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从 JavaScript 程序员的角度总结思考，循序渐进的理解 TypeScript。

http://ts.xcatliu.com/

什么是TypeScript？

TypeScript是一种添加了类型系统的 JavaScript，适用于任何规模的项目。

我们都知道JavaScript是一种弱类型的语言。而TypeScript增强了它的类型。

由于JavaScript 是一门非常灵活的编程语言，这将导致：

• 它没有类型约束，一个变量可能初始化时是字符串，过一会儿又被赋值为数字。
• 由于隐式类型转换的存在，有的变量的类型很难在运行前就确定。
• 基于原型的面向对象编程，使得原型上的属性或方法可以在运行时被修改。
• 函数是 JavaScript 中的一等公民[2]，可以赋值给变量，也可以当作参数或返回值。

这种灵活性就像一把双刃剑，一方面使得 JavaScript 蓬勃发展，无所不能，从 2013 年开始就一直蝉联最普遍使用的编程语言排行榜冠军；另一方面也使得它的代码质量参差不齐，维护成本高，运行时错误多。

而 TypeScript 的类型系统，在很大程度上弥补了 JavaScript 的缺点。它是静态语言。

而JavaScript是动态语言，如下面的代码直到运行时才会报错：

let foo = 1;
foo.split(' ');

同样是这段代码，在TypeScript下编译时就会报错了。

let foo = 1;
foo.split(' ');

你可能会奇怪，这段 TypeScript 代码看上去和 JavaScript 没有什么区别呀。没错！大部分 JavaScript 代码都只需要经过少量的修改（或者完全不用修改）就变成 TypeScript 代码，这得益于 TypeScript 强大的[类型推论][]，即使不去手动声明变量 foo 的类型，也能在变量初始化时自动推论出它是一个 number 类型。

完整的 TypeScript 代码是这样的：

let foo: number = 1;
foo.split(' ');

TypeScript 是弱类型：

类型系统按照「是否允许隐式类型转换」来分类，可以分为强类型和弱类型。

以下这段代码不管是在 JavaScript 中还是在 TypeScript 中都是可以正常运行的，运行时数字 1 会被隐式类型转换为字符串 '1'，加号 + 被识别为字符串拼接，所以打印出结果是字符串 '11'。

console.log(1 + '1');

作为对比，Python是强类型的。需要进行强制类型转换。

这样的类型系统体现了 TypeScript 的核心设计理念：在完整保留 JavaScript 运行时行为的基础上，通过引入静态类型系统来提高代码的可维护性，减少可能出现的 bug。

TypeScript非常适合于大型项目。在中小型项目中推行 TypeScript 的最大障碍就是认为使用 TypeScript 需要写额外的代码，降低开发效率。但事实上，由于有[类型推论][]，大部分类型都不需要手动声明了。TypeScript 还可以和 JavaScript 共存。这意味着如果你有一个使用 JavaScript 开发的旧项目，又想使用 TypeScript 的特性，那么你不需要急着把整个项目都迁移到 TypeScript，你可以使用 TypeScript 编写新文件，然后在后续更迭中逐步迁移旧文件。如果一些 JavaScript 文件的迁移成本太高，TypeScript 也提供了一个方案，可以让你在不修改 JavaScript 文件的前提下，编写一个[类型声明文件][]，实现旧项目的渐进式迁移。

事实上，就算你从来没学习过 TypeScript，你也可能已经在不知不觉中使用到了 TypeScript——在 VSCode 编辑器中编写 JavaScript 时，代码补全和接口提示等功能就是通过 TypeScript Language Service 实现的。

一些第三方库原生支持了 TypeScript，在使用时就能获得代码补全了，比如 Vue 3.0

有一些第三方库原生不支持 TypeScript，但是可以通过安装社区维护的类型声明库（比如通过运行 npm install --save-dev @types/react 来安装 React 的类型声明库）来获得代码补全能力——不管是在 JavaScript 项目中还是在 TypeScript 中项目中都是支持的：

• 2016-05：@types/react 发布，TypeScript 可以开发 React 应用了。
• 2016-05：@types/node 发布，TypeScript 可以开发 Node.js 应用了。
• 2020-09：Vue 发布了 3.0 版本，官方支持 TypeScript。

安装TypeScript

TypeScript 的命令行工具安装方法如下：

npm install -g typescript

以上命令会在全局环境下安装 tsc 命令，安装完成之后，我们就可以在任何地方执行 tsc 命令了。

编译一个 TypeScript 文件很简单：

tsc hello.ts

我们约定使用 TypeScript 编写的文件以 .ts 为后缀，用 TypeScript 编写 React 时，以 .tsx 为后缀。

Hello TypeScript

我们从一个简单的例子开始。

将以下代码复制到 hello.ts 中：

function sayHello(person: string) {
    return 'Hello, ' + person;
}

let user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

然后执行

tsc hello.ts

这时候会生成一个编译好的文件 hello.js：

function sayHello(person) {
    return 'Hello, ' + person;
}
var user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

上述例子中，我们用 : 指定 person 参数类型为 string。但是编译为 js 之后，并没有什么检查的代码被插入进来。

这是因为 TypeScript 只会在编译时对类型进行静态检查，如果发现有错误，编译的时候就会报错。而在运行时，与普通的 JavaScript 文件一样，不会对类型进行检查。

如果我们需要保证运行时的参数类型，还是得手动对类型进行判断：

function sayHello(person: string) {
    if (typeof person === 'string') {
        return 'Hello, ' + person;
    } else {
        throw new Error('person is not a string');
    }
}

let user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

let 是 ES6 中的关键字，和 var 类似，用于定义一个局部变量，可以参阅 let 和 const 命令。

下面尝试把这段代码编译一下：

function sayHello(person: string) {
    return 'Hello, ' + person;
}

let user = [0, 1, 2];
console.log(sayHello(user));

编辑器中会提示错误，编译的时候也会出错。

但是还是生成了 js 文件。

这是因为 TypeScript 编译的时候即使报错了，还是会生成编译结果，我们仍然可以使用这个编译之后的文件。

如果要在报错的时候终止 js 文件的生成，可以在 tsconfig.json 中配置 noEmitOnError 即可。关于 tsconfig.json，请参阅官方手册（中文版）。

基础

本部分介绍了 TypeScript 中的常用类型和一些基本概念，旨在让大家对 TypeScript 有个初步的理解。具体内容包括：

• 原始数据类型
• 任意值
• 类型推论
• 联合类型
• 对象的类型——接口
• 数组的类型
• 函数的类型
• 类型断言
• 声明文件
• 内置对象

原始数据类型

JavaScript 的类型分为两种：原始数据类型（Primitive data types）和对象类型（Object types）。 原始数据类型包括：布尔值、数值、字符串、null、undefined 以及 ES6 中的新类型 Symbol 和 ES10 中的新类型 BigInt。 本节主要介绍前五种原始数据类型在 TypeScript 中的应用。

布尔值

数值

字符串

空值

Null 和 Undefined

任意值

任意值（Any）用来表示允许赋值为任意类型。

什么是任意值类型？

如果是一个普通类型，在赋值过程中改变类型是不被允许的。但如果是 any 类型，则允许被赋值为任意类型。

任意值的属性和方法：

在任意值上访问任何属性都是允许的。

也允许调用任何方法。

可以认为，声明一个变量为任意值之后，对它的任何操作，返回的内容的类型都是任意值。

未声明类型的变量

变量如果在声明的时候，未指定其类型，那么它会被识别为任意值类型。

类型推论

如果没有明确的指定类型，那么 TypeScript 会依照类型推论（Type Inference）的规则推断出一个类型。

什么是类型推论

以下代码虽然没有指定类型，但是会在编译的时候报错：

let myFavoriteNumber = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

TypeScript 会在没有明确的指定类型的时候推测出一个类型，这就是类型推论。

联合类型

联合类型（Union Types）表示取值可以为多种类型中的一种。

简单的例子

let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

访问联合类型的属性或方法

对象的类型——接口

在 TypeScript 中，我们使用接口（Interfaces）来定义对象的类型。

什么是接口

在面向对象语言中，接口（Interfaces）是一个很重要的概念，它是对行为的抽象，而具体如何行动需要由类（classes）去实现（implement）。

TypeScript 中的接口是一个非常灵活的概念，除了可用于对类的一部分行为进行抽象以外，也常用于对「对象的形状（Shape）」进行描述。

简单的例子

interface Person {
    name: string;
    age: number;
}

let tom: Person = {
    name: 'Tom',
    age: 25
};

上面的例子中，我们定义了一个接口 Person，接着定义了一个变量 tom，它的类型是 Person。这样，我们就约束了 tom 的形状必须和接口 Person 一致。

可选属性

有时我们希望不要完全匹配一个形状，那么可以用可选属性。

任意属性

有时候我们希望一个接口允许有任意的属性，可以使用如下方式。

interface Person {
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;
}

只读属性

有时候我们希望对象中的一些字段只能在创建的时候被赋值，那么可以用 readonly 定义只读属性。

数组的类型

在 TypeScript 中，数组类型有多种定义方式，比较灵活。

「类型 + 方括号」表示法

数组泛型

用接口表示数组

接口也可以用来描述数组：

interface NumberArray {
    [index: number]: number;
}
let fibonacci: NumberArray = [1, 1, 2, 3, 5];

NumberArray 表示：只要索引的类型是数字时，那么值的类型必须是数字。

虽然接口也可以用来描述数组，但是我们一般不会这么做，因为这种方式比前两种方式复杂多了。

不过有一种情况例外，那就是它常用来表示类数组。

类数组

类数组（Array-like Object）不是数组类型，比如 arguments：

function sum() {
    let args: number[] = arguments;
}

上例中，arguments 实际上是一个类数组，不能用普通的数组的方式来描述，而应该用接口：

function sum() {
    let args: {
        [index: number]: number;
        length: number;
        callee: Function;
    } = arguments;
}

在这个例子中，我们除了约束当索引的类型是数字时，值的类型必须是数字之外，也约束了它还有 length 和 callee 两个属性。

事实上常用的类数组都有自己的接口定义，如 IArguments, NodeList, HTMLCollection 等：

关于内置对象，可以参考内置对象一章。