政安晨【TypeScript高级用法】（一）：类与对象

news2024/11/17 7:48:31

为了在今后使用Cocos引擎开发虚拟场景，咱们首先要了解TypeScript语言。

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收录专栏: AI虚拟世界大讲堂

希望政安晨的博客能够对您有所裨益，如有不足之处，欢迎在评论区提出指正！

前言

TypeScript 是一种由微软开发的开源编程语言，它是 JavaScript 的超集，增加了静态类型检查和其他特性。TypeScript 通过在编译时检查类型的正确性，帮助开发者减少错误，并提供更好的代码提示和自动补全功能。

TypeScript 支持 ECMAScript 的所有功能，包括最新的 ES6 和 ES7 标准。除此之外，它还提供了额外的功能，如接口、类、模块和装饰器，以帮助开发者更好地组织和管理代码。TypeScript 还支持通过类型注解来增加代码的可读性和可维护性，并提供了丰富的工具和编辑器插件来提高开发效率。

由于 TypeScript 是 JavaScript 的超集，因此可以直接运行在任何支持 JavaScript 的环境中，包括浏览器、Node.js 和各种 JavaScript 运行时。此外，许多流行的 JavaScript 框架和库，如 React、Angular 和 Vue.js，都提供了对 TypeScript 的良好支持。

总的来说，TypeScript 提供了更强大的静态类型检查和丰富的语言特性，使得开发者可以更安全、高效地编写 JavaScript 代码。它已经成为许多开发者在大型项目中的首选语言，并且在 JavaScript 社区中得到了广泛的支持和认可。

TypeScript 类

TypeScript 是面向对象的 JavaScript。

类描述了所创建的对象共同的属性和方法。

TypeScript 支持面向对象的所有特性，比如 类、接口等。

TypeScript 类定义方式如下：

class class_name { 
    // 类作用域
}

定义类的关键字为 class，后面紧跟类名，类可以包含以下几个模块（类的数据成员）：

  • 字段 − 字段是类里面声明的变量。字段表示对象的有关数据。

  • 构造函数 − 类实例化时调用，可以为类的对象分配内存。

  • 方法 − 方法为对象要执行的操作。

实例

创建一个 Person 类：

class Person {
}

创建类的数据成员

以下实例我们声明了类 Car，包含字段为 engine，构造函数在类实例化后初始化字段 engine。

this 关键字表示当前类实例化的对象。注意构造函数的参数名与字段名相同，this.engine 表示类的字段。

此外我们也在类中定义了一个方法 disp()。

class Car { 
    // 字段 
    engine:string; 
 
    // 构造函数 
    constructor(engine:string) { 
        this.engine = engine 
    }  
 
    // 方法 
    disp():void { 
        console.log("发动机为 :   "+this.engine) 
    } 
}

创建实例化对象

我们使用 new 关键字来实例化类的对象，语法格式如下：

var object_name = new class_name([ arguments ])

类实例化时会调用构造函数，例如：

var obj = new Car("Engine 1")

类中的字段属性和方法可以使用 . 号来访问：

// 访问属性
obj.field_name 

// 访问方法
obj.function_name()

完整实例

以下实例创建来一个 Car 类，然后通过关键字 new 来创建一个对象并访问属性和方法：

class Car { 
   // 字段
   engine:string; 
   
   // 构造函数
   constructor(engine:string) { 
      this.engine = engine 
   }  
   
   // 方法
   disp():void { 
      console.log("函数中显示发动机型号  :   "+this.engine) 
   } 
} 
 
// 创建一个对象
var obj = new Car("XXSY1")
 
// 访问字段
console.log("读取发动机型号 :  "+obj.engine)  
 
// 访问方法
obj.disp()

类的继承

ypeScript 支持继承类，即我们可以在创建类的时候继承一个已存在的类，这个已存在的类称为父类，继承它的类称为子类。

类继承使用关键字 extends，子类除了不能继承父类的私有成员(方法和属性)和构造函数，其他的都可以继承。

TypeScript 一次只能继承一个类，不支持继承多个类，但 TypeScript 支持多重继承（A 继承 B，B 继承 C）。

语法格式如下：

class child_class_name extends parent_class_name

实例

类的继承：实例中创建了 Shape 类，Circle 类继承了 Shape 类，Circle 类可以直接使用 Area 属性：

class Shape { 
   Area:number 
   
   constructor(a:number) { 
      this.Area = a 
   } 
} 
 
class Circle extends Shape { 
   disp():void { 
      console.log("圆的面积:  "+this.Area) 
   } 
}
  
var obj = new Circle(223); 
obj.disp()

需要注意的是子类只能继承一个父类，TypeScript 不支持继承多个类，但支持多重继承，如下实例：

class Root { 
   str:string; 
} 
 
class Child extends Root {} 
class Leaf extends Child {} // 多重继承，继承了 Child 和 Root 类
 
var obj = new Leaf(); 
obj.str ="hello" 
console.log(obj.str)

继承类的方法重写

类继承后，子类可以对父类的方法重新定义，这个过程称之为方法的重写。

其中 super 关键字是对父类的直接引用，该关键字可以引用父类的属性和方法。

class PrinterClass { 
   doPrint():void {
      console.log("父类的 doPrint() 方法。") 
   } 
} 
 
class StringPrinter extends PrinterClass { 
   doPrint():void { 
      super.doPrint() // 调用父类的函数
      console.log("子类的 doPrint()方法。")
   } 
}

static 关键字

static 关键字用于定义类的数据成员（属性和方法）为静态的，静态成员可以直接通过类名调用。

class StaticMem {  
   static num:number; 
   
   static disp():void { 
      console.log("num 值为 "+ StaticMem.num) 
   } 
} 
 
StaticMem.num = 12     // 初始化静态变量
StaticMem.disp()       // 调用静态方法

instanceof 运算符

instanceof 运算符用于判断对象是否是指定的类型，如果是返回 true，否则返回 false。

class Person{ } 
var obj = new Person() 
var isPerson = obj instanceof Person; 
console.log("obj 对象是 Person 类实例化来的吗？ " + isPerson);

访问控制修饰符

TypeScript 中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。TypeScript 支持 3 种不同的访问权限。

  • public（默认） : 公有，可以在任何地方被访问。

  • protected : 受保护，可以被其自身以及其子类访问。

  • private : 私有，只能被其定义所在的类访问。

以下实例定义了两个变量 str1 和 str2，str1 为 public，str2 为 private，实例化后可以访问 str1，如果要访问 str2 则会编译错误。

class Encapsulate { 
   str1:string = "hello" 
   private str2:string = "world" 
}
 
var obj = new Encapsulate() 
console.log(obj.str1)     // 可访问 
console.log(obj.str2)   // 编译错误， str2 是私有的

类和接口

类可以实现接口，使用关键字 implements，并将 interest 字段作为类的属性使用。

以下实例中 AgriLoan 类实现了 ILoan 接口：

interface ILoan { 
   interest:number 
} 
 
class AgriLoan implements ILoan { 
   interest:number 
   rebate:number 
   
   constructor(interest:number,rebate:number) { 
      this.interest = interest 
      this.rebate = rebate 
   } 
} 
 
var obj = new AgriLoan(10,1) 
console.log("利润为 : "+obj.interest+"，抽成为 : "+obj.rebate )

TypeScript 对象

对象是包含一组键值对的实例。 值可以是标量、函数、数组、对象等，如下实例：

var object_name = { 
    key1: "value1", // 标量
    key2: "value",  
    key3: function() {
        // 函数
    }, 
    key4:["content1", "content2"] //集合
}

以上对象包含了标量，函数，集合(数组或元组)。

对象实例

var sites = { 
   site1:"Runoob", 
   site2:"Google" 
}; 
// 访问对象的值
console.log(sites.site1) 
console.log(sites.site2)

TypeScript 类型模板

假如我们在 JavaScript 定义了一个对象：

var sites = { 
   site1:"Runoob", 
   site2:"Google" 
};

这时如果我们想在对象中添加方法，可以做以下修改：

sites.sayHello = function(){ return "hello";}

如果在 TypeScript 中使用以上方式则会出现编译错误，因为Typescript 中的对象必须是特定类型的实例。

var sites = {
    site1: "Runoob",
    site2: "Google",
    sayHello: function () { } // 类型模板
};
sites.sayHello = function () {
    console.log("hello " + sites.site1);
};
sites.sayHello();

此外对象也可以作为一个参数传递给函数，如下实例：

var sites = { 
    site1:"Runoob", 
    site2:"Google",
}; 
var invokesites = function(obj: { site1:string, site2 :string }) { 
    console.log("site1 :"+obj.site1) 
    console.log("site2 :"+obj.site2) 
} 
invokesites(sites)

鸭子类型(Duck Typing)

鸭子类型（英语：duck typing）是动态类型的一种风格，是多态(polymorphism)的一种形式。

在这种风格中，一个对象有效的语义，不是由继承自特定的类或实现特定的接口，而是由"当前方法和属性的集合"决定。

可以这样表述：

"当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子。"

在鸭子类型中，关注点在于对象的行为能做什么，而不是关注对象所属的类型。

例如，在不使用鸭子类型的语言中，我们可以编写一个函数，它接受一个类型为"鸭子"的对象，并调用它的"走"和"叫"方法。在使用鸭子类型的语言中，这样的一个函数可以接受一个任意类型的对象，并调用它的"走"和"叫"方法。如果这些需要被调用的方法不存在，那么将引发一个运行时错误。任何拥有这样的正确的"走"和"叫"方法的对象都可被函数接受的这种行为引出了以上表述，这种决定类型的方式因此得名。

interface IPoint { 
    x:number 
    y:number 
} 
function addPoints(p1:IPoint,p2:IPoint):IPoint { 
    var x = p1.x + p2.x 
    var y = p1.y + p2.y 
    return {x:x,y:y} 
} 
 
// 正确
var newPoint = addPoints({x:3,y:4},{x:5,y:1})  
 
// 错误 
var newPoint2 = addPoints({x:1},{x:4,y:3})

总结

在Typescript中，类和对象是非常重要的概念，它们被用于创建和组织代码。类是一种模板，用于定义对象的属性和行为。对象是类的实例，它具体化了类的属性和方法。

类在Typescript中具有以下地位：

  1. 类的定义：通过使用class关键字，可以在Typescript中定义类。类的定义包含了类的名称、属性和方法的声明。

  2. 属性和方法：类可以包含属性和方法。属性是类的特征，在类中可以定义并访问。方法是类的行为，用于执行某些操作。

  3. 构造函数：类中可以定义构造函数，用于在创建对象时初始化对象的属性。构造函数在对象被创建时自动调用。

  4. 继承：类可以通过继承机制来扩展其他类的功能。子类可以继承父类的属性和方法，并且可以重写或添加新的属性和方法。

  5. 接口实现：类可以实现一个或多个接口，以满足接口定义的要求。通过实现接口，类可以强制实现指定的属性和方法。

  6. 访问修饰符：Typescript中有三种访问修饰符：public、private和protected。通过使用访问修饰符，可以控制类的属性和方法的访问权限。

  7. 静态属性和方法：类可以定义静态属性和方法，它们属于类本身而不是对象。静态属性和方法可以在未创建对象的情况下访问。

总之，类和对象在Typescript中具有重要的地位，它们是面向对象编程的核心概念。通过使用类和对象，可以更好地组织和管理代码，并使代码更具有可读性和可维护性。

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