TypeScript中类与接口的面向对象编程

### TypeScript 中类与接口的面向对象编程 #### 1. 多态与方法重载 在编程中，多态是面向对象语言的一个重要特性。例如，在处理不同类型的对象时，代码可能会遍历 `Person` 类型的对象并调用 `Person.promote()` 方法。但实际上，这些对象可能是 `Employee` 类型，也可能是 `Contractor` 类型。对象的实际类型只有在运行时才会被评估，这就是为什么每个对象都能正确调用 `increasePay()` 方法的原因。 方法重载是指一个类可以声明多个同名但参数不同的方法。像 Java 和 C# 这样的面向对象编程语言都支持方法重载。例如，`calculateTax()` 方法可以有两个版本，一个接受两个参数（如个人收入和受抚养人数），另一个接受一个 `Customer` 类型的参数。 在强类型语言中，方法重载非常重要，因为不能随意调用类方法并提供任意类型的参数，而且参数的数量也可能不同。而 TypeScript 是 JavaScript 的语法糖，JavaScript 允许在调用函数时传递比函数签名声明更多或更少的参数，并且不会报错。不过，TypeScript 提供了一种语法来显式声明每个允许的重载方法签名，从而避免运行时的意外错误。 下面是一个错误的方法重载示例： ```typescript class ProductService { getProducts() { console.log(`Getting all products`); } getProducts(id: number) { // error console.log(`Getting the product info for ${id}`); } } const prodService = new ProductService(); prodService.getProducts(123); prodService.getProducts(); ``` 上述代码会导致 TypeScript 编译器报错，提示 “Duplicate function implementation”。因为在 JavaScript 中，第二个 `getProducts` 方法会覆盖第一个，运行时只有一个版本的 `getProducts(id)` 方法。 正确的方法重载语法如下： ```typescript class ProductService { getProducts(): void; getProducts(id: number): void; getProducts(id?: number) { if (typeof id === 'number') { console.log(`Getting the product info for ${id}`); } else { console.log(`Getting all products`); } } } const prodService = new ProductService(); prodService.getProducts(123); prodService.getProducts(); ``` 在这个示例中，注意实现方法中 `id` 参数后面的问号，它将该参数声明为可选参数。如果不将其声明为可选参数，编译器会报错 “Overload signature is not compatible with function implementation”。 方法重载还可以用于指示方法不仅可以有不同的参数，还可以返回不同类型的值。例如： ```typescript interface Product { id: number; description: string; } class ProductService { getProducts(description: string): Product[]; getProducts(id: number): Product; getProducts(product: number | string): Product[] | Product{ if (typeof product === "number") { console.log(`Getting the product info for id ${product}`); return { id: product, description: 'great product' }; } else if (typeof product === "string") { console.log(`Getting product with description ${product}`); return [{ id: 123, description: 'blue jeans' }, { id: 789, description: 'blue jeans' }]; } else { return { id: -1, description: 'Error: getProducts() accept only number or string as args' }; } } } const prodService = new ProductService(); console.log(prodService.getProducts(123)); console.log(prodService.getProducts('blue jeans')); ``` 虽然可以通过联合类型来实现类似的功能，但方法重载有助于 TypeScript 编译器将提供的参数类型正确映射到返回值类型，并且在使用 IDE 时能提供更好的自动补全选项。 #### 2. 构造函数重载 在 TypeScript 类中，构造函数只能有一个名称 `constructor`。如果想创建一个具有多个不同签名构造函数的类，可以使用重载语法。例如： ```typescript class Product { id: number; description: string; constructor(); constructor(id: number); constructor(id: number, description: string); constructor(id?: number, description?: string) { // Constructor implementation goes here } } ``` 不过，重载构造函数并不是初始化对象属性的唯一方法。也可以声明一个接口来表示构造函数的所有可能参数。例如： ```typescript interface ProductProperties { id?: number; description?: string; } class Product { id: number; description: string; constructor(properties?: ProductProperties ) { // Constructor implementation goes here } } ``` 在 TypeScript 中重载方法或构造函数时，要运用常识。虽然重载提供了多种调用方法的方式，但逻辑可能很快变得难以理解。在日常的 TypeScript 工作中，很少使用重载。 #### 3. 使用接口 在之前的学习中，我们使用 TypeScript 接口仅用于声明自定义类型。一般规则是：如果需要一个包含构造函数的自定义类型，使用类；否则使用接口。接下来，我们将展示如何使用 TypeScript 接口来确保一个类实现特定的 API。 ##### 3.1 强制执行契约 接口不仅可以声明属性，还可以声明方法（但不包含实现）。类声明可以使用 `implements` 关键字后跟接口名称。这意味着接口只包含方法签名，而类可以包含这些方法的实现。 例如，以汽车为例，一辆丰田凯美瑞有数千个部件执行各种操作，但作为司机，只需要知道如何使用少数几个控件，如启动和停止发动机、加速和刹车、打开收音机等。这些控件可以看作是丰田凯美瑞设计师提供给司机的公共接口。 现在，我们使用 TypeScript 语法来建模汽车接口。以下是一个 `MotorVehicle` 接口，声明了五个方法： ```typescript interface MotorVehicle { startEngine(): boolean; stopEngine(): boolean; brake(): boolean; accelerate(speed: number): void; hon ```