象类和其中的抽象方法。

什么是抽象类？

首先，抽象类是不允许被实例化的：

abstract class Animal {
    public name;
    public constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    public abstract sayHi(): void;
}

let a = new Animal('Jack'); // ERROR 无法创建抽象类的实例。

上面的例子中，我们定义了一个抽象类 Animal，并且定义了一个抽象方法 sayHi。在实例化抽象类的时候报错了。

其次，抽象类中的抽象方法必须被子类实现：

abstract class Animal {
    public name;
    public constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    public abstract sayHi(): void;
}

class Cat extends Animal { // ERROR 非抽象类“Cat”没有实现继承自“Animal”类的抽象成员“sayHi”。
    public eat() {
        console.log(`${this.name} is eating.`);
    }
}

let cat = new Cat('Tom');

上面的例子中，我们定义了一个类 Cat 继承了抽象类 Animal，但是没有实现抽象方法 sayHi，所以编译报错了。

下面是一个正确使用抽象类的例子：

abstract class Animal {
    public name;
    public constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    public abstract sayHi(): void;
}

class Cat extends Animal {
    public sayHi() {
        console.log(`Meow, My name is ${this.name}`);
    }
}

let cat = new Cat('Tom');

上面的例子中，我们实现了抽象方法 sayHi，编译通过了。

需要注意的是，即使是抽象方法，TypeScript 的编译结果中，仍然会存在这个类，上面的代码的编译结果是：

"use strict";
var __extends = (this && this.__extends) || (function () {
    var extendStatics = function (d, b) {
        extendStatics = Object.setPrototypeOf ||
            ({ __proto__: [] } instanceof Array && function (d, b) { d.__proto__ = b; }) ||
            function (d, b) { for (var p in b) if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(b, p)) d[p] = b[p]; };
        return extendStatics(d, b);
    };
    return function (d, b) {
        if (typeof b !== "function" && b !== null)
            throw new TypeError("Class extends value " + String(b) + " is not a constructor or null");
        extendStatics(d, b);
        function __() { this.constructor = d; }
        d.prototype = b === null ? Object.create(b) : (__.prototype = b.prototype, new __());
    };
})();
var Animal = (function () {
    function Animal(name) {
        this.name = name;
    }
    return Animal;
}());
var Cat = (function (_super) {
    __extends(Cat, _super);
    function Cat() {
        return _super !== null && _super.apply(this, arguments) || this;
    }
    Cat.prototype.sayHi = function () {
        console.log("Meow, My name is ".concat(this.name));
    };
    return Cat;
}(Animal));

var cat = new Cat('Tom');

类的类型

给类加上 TypeScript 的类型很简单：

class Animal {
    name: string;
    constructor(name: string) {
        this.name = name;
    }
    sayHi(): string {
        return `My name is ${this.name}`;
    }
}

let a: Animal = new Animal('Jack');
console.log(a.sayHi()); // My name is Jack

参考文档

TypeScript入门教程