TypeScript 类与接口

类与接口

之前学习过,接口(Interfaces)可以用于对「对象的形状(Shape)」进行描述。

这一章主要介绍接口的另一个用途,对类的一部分行为进行抽象。

类实现接口

实现(implements)是面向对象中的一个重要概念。一般来讲,一个类只能继承自另一个类,有时候不同类之间可以有一些共有的特性,这时候就可以把特性提取成接口(interfaces),用 implements 关键字来实现。这个特性大大提高了面向对象的灵活性。

举例来说,门是一个类,防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能,我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类,车,也有报警器的功能,就可以考虑把报警器提取出来,作为一个接口,防盗门和车都去实现它:

interface Alarm {
    alert(): void;
}

class Door {
}

class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
    alert() {
        console.log('SecurityDoor alert');
    }
}

class Car implements Alarm {
    alert() {
        console.log('Car alert');
    }
}

一个类可以实现多个接口:

interface Alarm {
    alert(): void;
}

interface Light {
    lightOn(): void;
    lightOff(): void;
}

class Car implements Alarm, Light {
    alert() {
        console.log('Car alert');
    }
    lightOn() {
        console.log('Car light on');
    }
    lightOff() {
        console.log('Car light off');
    }
}

上例中,Car 实现了 AlarmLight 接口,既能报警,也能开关车灯。

接口继承接口

接口与接口之间可以是继承关系:

interface Alarm {
    alert(): void;
}

interface LightableAlarm extends Alarm {
    lightOn(): void;
    lightOff(): void;
}

这很好理解,LightableAlarm 继承了 Alarm,除了拥有 alert 方法之外,还拥有两个新方法 lightOnlightOff

接口继承类

常见的面向对象语言中,接口是不能继承类的,但是在 TypeScript 中却是可以的:

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

interface Point3d extends Point {
    z: number;
}

let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3};

为什么 TypeScript 会支持接口继承类呢?

实际上,当我们在声明 class Point 时,除了会创建一个名为 Point 的类之外,同时也创建了一个名为 Point 的类型(实例的类型)。

所以我们既可以将 Point 当做一个类来用(使用 new Point 创建它的实例):

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

const p = new Point(1, 2);

也可以将 Point 当做一个类型来用(使用 : Point 表示参数的类型):

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

function printPoint(p: Point) {
    console.log(p.x, p.y);
}

printPoint(new Point(1, 2));

这个例子实际上可以等价于:

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

interface PointInstanceType {
    x: number;
    y: number;
}

function printPoint(p: PointInstanceType) {
    console.log(p.x, p.y);
}

printPoint(new Point(1, 2));

上例中我们新声明的 PointInstanceType 类型,与声明 class Point 时创建的 Point 类型是等价的。

所以回到 Point3d 的例子中,我们就能很容易的理解为什么 TypeScript 会支持接口继承类了:

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

interface PointInstanceType {
    x: number;
    y: number;
}

// 等价于 interface Point3d extends PointInstanceType
interface Point3d extends Point {
    z: number;
}

let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3};

当我们声明 interface Point3d extends Point 时,Point3d 继承的实际上是类 Point 的实例的类型。

换句话说,可以理解为定义了一个接口 Point3d 继承另一个接口 PointInstanceType

所以「接口继承类」和「接口继承接口」没有什么本质的区别。

值得注意的是,PointInstanceType 相比于 Point,缺少了 constructor 方法,这是因为声明 Point 类时创建的 Point 类型是不包含构造函数的。另外,除了构造函数是不包含的,静态属性或静态方法也是不包含的(实例的类型当然不应该包括构造函数、静态属性或静态方法)。

换句话说,声明 Point 类时创建的 Point 类型只包含其中的实例属性和实例方法:

class Point {
    /** 静态属性,坐标系原点 */
    static origin = new Point(0, 0);
    /** 静态方法,计算与原点距离 */
    static distanceToOrigin(p: Point) {
        return Math.sqrt(p.x * p.x + p.y * p.y);
    }
    /** 实例属性,x 轴的值 */
    x: number;
    /** 实例属性,y 轴的值 */
    y: number;
    /** 构造函数 */
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    /** 实例方法,打印此点 */
    printPoint() {
        console.log(this.x, this.y);
    }
}

interface PointInstanceType {
    x: number;
    y: number;
    printPoint(): void;
}

let p1: Point;
let p2: PointInstanceType;

上例中最后的类型 Point 和类型 PointInstanceType 是等价的。

同样的,在接口继承类的时候,也只会继承它的实例属性和实例方法。

参考

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文章名称:TypeScript 类与接口
文章链接:https://www.yihuo.tech/notes/front/typescript/typescript-class-and-interfaces/
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