3. 类

对于传统的 JavaScript 程序我们会使用函数和基于原型的继承 来创建可重用的组件，但对于熟悉使用面向对象方式的程序员使用这些语法就有些棘手，因为他们用的是基于类的继承并且对象是由类构建出来的。 从 ECMAScript 2015，也就是 ES6 开始， JavaScript 程序员将能够使用基于类的面向对象的方式。 使用 TypeScript，我们允许开发者现在就使用这些特性，并且编译后的 JavaScript 可以在所有主流浏览器和平台上运行，而不需要等到下个 JavaScript 版本。

基本示例

下面看一个使用类的例子：

/* 
类的基本定义与使用
*/

class Greeter {
  // 声明属性
  message: string

  // 构造方法
  constructor (message: string) {
    this.message = message
  }

  // 一般方法
  greet (): string {
    return 'Hello ' + this.message
  }
}

// 创建类的实例
const greeter = new Greeter('world')
// 调用实例的方法
console.log(greeter.greet())

如果你使用过 C# 或 Java，你会对这种语法非常熟悉。 我们声明一个 Greeter 类。这个类有 3 个成员：一个叫做 message 的属性，一个构造函数和一个 greet 方法。

你会注意到，我们在引用任何一个类成员的时候都用了 this。 它表示我们访问的是类的成员。

后面一行，我们使用 new 构造了 Greeter 类的一个实例。它会调用之前定义的构造函数，创建一个 Greeter 类型的新对象，并执行构造函数初始化它。

最后一行通过 greeter 对象调用其 greet 方法

继承

在 TypeScript 里，我们可以使用常用的面向对象模式。 基于类的程序设计中一种最基本的模式是允许使用继承来扩展现有的类。

看下面的例子：

/* 
类的继承
*/

class Animal {
  run (distance: number) {
    console.log(`Animal run ${distance}m`)
  }
}

class Dog extends Animal {
  cry () {
    console.log('wang! wang!')
  }
}

const dog = new Dog()
dog.cry() 
dog.run(100) // 可以调用从父中继承得到的方法

这个例子展示了最基本的继承：类从基类中继承了属性和方法。 这里，Dog 是一个 派生类，它派生自 Animal 基类，通过 extends 关键字。 派生类通常被称作子类，基类通常被称作超类。

因为 Dog 继承了 Animal 的功能，因此我们可以创建一个 Dog 的实例，它能够 cry() 和 run()。

下面我们来看个更加复杂的例子。

class Animal {
  name: string
  
  constructor (name: string) {
    this.name = name
  }

  run (distance: number=0) {
    console.log(`${this.name} run ${distance}m`)
  }

}

class Snake extends Animal {
  constructor (name: string) {
    // 调用父类型构造方法
    super(name)
  }

  // 重写父类型的方法
  run (distance: number=5) {
    console.log('sliding...')
    super.run(distance)
  }
}

class Horse extends Animal {
  constructor (name: string) {
    // 调用父类型构造方法
    super(name)
  }

  // 重写父类型的方法
  run (distance: number=50) {
    console.log('dashing...')
    // 调用父类型的一般方法
    super.run(distance)
  }

  xxx () {
    console.log('xxx()')
  }
}

const snake = new Snake('sn')
snake.run()

const horse = new Horse('ho')
horse.run()

// 父类型引用指向子类型的实例 ==> 多态
const tom: Animal = new Horse('ho22')
tom.run()

/* 如果子类型没有扩展的方法, 可以让子类型引用指向父类型的实例 */
const tom3: Snake = new Animal('tom3')
tom3.run()
/* 如果子类型有扩展的方法, 不能让子类型引用指向父类型的实例 */
// const tom2: Horse = new Animal('tom2')
// tom2.run()

这个例子展示了一些上面没有提到的特性。 这一次，我们使用 extends 关键字创建了 Animal 的两个子类：Horse 和 Snake。

与前一个例子的不同点是，派生类包含了一个构造函数，它 必须调用 super()，它会执行基类的构造函数。 而且，在构造函数里访问 this 的属性之前，我们 一定要调用 super()。 这个是 TypeScript 强制执行的一条重要规则。

这个例子演示了如何在子类里可以重写父类的方法。Snake类和 Horse 类都创建了 run 方法，它们重写了从 Animal 继承来的 run 方法，使得 run 方法根据不同的类而具有不同的功能。注意，即使 tom 被声明为 Animal 类型，但因为它的值是 Horse，调用 tom.run(34) 时，它会调用 Horse 里重写的方法。

sliding...
sn run 5m
dashing...
ho run 50m

公共，私有与受保护的修饰符

默认为 public

在上面的例子里，我们可以自由的访问程序里定义的成员。 如果你对其它语言中的类比较了解，就会注意到我们在之前的代码里并没有使用 public 来做修饰；例如，C# 要求必须明确地使用 public 指定成员是可见的。 在 TypeScript 里，成员都默认为 public。

你也可以明确的将一个成员标记成 public。 我们可以用下面的方式来重写上面的 Animal 类：

理解 private

当成员被标记成 private 时，它就不能在声明它的类的外部访问。

理解 protected

protected 修饰符与 private 修饰符的行为很相似，但有一点不同，protected成员在派生类中仍然可以访问。例如：

/* 
访问修饰符: 用来描述类内部的属性/方法的可访问性
  public: 默认值, 公开的外部也可以访问
  private: 只能类内部可以访问
  protected: 类内部和子类可以访问
*/

class Animal {
  public name: string

  public constructor (name: string) {
    this.name = name
  }

  public run (distance: number=0) {
    console.log(`${this.name} run ${distance}m`)
  }
}

class Person extends Animal {
  private age: number = 18
  protected sex: string = '男'

  run (distance: number=5) {
    console.log('Person jumping...')
    super.run(distance)
  }
}

class Student extends Person {
  run (distance: number=6) {
    console.log('Student jumping...')

    console.log(this.sex) // 子类能看到父类中受保护的成员
    // console.log(this.age) //  子类看不到父类中私有的成员

    super.run(distance)
  }
}

console.log(new Person('abc').name) // 公开的可见
// console.log(new Person('abc').sex) // 受保护的不可见
// console.log(new Person('abc').age) //  私有的不可见

readonly 修饰符

你可以使用 readonly 关键字将属性设置为只读的。 只读属性必须在声明时或构造函数里被初始化。

class Person {
  readonly name: string = 'abc'
  constructor(name: string) {
    this.name = name
  }
}

let john = new Person('John')
// john.name = 'peter' // error

参数属性

在上面的例子中，我们必须在 Person 类里定义一个只读成员 name 和一个参数为 name 的构造函数，并且立刻将 name 的值赋给 this.name，这种情况经常会遇到。 参数属性可以方便地让我们在一个地方定义并初始化一个成员。 下面的例子是对之前 Person 类的修改版，使用了参数属性：

class Person2 {
  constructor(readonly name: string) {
  }
}

const p = new Person2('jack')
console.log(p.name)

注意看我们是如何舍弃参数 name，仅在构造函数里使用 readonly name: string 参数来创建和初始化 name 成员。 我们把声明和赋值合并至一处。

参数属性通过给构造函数参数前面添加一个访问限定符来声明。使用 private 限定一个参数属性会声明并初始化一个私有成员；对于 public 和 protected 来说也是一样。

存取器

TypeScript 支持通过 getters/setters 来截取对对象成员的访问。 它能帮助你有效的控制对对象成员的访问。

下面来看如何把一个简单的类改写成使用 get 和 set。 首先，我们从一个没有使用存取器的例子开始。

class Person {
  firstName: string = 'A'
  lastName: string = 'B'
  get fullName () {
    return this.firstName + '-' + this.lastName
  }
  set fullName (value) {
    const names = value.split('-')
    this.firstName = names[0]
    this.lastName = names[1]
  }
}

const p = new Person()
console.log(p.fullName)

p.firstName = 'C'
p.lastName =  'D'
console.log(p.fullName)

p.fullName = 'E-F'
console.log(p.firstName, p.lastName)

静态属性

到目前为止，我们只讨论了类的实例成员，那些仅当类被实例化的时候才会被初始化的属性。 我们也可以创建类的静态成员，这些属性存在于类本身上面而不是类的实例上。 在这个例子里，我们使用 static 定义 origin，因为它是所有网格都会用到的属性。 每个实例想要访问这个属性的时候，都要在 origin 前面加上类名。 如同在实例属性上使用 this.xxx 来访问属性一样，这里我们使用 Grid.xxx 来访问静态属性。

/* 
静态属性, 是类对象的属性
非静态属性, 是类的实例对象的属性
*/

class Person {
  name1: string = 'A'
  static name2: string = 'B'
}

console.log(Person.name2)
console.log(new Person().name1)

抽象类

抽象类做为其它派生类的基类使用。 它们不能被实例化。不同于接口，抽象类可以包含成员的实现细节。 abstract 关键字是用于定义抽象类和在抽象类内部定义抽象方法。

/* 
抽象类
  不能创建实例对象, 只有实现类才能创建实例
  可以包含未实现的抽象方法
*/

abstract class Animal {

  abstract cry ()

  run () {
    console.log('run()')
  }
}

class Dog extends Animal {
  cry () {
    console.log(' Dog cry()')
  }
}

const dog = new Dog()
dog.cry()
dog.run()