JavaScrip全家桶 -- 进击的TypeScrip

一.TypeScript身世之谜

1.简介
TypeScript是一种由微软开发的自由和开源的编程语言，它是JavaScript的一个超集，而且本质上向这个语言添加了可选的静态类型和基于类的面向对象编程。安德斯·海尔斯伯格，C#的首席架构师，已工作于TypeScript的开发。2012年十月份，微软发布了首个公开版本的TypeScript。

2.特点
　 TypeScript兼容JavaScript，可以载入JS代码然后运行。JavaScript相比进步的地方包括：加入注释，让编译器理解所支持的对象和函数，编译器会移除注释，不会增加开销。 而JavaScript只是一个脚本语言，并非设计用于开发大型 Web 应用，JavaScript 没有提供类和模块的概念，而TypeScript扩展实现了这些特性。
　　它扩展了 JavaScript 的语法，因此现有的JavaScript代码可与其代码一起工作无需任何修改，它通过类型注解提供编译时的静态类型检查。TypeScript可处理已有的JavaScript代码，并只对其中的TypeScript代码进行编译。TypeScript 最大的特点就是类型化，因此才叫做TypeScript。比起弱类型的JavaScript，类型化的TypeScript显得更加容易维护。

3.安装与使用
(1).通过npm安装
npm install -g typescript
编译tsc helloworld.ts
(2).通过编辑器插件
市场上主流的一些前端编辑器都支持ts的插件安装，如Visual Studio 2017，WebStorm，Sublime Text，Atom等。

4.上手案例

<script type="text/typescript">
  var hw:string="Hello World!";     //定义一个字符串变量
  document.write(<h1>"+hw+"</h1>);  //将结果显示在页面上，这句话是不是很熟悉呢。
</script>

如上代码所示，我们可以把javascript的代码用到TypeScript里面运行。代码是写在script标签中，其中的类型是text/typescript。再比如，按照传统js写法，定义一个汽车类，我们一般会这麽写：

var Car = (function () {
    function Car() {
    }
    return Car;
})();
var c1 = new Car();
c1.name = "GEELY";
c1.price = 100000;
document.write("name:" + c1.name + " price:" + c1.price);

而使用TypeScript，可以这麽写：

class Car{
   name:string;
   price:number;
}
var c1=new Car();
c1.name = "GEELY";
c1.price = 100000;
document.write("name:" + c1.name + " price:" + c1.price);

这样一来，使用TypeScript代码更简洁，更好理解，更易于维护。

二.TypeScrip数据类型
TypeScript 的基本数据类型 有boolean、number 、string 、 array 、 enum 、any 、void共7种。

1.boolean
最基本的数据类型是简单的真/假值，其中JavaScript和TypeScript（以及其他语言）称之为“布尔值”。在JavaScript中变量的定义是通过var关键字来完成，而在TypeScript中变量的定义格式为：
通过var关键字 变量名后面+冒号 + 数据类型来指定,如定义一个boolean的变量:
var isDone: boolean = false;

2.number
　　用在JS与TS中的所有数值都是浮点型，而在TS中我们定义他们为“number”型。例如：声明一个number类型的变量如下代码：

var isNumber:number=6;
var isfloat:number=6.01;

3.string
　　string代表字符串，跟 JavaScript 一样，可以使用一对双引号(")或一对单引号(')来表示字符串。例如：

var name: string = "bob";
var family_name: string = 'Green';

4.array
　　TypeScript 中数组使用“[]”来声明，代码如下:

var list: number[] = [1, 2, 3];
var name: string[] = ["阿龙","阿猫","阿狗"];

　　其数组元素可以通过下标去访问。

var list: number[] = [1, 2, 3];
alert(list[0]));

　　我们也可以定义任意类型的数组，关键字为Array.

var arr:Array = [1,2,3,"a","b","c"]; // 任意类型数组
alert(arr[1]);

5.enum
　　枚举类型是 TypeScript 中新添加的，而 JavaScript 中是没有这个类型的。用关键字enum来声明。代码示例如下：

enum Color {
  Red,　　　//枚举元素列表
  Green,
  Blue
};
var c: Color = Color.Green;

　　跟 C# 一样，如果不声明第一项的值，那么上面 Red 的值就是 0，然后每一项都增加一，即 Green 是 1，Blue 是 2。代码如下:

enum Color {
  Red = 1,
  Green,
  Blue
};
var c: Color = Color.Green;

　　所以此时 Red 的值为 1，Green 为 2，Blue 为 3。

　　当然也可以为每一项都指定一个值。代码如下:

enum Color {
  Red = 1,
  Green = 2,
  Blue = 4
};
var c: Color = Color.Green;

　　另外枚举类型还有一个比较特殊的功能，假如我们有一个数值，但是我们不知道枚举类型中是否有定义，可以用以下方式来获取，代码如下:

enum Color {
  Red = 1,
  Green,
  Blue
};
var colorName: string = Color[2]; //访问第二个枚举子元素Green
alert(colorName);
colorName = Color[4];
alert(colorName);

　　那么将会输出Green和undefined。因为Green的值是 2，而没有一个枚举定义的值是 4，所以返回undefined。

6.any
　　和 JavaScript 中变量的默认类型一样，指代是动态的，能够赋予任意类型。例如：

var notSure: any = 4;
notSure = "maybe a string instead";
notSure = false;  // 定义为boolen型

　　定义为any后，将失去语法感知的功能，就相当于写JavaScript 一样。

　　值得一提的是，any可以配合数组来使用，代码如下:

var list: any[] = [1, true, "free"];
list[1] = 100; //更改list[1]的值

7.void
　　这个类型仅能在函数中使用，可以将函数的返回类型指定为 void，表示该函数不返回任何值。代码如下:

function warnUser(): void {
  alert("This is my warning message");
}

三.TypeScript函数

1.函数的定义与调用
在TypeScript中定义函数的语法为：

function functionName(arg:number,arg1:number,....):return_type{
  code 函数要执行的代码;
  return data;
}

　　其中 function 为声明函数的关键字，functionName 为自定义函数的名字，arg为参数列表，return_type为该函数的返回值类型，code为函数被调用时要执行的代码，使用return关键字返回数据，data为要返回的数据，要使用“{}”括起来。栗子如下代码所示：

function add(x: number, y: number): number {  //定义返回值为number类型的函数
    return x+y;
}
add(5,6); //调用函数

当然也可以没有返回值。

2.匿名函数

匿名函数是没有名称只有主体的函数，不需要指定返回类型，它的返回值类型是从函数主体内的 return 语句推断的。如下代码：

var myAdd = function(x:number, y:number) { //定义匿名函数
  return x+y;
  };
myAdd(3,4); //调用匿名函数

3.可选与默认参数
可选参数：在参数名后面，冒号前面添加一个问号，则表明该参数是可选的。如下代码：

function buildName(firstName: string, lastName?: string) { //lastName为可选参数
  if (lastName)
      return firstName + " " + lastName;
  else
      return firstName;
}
var result1 = buildName("Bob");  //正确调用 Bob
var result2 = buildName("Bob", "Adams"); //正确调用 Bob Adams

默认参数：在参数名后直接给定一个值，如果这个值没有被传入，那么将会被赋值为默认值。如下代码：

function buildName(firstName: string, lastName = "Smith") {
return firstName + " " + lastName;
}
var result1 = buildName("Bob"); //没有传入第二个参数，则被赋值为默认的smith,结果为:Bob Smith
var result2 = buildName("Bob", "Adams"); //结果为:Bob Adams

注：可选参数和默认参数必须在参数列表的最后。

三.TypeScript类

1.类的结构及声明
　JavaScript语言基于函数和原型链继承机制的方式构建可重用的组件。这对于面向对象编程来说显得比较笨拙。在下一代的JavaScript标准将为我们提供基于class base的面向对象的设计方式。但在TypeScript中可以使用这种方式，它将编译为目前大多数浏览器能允许的普通JavaScript代码，所以我们不用在等下一代Javascript标准的到来了。

　　类是面向对象编程的核心基础，是属性和方法的集合，类不能真接编写程序时引用，必须实例化后才能使用。

　　创建一个TypeScript类时，必须使用关键字class进行声明，该关键字后紧跟类的名称，之后用大括号将类体进行封装，类的基本声明格式如下。

class 类名{
    //类体
}

　　创建完成类的基本结构后就可以编写类体。类体中主要包括属性和方法的声明及定义，当然也可能在类体中只定义属性或只定义方法，甚至类体内可以不定义任何属性。完整的类的定义格式如下。

class 类名{
  name:string;  //定义类的属性

  fun(){ //定义类的方法
           //定义该方法所要实现的功能
  }
}

　
2.属性和方法的定义
　通过以上介绍，已经可以对类的属性和方法有所了解，下面具体介绍类体内属性和方法的定义和使用。
(１)属性：类的属性实质为在类体内定义的变量，用于保存或设置参数。
(２)方法：类的方法实质为在类体内定义的函数，用于实现某项功能，其定义方法与普通函数定义方法相同，同时可以应用访问权限关键字对方法访问权限进行限制。

class 类名{
  name:string;  //定义类的属性

  fun(){ //定义了一个无返回值的方法
           //定义该方法所要实现的功能
  }
  say():string{ //定义返回值类型为string的方法
           //定义该方法所要实现的功能
         return "返回值"; // 用return关键字返回函数值
  }
}

3.静态属性
　　TypeScript可以使用“static” 关键字标注类的成员。如下代码：

class calc{
  static count=10;
  add(data1:number):number{
    var sum=calc.count+data1;
    return sum;
  }
}
var test=new calc();
document.write(test.add(20));

　　类成员的静态属性我们可以直接调用，调用方式为如上例的count的调用方式：calc.count。而不能用this.count在类的内部使用。

4.构造函数
　　构造函数 ，是一种特殊的方法。主要用来在创建对象时初始化对象， 即为对象成员变量赋初始值，总与new运算符一起使用在创建对象的语句中。而TypeScript的构造函数用关键字constructor来实现。可以通过this（和java/C#一样代表对象实例的成员访问）关键字来访问当前类体中的属性和方法。

class student{  //定义student类
  name:string;  //定义类的属性
  constructor(myname:string){ //定义构造函数
      this.name=myname;
  }
  study(){ //定义类的方法
           //定义该方法所要实现的功能
  }
}

5.类的实例化
　　一般情况下，创建一个类后并不能直接的对属性和方法进行引用，必须对类进行实例化，即创建一个对象。TypeScript中用new 关键字创建对象。实例化后通过“.”来访问属性和方法。实例代码如下：

class student{  //定义student类
  name:string;  //定义类的属性
  constructor(myname:string){ //定义带参数的构造函数
      this.name=myname;
  }
   study(){ //定义类的方法
      document.write("<h1> My name is "+this.name+".</h1>");
  }
   write():string{
           return "write name:"+this.name;
  }
}
var s1=new student("Jim");
document.write("<h1>"+s1.name+"</h1>"); //获取name属性
s1.study();   // 调用study方法  
document.write("<h1>"+s1.write()+"</h1>");

6.继承
　　TypeScript中用关键字extends指明继承关系。例如，已经定义了类A，如果让类B继承A,我们把A叫做基类，B叫子类。可以用下面的方式定义类B。

class B extends A {
  // 类B中的成员
}

　　如果我们要在子类中调用基类中的属性与方法就要使用super关键字。如下代码：

class Animal {  //定义基类
  name:string;
  constructor(theName: string) { this.name = theName; }
   move(meters: number) {
      document.write(this.name + " moved " + meters + "m.");
  }
}

class Snake extends Animal { //继承基类
  constructor(name: string) { 
      super(name); //调用基本类的构造函数
  }
   move() { //重写了基类的方法
    document.write("Slithering...<br>");
    super.move(5); //调用基类的方法
  }
}
var sam = new Snake("Python"); //声明Snake类
sam.move();

　　在TypeScript中我们采用“extends”关键字来表示类的继承关系。在这里你可以看见“Snake”继承“Animal”的子类实现。在实例中也展示如何去重写父类的方法，在这里“Snake”创建了一个“move”方法来重写父类“Animal”的“move”方法，并通过“super”关键字来调用父类的方法。

四.TypeScript接口

1.接口声明
　　在TypeScript中，接口是用作约束作用的，在编译成JavaScript的时候，所有的接口都会被擦除掉，因为 JavaScript中并没有接口这一概念。TypeScript中接口是用关键字interface进行声明，例如：

interface LabelledValue {  //定义接口
  label: string;
}
function printLabel(labelledObj: LabelledValue) { //定义函数printLabel,其参数类型为接口类型
  document.write(labelledObj.label);
}
var myObj = {size: 10, label: "Size 10 Object"}; //定义含有接口中属性的对象
printLabel(myObj); //调用函数

在上面的例子中，printLabel函数要求传入一个包含一个label的字符串属性。而接口LabelledValue描述了printLabel的所要求的类型对象。它依然代表包含一个label的字符串属性。

2.可选属性
　　有时不是所有定义在interface中的属性都是必须的，typescript中便为我们提供了可选属性。带有可选属性的interface定义和c#语言很相似，以?紧跟变量名后边表示。如下代码：

interface SquareConfig { //定义了两个可选属性
  color?: string;  
  width?: number;
}
function createSquare(config: SquareConfig): {color: string; area: number} {//定义函数
  var newSquare = {color: "white", area: 100};
  if (config.color) {
    newSquare.color = config.color;
  }
  if (config.width) {
    newSquare.area = config.width * config.width;
  }
  return newSquare;
}

var mySquare = createSquare({color: "black"}); //调用函数，
document.write(mySquare.color);   //结果为： black

　既然是可选属性，那么为什么还要定义呢?对比起完全不定义，定义可选属性主要是：如果存在属性，能约束类型。

3.方法类型
　　在 JavaScript 中，方法 function 是一种基本类型。在面向对象思想中，接口的实现是靠类来完成的，而 function 作为一种类型，是不是能够实现接口呢?是的，在 TypeScript 中，我们可以使用接口来约束方法的签名。

interface SearchFunc {  
  (source: string, subString: string): boolean; //定义一个匿名方法
}

var mySearch: SearchFunc;
mySearch = function(source: string, subString: string) {  //实现接口
  var result = source.search(subString);  //调用系统方法search查找字符串的位置
  if (result == -1) {
    return false;
  }
  else {
    return true;
  }
}

　　上面代码中，我们定义了一个接口，接口内约束了一个方法的签名，这个方法有两个字符串参数，返回布尔值。在第二段代码中我们声明了这个接口的实现。编译器仅仅检查类型是否正确(参数类型、返回值类型)，因此参数的名字我们可以换成别的。

4.数组类型
　　在数组类型中有一个“index”类型其描述数组下标的类型，以及返回值类型描述每项的类型。如下：

interface StringArray { //定义数组接口
  [index: number]: string;  //每个数组元素的类型
}
var myArray: StringArray; 
myArray = ["Bob", "Fred"];

　　在接口的定义里面，索引器的名字一般为 index(当然也可以改成别的，但一般情况下都是保持名字为 index)。索引器的类型只能为 number 或者 string。

interface Array{
  [myindex: number]: number;
}

interface Dictionary{
  [index: string]: any;
}

5.Class类型
　　在C#和java中interface是很常使用的类型系统，其用来强制其实现类符合其契约。在TypeScript中同样也可以实现，通过类实现接口要用implements关键字。如下代码：

interface IPrint{
  print();
}

class A implements IPrint  { //实现接口
  print(){  //实现接口中的方法
      document.write("实现接口");
  }
}

var B=new A();  
B.print();

6.接口继承
　　和类一样，接口也能继承其他的接口。这相当于复制接口的所有成员。接口也是用关键字“extends”来继承。

interface Shape {     //定义接口Shape
    color: string;
}

interface Square extends Shape {  //继承接口Shape
    sideLength: number;
}

一个interface可以同时继承多个interface，实现多个接口成员的合并。用逗号隔开要继承的接口。

interface Shape {
    color: string;
}

interface PenStroke {
    penWidth: number;
}

interface Square extends Shape, PenStroke {
    sideLength: number;
}

　　需要注意的是，尽管支持继承多个接口，但是如果继承的接口中，定义的同名属性的类型不同的话，是不能编译通过的。如下代码：

interface Shape {
    color: string;
    test: number;
}

interface PenStroke extends Shape{
    penWidth: number;
    test: string;
}

五.TypeScript接口模块
前端数据验证在改善用户体验上有很大作用,使用文章之前介绍的一些方法，可以这麽写：

interface StringValidator {  //定义验证接口
  isAcceptable(s: string): boolean;
}

var lettersRegexp = /^[A-Za-z]+$/;
var numberRegexp = /^[0-9]+$/;

class LettersOnlyValidator implements StringValidator {　//实现接口
  isAcceptable(s: string) {
    return lettersRegexp.test(s);
  }
}

class ZipCodeValidator implements StringValidator {   //实现接口
  isAcceptable(s: string) {
    return s.length === 5 && numberRegexp.test(s);
  }
}

var strings = ['Hello', '98052', '101'];
var validators: { [s: string]: StringValidator; } = {};
validators['ZIP code'] = new ZipCodeValidator();  //实例化类
validators['Letters only'] = new LettersOnlyValidator(); //实例化类
for(var i=0;i<strings.length;i++){
    for (var name in validators) {
       document.write('"' + strings[i] + '" ' + (validators[name].isAcceptable(strings[i]) ? ' matches ' : ' does not match ') + name+"<br>"); //调用类的方法
    }
}

　　那么这段代码最大的问题是什么呢？一个是没法复用，验证的封装和验证过程在同一个文件，验证的封装已经是可以复用的。另一个是接口和两个实现的类都直接挂接在全局变量上，假如数量一多的话，将会影响整个全局变量。

　　而TypeScritp中模块的出现给我们解决了这一问题。使用 module 关键字来定义模块，并在末尾加花括号即可用； 用export 关键字使接口、类等成员对模块外可见。

module Validation {   //定义模块
  export interface StringValidator {  //声明接口对外部可以使用
    isAcceptable(s: string): boolean;
  }

  var lettersRegexp = /^[A-Za-z]+$/;
  var numberRegexp = /^[0-9]+$/;

  export class LettersOnlyValidator implements StringValidator {  //声明类对外部可用
    isAcceptable(s: string) {
      return lettersRegexp.test(s);
    }
  }

  export class ZipCodeValidator implements StringValidator {
    isAcceptable(s: string) {
      return s.length === 5 && numberRegexp.test(s);
    }
  }
}

2,模块内容的调用
　　在模块声明完成以后，我们就可以调用这个模块了，调用模块中的接口、类、方法等。调用方法简单，就是用模块名后面跟一个点来调用类、接口、方法等。如下代码：

module Validation {  //定义模块
  export interface StringValidator {  //声明接口对外部可以使用
      isAcceptable(s: string): boolean;
  }

  var lettersRegexp = /^[A-Za-z]+$/;
  var numberRegexp = /^[0-9]+$/;

  export class LettersOnlyValidator implements StringValidator { //声明类对外部可用
    isAcceptable(s: string) {
      return lettersRegexp.test(s);
    }
  }

  export class ZipCodeValidator implements StringValidator {
    isAcceptable(s: string) {
      return s.length === 5 && numberRegexp.test(s);
    }
  }
}

var strings = ['Hello', '98052', '101'];
var validators: { [s: string]: Validation.StringValidator; } = {};
validators['ZIP code'] = new Validation.ZipCodeValidator();  //使用模块中的类
validators['Letters only'] = new Validation.LettersOnlyValidator();
// 显示匹配结果
for(var i=0;i<strings.length;i++){
  for (var name in validators) {
     document.write('"' + strings[i] + '" ' + (validators[name].isAcceptable(strings[i]) ? ' matches ' : ' does not match ') + name+"<br>"); // 使用方法
    }
}

3.分隔模块到多个文件
　　随着项目的扩展，代码总不可能只写在一个文件里。为了更好地维护项目，最好将特定功能放到一个文件里，然后加载多个文件实现我们想需要的功能。现在先将上面的代码分割到多个文件里。

Validation.ts

module Validation {
  export interface StringValidator {
      isAcceptable(s: string): boolean;
  }
}

LettersOnlyValidator.ts

/// <reference path="Validation.ts" />
module Validation {
  var lettersRegexp = /^[A-Za-z]+$/;
  export class LettersOnlyValidator implements StringValidator {
      isAcceptable(s: string) {
        return lettersRegexp.test(s);
      }
  }
}

ZipCodeValidator.ts

/// <reference path="Validation.ts" />
module Validation {
  var numberRegexp = /^[0-9]+$/;
  export class ZipCodeValidator implements StringValidator {
    isAcceptable(s: string) {
      return s.length === 5 && numberRegexp.test(s);
    }
  }
}

Test.ts

/// <reference path="Validation.ts" />
/// <reference path="LettersOnlyValidator.ts" />
/// <reference path="ZipCodeValidator.ts" />

var strings = ['Hello', '98052', '101'];
var validators: { [s: string]: Validation.StringValidator; } = {};
validators['ZIP code'] = new Validation.ZipCodeValidator();
validators['Letters only'] = new Validation.LettersOnlyValidator();
for(var i=0;i<strings.length;i++){
  for (var name in validators) {
     document.write('"' + strings[i] + '" ' + (validators[name].isAcceptable(strings[i]) ? ' matches ' : ' does not match ') + name+"<br>"); //调用类的方法
    }
}

　　在项目中新建好以上四个文件，然后我们编译项目，如果我们代码编写没错的话，是能够编译通过的。另外，我们可以见到后面三个文件开头有类似于 C# 的文档注释，这是告诉 TypeScript 编译器该文件依赖于哪些文件，假如依赖的文件不存在的话，编译就会不通过。当然我们不写也是可以的，只不过编译器在编译时不会帮我们检查，一般来说，还是建议写上。 另外，在引用编译生成的 JavaScript 文件时，我们需要注意好顺序。以上面的代码为例，我们在 Html 代码中已经这么引用。

<script src="Validation.js" type="text/javascript"/>
<script src="LettersOnlyValidator.js" type="text/javascript"/>
<script src="ZipCodeValidator.js" type="text/javascript"/>
<script src="Test.js" type="text/javascript"/>