③TypeScript 类（继承、静态属性和方法、抽象类）

末蓝、 2022-11-22 12:39 219阅读 0赞

### TypeScript ###

*  类的定义
 *  继承
 *  类里面的修饰符
 *  get和set方法
 *  静态属性 和 静态方法
 *  只读属性
 *  多态
 *  抽象类

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**写下博客主要用来分享知识内容，并便于自我复习和总结。  
如有错误之处，请各位大佬指出。**

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# 类的定义 #

为了方便理解，我们先对比一下在es5中很像是类的用法：（构造函数）

// 构造函数
    function Person(){ 
        this.name = "ls" // 属性
        this.run = function(){   // 实例方法
            console.log(this.name + "在跑步")
        }
    }
    Person.getInfo = function(){ 
        console.log("我是静态方法")
    }
    // 原型链上的属性会被多个实例共享
    Person.prototype.sex = "男"
    Person.prototype.work = function(){ 
        console.log(this.name + "在工作")
    }
    
    let p = new Person()
    console.log(p.name)
    p.run()
    console.log(p.sex)
    p.work()
    Person.getInfo()

再来看一下java的类：

public class ObjectAndClass { 
    	public static void main(String args[]) { 
    		pet cat = new pet("猫");	// 可以给构造函数传递参数
    		cat.say();	// 调用方法
    		System.out.println(cat.name); // 可以获取
    		pet dog = new pet();	// 也可以不传递参数
    		dog.say();
    	}
    }
    
    // 类，简单来说就是存储对象的属性和方法
    class pet { 
    	// 对象标识符在java里分为private、public、default、protected，如果不标注默认为public
    	// 被public标注的是公有变量，我们可以在类外使用
    	// 被private标注的是私有变量，只能在类里使用
    	// 具体内容在这里就不说了，在下面还会提到
    	// 并且，在java里，数据类型是一定要指明的。
    	String name = "狗";
    	private int a = 1;
    
    	// java里的构造函数和类名是相同的
    	// 就算不手动创建，它其实也一定会创建这个无参的构造函数
    	// 那既然它会自动创建，那为什么要手动创建？
    	// 这里需要注意：
    	// 1、如果类里没有构造函数，那么不传参数也不会报错
    	// 因为它自动创建了无参的构造函数
    	// 2、但是如果类里存在有参的构造函数，
    	// 那么这个无参构造函数，如果不手动创建，它是没效果的
    	// 也就是说，这时不传参数是会报错的
    	// 3、所以这也就是为什么，虽然我们创建了有参的构造函数
    	// 习惯上还要创建无参的构造函数
    	pet() { }
    	// 手动创建了有参构造函数，之后传递参数时一定需要严格对照
    	// 这也就是之前提到的函数的重载
    	// 在java里的重载，同名函数只要形参不同，那么调用同名函数时，就会根据实参的不同来调用函数
    	// 此时，我们创建实例时，如果传递参数，就会赋值给name
    	// 如果不赋值，name就会为默认值
    	pet(String name) { 
    		this.name = name;
    	}
    	public void say(){ 
    		System.out.println(this.name);
    	}
    }

如果对上面的说明有了一些理解之后，我们来看一下ts中的类：

class Person{ 
        name:string // 属性，前面省略了public关键词
    
    	// 注意：这里的构造函数和java一样，
    	// 它其实也会创建一个无参的构造函数，
    	// 但因为我们创建了有参的构造函数，
    	// 所以无法使用无参构造函数，即一定要传参
    	// 为什么一定要注意这部分问题，看下面的继承就知道了
        constructor(name:string) {  // 构造函数，实例化类的时候触发的方法
            this.name = name
        }
        // 普通函数
        run():void{ 
            console.log(this.name + "在运动")
        }
        // set和get，获取和设置相应属性
        getName():string{ 
            return this.name
        }
        setName(name:string):void{ 
            this.name = name
        }
    }
    let p = new Person("李四")
    p.run()

这里还有一些注意点。  
刚才我们提到可以没有构造函数，它会默认创建一个无参构造函数，以下代码就可以证明：

class Person{ 
        name:string = "李四"
    
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动`
        }
    }
    
    let p = new Person()  // 可以不传参，这时类里的参数就会使用默认值
    console.log(p.run())

但不能传参的用处肯定很少，我们不可能总用默认值的，所以我们需要创建有参构造函数。但这时就不能不传参数了。那它能不能像Java一样，创建很多构造函数呢？而且之前说到过ts存在重载机制的，如果手动创建一个无参构造函数不就解决问题了？

class Person{ 
        name:string = "李四"
        constructor() { }
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动`
        }
    }

通过代码报错，我们得知，这还真不行，constructor构造函数只能构建一个。  
![在这里插入图片描述][20201108104252434.png_pic_enter]

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# 继承 #

也许你在学习js时，没有听过继承（因为我很感同身受，在学习js过程中，不知道js也有继承的方式。直到后来准备面试的时候，遇到继承问题）。因此，在说ts的继承前，如果各位不知道什么是继承，可以来学习一下：[JS继承的几种方式][JS]

说回正题，在ts中实现继承的方式，和java依旧很像，在这里就不展示java的写法了，直接看ts。

class Person{ 
        name:string
        // 此时注意之前反复提到的构造函数问题
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动`
        }
    }
    // extends：继承
    // 继承后的子类，拥有父类的所有属性和方法
    class Web extends Person{ 
    
    }
    // let w = new Web() // 不传参数会报错
    
    // 此时可以发现，虽然子类没有任何内容，
    // 但我们传递了参数，它依然输出内容
    // 这也就说明了，此时传递参数，它会去找父类的构造函数，
    // 而不是子类的无参构造函数
    let w = new Web("李四")
    console.log(w.run())  // 输出：李四在运动

在继承的时候，还有些问题需要注意：  
假如子类不想用父类的构造函数，我们对其重写可以吗？

class Web extends Person{ 
        name: string
        age: number
        constructor(name:string,age:number) { 
            this.name = name
            this.age = age
        }
    }

结果来看，它直接报错：  
![在这里插入图片描述][20201108105228748.png_pic_cnter]  
也就是说，继承后的子类，构造函数里一定要用super。也就是说，一定要用到父类的构造函数。基本用法是这样的：

class Person{ 
        name:string
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动`
        }
    }
    
    class Web extends Person{ 
        constructor(name:string) { 
            super(name)
        }
    }
    
    let w = new Web("老六")
    console.log(w.run())

那么这里有个问题，如果子类中有和父类相同的同名函数和属性，它会使用父类的还是子类的呢？

class Person{ 
        name:string = "李四"
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动1`
        }
    }
    
    class Web extends Person{ 
        name: string = "王五"
        constructor(name:string) { 
            super(name)
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动2`
        }
    }
    
    let w = new Web("老六")
    console.log(w.run())

![在这里插入图片描述][20201108105318511.png_pic_cnter]  
先从结果看，如果子类和父类拥有同名函数，它会去使用子类的函数。并且，子类中的this.name用的是子类中的name，而不是父类的，并且传递的参数没起到作用。这是因为，我们传递参数的时候，它会去调用构造函数，构造函数中用到了super，也就是去用父类的构造函数，将传递的值赋给父类。因此，传递的参数不会影响到子类。而子类中出现了同名参数name，所以父类同名参数被覆盖了。同时，因为其设置了默认参数，所以就展示出了这样的内容。

那我们的本意应该是传递参数，可以影响输出结果，所以可以这么做：  
（又或者在子类中不去定义同名参数）

class Person{ 
        name:string = "李四"
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动1`
        }
    }
    
    class Web extends Person{ 
        name: string = "王五"
        constructor(name:string) { 
            super(name)
            this.name = name   // 在子类中作出改变
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动2`
        }
    }
    
    let w = new Web("老六")
    console.log(w.run())

![在这里插入图片描述][20201108105435609.png_pic_cnter]  
假如把子类的run函数去掉，那就输出：老六在运动1

（虽然在该例中，用super传递参数给父类没有用，但那是因为我们用了同名属性，它会被子类覆盖。一般情况下，继承的目的就是在父类的基础上添加新属性和新方法，或者改进旧方法，因此同名属性使用不当可能会造成误解噢，因为本来就可以共用同一个属性。总之，在面对继承问题时，需要小心同名覆盖问题）

综上所述，如果子类中没有构造函数，它就会自动去使用父类的构造函数。而子类中如果写构造函数，那么它一定要用super去调用父类的构造函数。调用结束后，继续执行子类构造函数中内容。除了构造函数，也就是说，如果子类和父类有同名函数和属性，那么父类的内容就会被子类覆盖。

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对于super还有一点补充：super不是只能用于构造函数，其它函数也可以用：

class Person{ 
        name:string = "李四"
        getName():string{ 
            return this.name
        }
    }
    
    class Web extends Person{ 
        run():string{ 
            return super.getName()+'在跑步'
        }
        eat():string{ 
            return super.getName()+'在吃饭'
        }
    }
    let w = new Web()
    console.log(w.run())
    console.log(w.eat())

对于构造函数还有一点补充：我们在使用构造函数的时候，还有一种简化代码方式：  
（这样做之后，我们就不需要额外声明属性，只需要加一个public关键字就可以了）

class Person{ 
        constructor(public name:string) { }
        getName():string{ 
            return this.name
        }
    }
    class Boy extends Person{ 
        constructor(public age:number) { 
            super('李四')
        }
        getAge():number{ 
            return this.age
        }
    }
    const p = new Boy(15)
    console.log(p.getName())
    console.log(p.getAge())

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# 类里面的修饰符 #

虽然之前在定义属性的时候没有写修饰符，但它们在ts中是存在的。

ts提供了三种修饰符：public、protected、private。

public：公有类型。在当前类里面、子类、当前类外面都可以访问。  
（如果省略修饰符，那么属性的修饰符默认为public）

class Person{ 
        public name:string // 公有属性
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动` // 公有属性在类里可以访问
        }
    }
    class Web extends Person{ 
        constructor(name:string) { 
            super(name)
        }
        work():string{ 
            return `${ this.name}在工作` // 公有属性在子类可以访问
        }
    }
    let p = new Person("李四")
    console.log(p.name) // 公有属性在类外可以访问

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protected：保护类型。在当前类里面、子类里面可以访问，在当前类外面无法访问。

class Person{ 
        protected name:string // 保护属性
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动` // 保护属性在类里可以访问
        }
    }
    class Web extends Person{ 
        constructor(name:string) { 
            super(name)
        }
        work():string{ 
            return `${ this.name}在工作` // 保护属性在子类可以访问
        }
    }
    let p = new Person("李四")
    // 报错：
    console.log(p.name) // 保护属性在类外无法访问

![在这里插入图片描述][2020110810561392.png_pic_cener]

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private：私有类型。在当前类里面可以访问，子类、当前类外面都无法访问。

class Person{ 
        private name:string // 私有属性
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():string{ 
            return `${ this.name}在运动` // 私有属性在类里可以访问
        }
    }
    class Web extends Person{ 
        constructor(name:string) { 
            super(name)
        }
        work():string{ 
            // 报错：
            return `${ this.name}在工作` // 私有属性在子类无法访问
        }
    }
    let p = new Person("李四")
    // 报错：
    console.log(p.name) // 私有属性在类外无法访问

![在这里插入图片描述][20201108105651137.png_pic_ceter]

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知道了上述三种修饰符的特性后，再补充一些内容：

刚才的继承中，我们知道子类会覆盖父类中同名属性和方法，那修饰符可以覆盖吗？

class Person{ 
        private age:number;
        constructor(age:number) { 
            this.age = age;
        }
    }
    class Web extends Person{ 
        public age:number
        constructor(age:number) { 
            super(age)
            this.age = age;
        }
    }
    let p = new Person(15)

结果表明，我们无法修改同名属性的修饰符：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjEzOTMx_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_ceter]  
那会不会是private的问题呢，因为private只能在当前类里访问？那我们交换上面代码的修饰符：

class Person{ 
        public age:number;
        constructor(age:number) { 
            this.age = age;
        }
    }
    class Web extends Person{ 
        private age:number
        constructor(age:number) { 
            super(age)
            this.age = age;
        }
    }
    let p = new Person(15)

结果表明，我们依然无法修改。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjEzOTMx_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_ceter 1]  
其它的同理，只要涉及到修饰符的变化，都会报错。

道理其实很简单，我既然在父类中为属性或方法设置了相应修饰符，也就代表着我希望它们的作用范围被控制，这样得到的结果一定会是我们想要的。既然父类都设置好了属性或方法的修饰符，那就不希望它在相应的作用范围外被调用。现在在子类中却想修改它，只可能是误操作，所以ts报错（除非是设计父类时出现问题）。

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那我想定义一个同名且修饰符相同的属性，总可以了吧？

class Person{ 
        private age:number;
        constructor(age:number) { 
            this.age = age;
        }
    }
    class Web extends Person{ 
        private age:number
        constructor(age:number) { 
            super(age)
            this.age = age;
        }
    }
    let p = new Person(15)

这回就真的是因为private的问题了，我们无法声明一个同名private属性或方法。（退一步讲，如果能声明，那private可就没用了）  
（public和protected，因为子类可以用，所以不会出现报错）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjEzOTMx_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_ceter 2]

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# get和set方法 #

看一个例子：

class Person{ 
        constructor(public _age:number) { }
        get age(){ 
            return this._age;
        }
        set age(age:number){ 
            this._age = age;
        }
    }
    const p = new Person(18)
    console.log(p.age)
    p.age = 21;

可以发现，这么做看起来多此一举，因为最后还是要获取或修改age，我为什么不直接去修改或获取？

其实使用get和set，是可以满足重用性的。比如，每次我都对数据进行处理再返回，我使用get只需要`p.age`就能获取，而不是用函数`p.age()`。如果我想对传进去的参数进行判断，每个参数都进行判断肯定不行，那我在类外再写个函数判断 不如直接用set判断。

class Person{ 
        constructor(public _age:number) { }
        get age(){ 
            // 和普通函数一样，可以对返回值进行设计
            // 但它必须返回get到的内容
            return this._age + 5;
        }
        set age(age:number){ 
            // 满足重用性，只要传入值就可以作某些操作
            if(age > 18){ 
                this._age = age;
            }else{ 
                console.log('年龄不大于18')
            }
        }
    }
    const p = new Person(18);
    // 我们直接p.age，不用p.age()
    console.log(p.age);
    // 满足重用性，我们不需要在这里进行age判断
    // 在类中就帮我们封装好了方法
    p.age = 17;
    p.age = 21;

这里补充一点，get可以设置返回值类型，只要能匹配上类型就可以：

get age():number{ 
            return this._age;
        }

但是，set是绝对无法设置返回值类型的。  
![在这里插入图片描述][20201120121657396.png_piccenter]

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最后要说的是，get和set也可以对private和protected属性生效，即在它们的使用范围外，也可以修改或调用它们的值了：

class Person{ 
        constructor(private _age:number) { }
        get age(){ 
            return this._age;
        }
        set age(age:number){ 
            this._age = age;
        }
    }
    const p = new Person(18);
    console.log(p.age);
    p.age = 19;

这么做可并没有违背private和protected的初衷噢，虽然它们的本意确实是限制属性的使用范围，但说到底我们还是要使用它们的，使用get和set就可以更好的对它们进行一些封装修饰，然后展示出来或者是存储进去。所以，在类外想要访问它们，就需要使用get和set的类名，得到我们想要的结果了。

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# 静态属性 和 静态方法 #

先来回顾一下es5中的静态属性和方法：

function Person(){ 
        this.run1 = function(){  // 实例方法
            console.log("run1")
        }
    }
    Person.sex = "ls"   // 静态属性
    Person.run2 = function(){    // 静态方法
        console.log("run2")
    }
    let p = new Person()
    p.run1()    // 实例方法的调用
    console.log(Person.sex) // 静态属性的调用
    Person.run2()   // 静态方法的调用

在ts中使用静态属性和方法，需要有static关键字，且在静态方法里只能用静态属性：

class Person{ 
        public name:string = "ls"
        public sex:string = "男"
        static age:number = 20  // 静态属性
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        run():void{  // 实例方法
            console.log(`${ this.name}在运动`)
        }
        static print():void{  // 静态方法
            console.log("print方法")
            // 静态方法里没办法直接调用类里面的属性
            // 报错：
            console.log("print:"+this.name)  // 输出 print:Person
            console.log("print:"+this.sex)  // 输出 print:undefined
            // 如果想使用类里面的属性，只需要让类里面的属性变为静态属性
            console.log("print:"+this.age)  // 输出 print:20
        }
    }
    // 静态属性和方法的好处，就是我们不需要去实例化对象，就能直接去使用
    console.log(Person.age)
    Person.print()

但是从输出结果就可以发现，name这个属性特殊，如果没有静态属性叫name，它会输出类名，同时也是会报错的。那如果我们创建静态属性name，可不可以解决这个问题呢？那我们就可以发现，我们不能取一个静态属性名为name的属性：  
![在这里插入图片描述][20201108110006598.png_pic_cnter]  
静态属性name和其中设置的函数name冲突了，所以这也就是为什么会输出类名。所以之后需要注意，name这个属性名很特殊，它不能设置为静态属性。

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# 只读属性 #

在类里还有一种修饰属性的符号，它是readonly，只读属性。和它的命名一样，这种属性在我们通过构造函数传递进来后，就无法再修改了：

class Person{ 
        public readonly name:string;
        constructor(name:string) { 
            this.name = name;
        }
    }
    const p = new Person('李四');
    p.name = '王五'; // 报错
    console.log(p.name);

![在这里插入图片描述][20201120123750264.png_pic_cnter]  
用set也无法修改噢。  
![在这里插入图片描述][20201120123729516.png_pic_ceter]

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# 多态 #

多态：父类定义一个方法但不去实现，让继承它的子类去实现，这样一来每一个子类都可以有不同的表现。所以多态在这里也属于继承。

在最开始学习的时候，可能会觉得奇怪：为什么要创建这么一个看似毫无作用的父类？首先，创建了这样的父类，它本身的代码量很少，方便其它人在看到这个父类的时候，就知道各个功能要实现什么功能，就相当于是个参考文档。并且，让子类去继承这样的父类，也就有了一个参考，避免之后子类误操作创建了同名方法去覆盖父类的方法。我们只需要对其进行扩展即可，而且不同的子类可以为其设置不同的表现效果。

class Animal{ 
        name:string
        constructor(name:string) { 
            this.name = name
        }
        eat(){ 
            // 之后子类会对其进行改变
            console.log("吃的方法")
        }
    }
    class Dog extends Animal{ 
        constructor(name:string) { 
            // 子类可以写构造函数，也可以不写
            // 如果写，那就必须要super
            super(name)
        }
        eat(){ 
            return this.name + "吃肉"
        }
    }
    class Cat extends Animal{ 
        // 子类可以写构造函数，也可以不写
        // 如果写，那就必须要super
        eat(){ 
            return this.name + "吃鱼"
        }
    }
    let dog = new Dog("旺财")
    let cat = new Cat("阿愈")
    console.log(dog.eat())  // 输出：旺财吃肉
    console.log(cat.eat())  // 输出：阿愈吃鱼

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# 抽象类 #

ts中的抽象类：它用来提供其他类继承的基类，不能直接被实例化。如果想使用抽象类，用abstract关键字来定义抽象类和抽象方法，抽象类中的抽象方法不包含具体实现并且必须在派生类中实现。需要注意，abstract抽象方法只能放在抽象类里面。

abstract class Animal{ 
        public name:string
        constructor(name:string) { 
            this.name = name;
        }
        abstract eat():any
        run(){ 
            console.log("其它方法可以不实现")
        }
    }
    class Dog extends Animal{ 
        constructor(name:string) { 
            super(name)
        }
        // 抽象类的子类必须实现抽象方法，否则报错
        eat(){ 
            return this.name + "吃肉"
        }
    }
    let cat = new Animal('阿愈'); // 报错：无法直接实例化抽象类
    let dog = new Dog("旺财")
    console.log(dog.eat())  // 输出：旺财吃肉

那现在回头聊多态，就可以发现，其实多态的用法没那么多要求，因为它更像是自己给自己写的标准，父类其实就是普通的类，子类不需要一定实现父类的函数。而抽象类是ts设计出来让我们来定义标准的，它就会有很多束缚了，一旦出现问题就会报错，相比多态里出现问题可能就无法及时发现问题所在。

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[20201108105435609.png_pic_cnter]: /images/20221120/b83cbe6d61074d3eb3861c5f1cfd4ed6.png
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