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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:

typescript
class 类名 {
  属性名: 类型;

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

  方法名() {
  ....
  }

}

示例:

typescript
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}`);
  }
}

#简写:
    class Person {

      constructor(public name: string, public age: number) {
      }

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

TIP

constructor 为构造函数,会在对象创建时调用

在实例方法中, this 就表示当前的实例

使用类:

typescript
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

public

typescript
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

typescript
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

typescript
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getter方法,设置属性的方法叫做setter方法

  • 示例:

typescript
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:

typescript
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));

继承

继承是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:

typescript
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:

typescript
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 {

  sex: string;

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

  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, '公');
dog.bark();

TIP

在子类中可以使用super来完成对父类的引用

如果子类中写了构造函数,在子类构造函数中必须对父类的构造函数进行调用

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
typescript
abstract class Animal {
  abstract run(): void;

  bark() {
    console.log('动物在叫~');
  }
}

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

TIP

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进行重写实现

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类型,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):
typescript
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)
typescript
interface Person {
  name: string;

  sayHello(): void;
}

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

  sayHello() {
    console.log('大家好,我是' + this.name);
  }
}
  • 补充
ts
// 接口继承
interface Axx extends Xxx {
  name: string;
  // 添加?,就表示这个值可以有 也可以没有
  age?: number;

  // 索引签名,后面可以随意定义类型 像 实例a中的a.a 和a.b
  [propName: string]: any
}

// 同名 重合
interface Axx {
  iKun: boolean;
}

interface Xxx {
  xxx: string
}

let a: Axx = {
  name: '小明',
  age: 22,
  iKun: true,
  xxx: 'xxx',
  a: 1,
  b: 2
}

//定义函数类型
interface Fn {
  (name: string): number[]
}

const fn: Fn = function (name: string) {
  return [1]
}

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:
typescript
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:
typescript
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):
    typescript
    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):
    typescript
    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:

typescript
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:
typescript
class MyClass<T> {
  prop: T;

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

使用的时候确定类型new MyClass<number>()

  • 除此之外,也可以对泛型的范围进行约束
typescript
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。

使用keyof约束对象

ts
let obj = {
  name: "xx",
  sex: '男'
}

function ob<T extends object, K extends keyof T>(obj: T, key: K) {
  return obj[key]
}

console.log(ob(obj, "name"));
//第二个参数只能是,'name' 或者 'sex'

T[number]

泛型中的数值索引(T[number])通常表示传入的是数组类型。

之所以这么表示,是因为数组是一种以数值作为索引的结构,所以我们可以通过数值索引来获取其元素的类型。

ts
type Tuple = [string, number];

type First = Tuple[number];
// type First = string | number

T['length']

获取元组长度

ts
type Length<T extends readonly any[]> = T['length']
type c = Length<[1, 2, 3]>
// type c = 3