TypeScript-02-面向对象-尚硅谷

第二章：面向对象

面向对象是程序中一个非常重要的思想，它被很多同学理解成了一个比较难，比较深奥的问题，其实不然。面向对象很简单，简而言之就是程序之中所有的操作都需要通过对象来完成。

  • 举例来说：
    • 操作浏览器要使用 window 对象
    • 操作网页要使用 document 对象
    • 操作控制台要使用 console 对象

一切操作都要通过对象，也就是所谓的面向对象，那么对象到底是什么呢？这就要先说到程序是什么，计算机程序的本质就是对现实事物的抽象，抽象的反义词是具体，比如：照片是对一个具体的人的抽象，汽车模型是对具体汽车的抽象等等。程序也是对事物的抽象，在程序中我们可以表示一个人、一条狗、一把枪、一颗子弹等等所有的事物。一个事物到了程序中就变成了一个对象。

在程序中所有的对象都被分成了两个部分数据和功能，以人为例，人的姓名、性别、年龄、身高、体重等属于数据，人可以说话、走路、吃饭、睡觉这些属于人的功能。数据在对象中被成为属性，而功能就被称为方法。所以简而言之，在程序中一切皆是对象。

1、类（class）

要想面向对象，操作对象，首先便要拥有对象，那么下一个问题就是如何创建对象。要创建对象，必须要先定义类，所谓的类可以理解为对象的模型，程序中可以根据类创建指定类型的对象，举例来说：可以通过 Person 类来创建人的对象，通过 Dog 类创建狗的对象，通过 Car 类来创建汽车的对象，不同的类可以用来创建不同的对象。

  • 定义类：

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    class 类名 {
    	属性名: 类型;

    	constructor(参数: 类型){
    		this.属性名 = 参数;
    	}

    	方法名(){
    		....
    	}

    }

  • 示例：

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    class Person {
      name: string
      age: number

      constructor(name: string, age: number) {
        this.name = name
        this.age = age
      }

      sayHello() {
        console.log(`大家好，我是${this.name}`)
      }
    }

  • 使用类：

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    const p = new Person('孙悟空', 18)
    p.sayHello()

2、面向对象的特点

  • 封装

    • 对象实质上就是属性和方法的容器，它的主要作用就是存储属性和方法，这就是所谓的封装

    • 默认情况下，对象的属性是可以任意的修改的，为了确保数据的安全性，在 TS 中可以对属性的权限进行设置

    • 只读属性（readonly）：

      • 如果在声明属性时添加一个 readonly，则属性便成了只读属性无法修改

    • TS 中属性具有三种修饰符：

      • public（默认值），可以在类、子类和对象中修改
      • protected ，可以在类、子类中修改
      • private ，可以在类中修改

    • 示例：

      • public

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        class Person {
          public name: string // 写或什么都不写都是public
          public age: number

          constructor(name: string, age: number) {
            this.name = name // 可以在类中修改
            this.age = age
          }

          sayHello() {
            console.log(`大家好，我是${this.name}`)
          }
        }

        class Employee extends Person {
          constructor(name: string, age: number) {
            super(name, age)
            this.name = name //子类中可以修改
          }
        }

        const p = new Person('孙悟空', 18)
        p.name = '猪八戒' // 可以通过对象修改

      • protected

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        class Person {
          protected name: string
          protected age: number

          constructor(name: string, age: number) {
            this.name = name // 可以修改
            this.age = age
          }

          sayHello() {
            console.log(`大家好，我是${this.name}`)
          }
        }

        class Employee extends Person {
          constructor(name: string, age: number) {
            super(name, age)
            this.name = name //子类中可以修改
          }
        }

        const p = new Person('孙悟空', 18)
        p.name = '猪八戒' // 不能修改

      • private

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        class Person {
          private name: string
          private age: number

          constructor(name: string, age: number) {
            this.name = name // 可以修改
            this.age = age
          }

          sayHello() {
            console.log(`大家好，我是${this.name}`)
          }
        }

        class Employee extends Person {
          constructor(name: string, age: number) {
            super(name, age)
            this.name = name //子类中不能修改
          }
        }

        const p = new Person('孙悟空', 18)
        p.name = '猪八戒' // 不能修改

    • 属性存取器

      • 对于一些不希望被任意修改的属性，可以将其设置为 private

      • 直接将其设置为 private 将导致无法再通过对象修改其中的属性

      • 我们可以在类中定义一组读取、设置属性的方法，这种对属性读取或设置的属性被称为属性的存取器

      • 读取属性的方法叫做 setter 方法，设置属性的方法叫做 getter 方法

      • 示例：

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        class Person {
          private _name: string

          constructor(name: string) {
            this._name = name
          }

          get name() {
            return this._name
          }

          set name(name: string) {
            this._name = name
          }
        }

        const p1 = new Person('孙悟空')
        console.log(p1.name) // 通过getter读取name属性
        p1.name = '猪八戒' // 通过setter修改name属性

    • 静态属性

      • 静态属性（方法），也称为类属性。使用静态属性无需创建实例，通过类即可直接使用

      • 静态属性（方法）使用 static 开头

      • 示例：

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        class Tools {
          static PI = 3.1415926

          static sum(num1: number, num2: number) {
            return num1 + num2
          }
        }

        console.log(Tools.PI)
        console.log(Tools.sum(123, 456))

    • this

      • 在类中，使用 this 表示当前对象

  • 继承

    • 继承时面向对象中的又一个特性

    • 通过继承可以将其他类中的属性和方法引入到当前类中

      • 示例：

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        class Animal {
          name: string
          age: number

          constructor(name: string, age: number) {
            this.name = name
            this.age = age
          }
        }

        class Dog extends Animal {
          bark() {
            console.log(`${this.name}在汪汪叫！`)
          }
        }

        const dog = new Dog('旺财', 4)
        dog.bark()

    • 通过继承可以在不修改类的情况下完成对类的扩展

    • 重写

      • 发生继承时，如果子类中的方法会替换掉父类中的同名方法，这就称为方法的重写

      • 示例：

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        class Animal {
          name: string
          age: number

          constructor(name: string, age: number) {
            this.name = name
            this.age = age
          }

          run() {
            console.log(`父类中的run方法！`)
          }
        }

        class Dog extends Animal {
          bark() {
            console.log(`${this.name}在汪汪叫！`)
          }

          run() {
            console.log(`子类中的run方法，会重写父类中的run方法！`)
          }
        }

        const dog = new Dog('旺财', 4)
        dog.bark()
        • 在子类中可以使用 super 来完成对父类的引用

    • 抽象类（abstract class）

      • 抽象类是专门用来被其他类所继承的类，它只能被其他类所继承不能用来创建实例

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        abstract class Animal {
          abstract run(): void
          bark() {
            console.log('动物在叫~')
          }
        }

        class Dog extends Animals {
          run() {
            console.log('狗在跑~')
          }
        }

      • 使用 abstract 开头的方法叫做抽象方法，抽象方法没有方法体只能定义在抽象类中，继承抽象类时抽象方法必须要实现

3、接口（Interface）

接口的作用类似于抽象类，不同点在于接口中的所有方法和属性都是没有实值的，换句话说接口中的所有方法都是抽象方法。接口主要负责定义一个类的结构，接口可以去限制一个对象的接口，对象只有包含接口中定义的所有属性和方法时才能匹配接口。同时，可以让一个类去实现接口，实现接口时类中要保护接口中的所有属性。

  • 示例（检查对象类型）：

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    interface Person {
      name: string
      sayHello(): void
    }

    function fn(per: Person) {
      per.sayHello()
    }

    fn({
      name: '孙悟空',
      sayHello() {
        console.log(`Hello, 我是 ${this.name}`)
      }
    })

  • 示例（实现）

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    interface Person {
      name: string
      sayHello(): void
    }

    class Student implements Person {
      constructor(public name: string) {}

      sayHello() {
        console.log('大家好，我是' + this.name)
      }
    }

4、泛型（Generic）

定义一个函数或类时，有些情况下无法确定其中要使用的具体类型（返回值、参数、属性的类型不能确定），此时泛型便能够发挥作用。

  • 举个例子：

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    function test(arg: any): any {
      return arg
    }

    • 上例中，test 函数有一个参数类型不确定，但是能确定的时其返回值的类型和参数的类型是相同的，由于类型不确定所以参数和返回值均使用了 any，但是很明显这样做是不合适的，首先使用 any 会关闭 TS 的类型检查，其次这样设置也不能体现出参数和返回值是相同的类型

    • 使用泛型：

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      function test<T>(arg: T): T {
        return arg
      }

    • 这里的<T>就是泛型，T 是我们给这个类型起的名字（不一定非叫 T），设置泛型后即可在函数中使用 T 来表示该类型。所以泛型其实很好理解，就表示某个类型。

    • 那么如何使用上边的函数呢？

      • 方式一（直接使用）：

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        test(10)
        • 使用时可以直接传递参数使用，类型会由 TS 自动推断出来，但有时编译器无法自动推断时还需要使用下面的方式

      • 方式二（指定类型）：

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        test<number>(10)
        • 也可以在函数后手动指定泛型

    • 可以同时指定多个泛型，泛型间使用逗号隔开：

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      function test<T, K>(a: T, b: K): K {
        return b
      }

      test<number, string>(10, 'hello')
      • 使用泛型时，完全可以将泛型当成是一个普通的类去使用

    • 类中同样可以使用泛型：

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      class MyClass<T> {
        prop: T

        constructor(prop: T) {
          this.prop = prop
        }
      }

    • 除此之外，也可以对泛型的范围进行约束

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      interface MyInter {
        length: number
      }

      function test<T extends MyInter>(arg: T): number {
        return arg.length
      }
      • 使用 T extends MyInter 表示泛型 T 必须是 MyInter 的子类，不一定非要使用接口类和抽象类同样适用。