类与接口

发布日期: 2021-04-24

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之前学习过，接口可以用于对对象的形状进行描述。

这一章主要介绍接口的另一个用途，对类的一部分行为进行抽象。

类实现接口

实现（implements）是面向对象中的一个重要概念。一般来讲，一个类只能继承自另一个类，有时候不同类之间可以有一些共有的特性，这时候就可以把特性提取成接口，用 implements 关键字来实现。这个特性大大提高了面向对象的灵活性。

举例来说，门是一个类，防盗门是门的子类。如果防盗门有一个报警器的功能，我们可以简单的给防盗门添加一个报警方法。这时候如果有另一个类，车，也有报警器的功能，就可以考虑把报警器提取出来，作为一个接口，防盗门和车都去实现它：

interface Alarm {
	alert(): void
}

class Door {}

class SecurityDoor extends Door implements Alarm {
	alert() {
  	console.log('SecurityDoor alert')
  }
}

class Car implements Alarm {
	alert() {
  	console.log('Car alert')
  }
}

一个类可以实现多个接口：

interface Alarm {
	alert(): void
}

interface Light {
  lightOn(): void
  lightOff(): void
}
  
  class Car implements Alarm, Light {
  	alert() {
    	console.log('Car alert')
    }
    lightOn() {
    	console.log('Car light on')
    }
    lightOff() {
    	console.log('Car light off')
    }
  }

上例中，Car 实现了 Alarm 和 Light 接口，既能报警，也能开关灯。

接口继承接口

接口与接口之间可以是继承关系：

interface Alarm {
	alert(): void
}

interface LightableAlarm extends Alarm {
	lightOn(): void
  lightOff(): void
}

这很好理解，LightableAlarm 继承了 Alarm，除了拥有 alert 方法之外，还拥有两个新方法 lightOn 和 lightOff。

接口继承类

常见的面向对象编程语言中，接口是不能继承类的，但是在TypeScript中却可以：

class Ponit {
	x: number
  y: number
  constructor(x: number, y: number) {
  	this.x = x
    this.y = y
  }
}

interface Point3d extends Point {
	z: number
}

let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3}

为什么 TypeScript 会支持接口继承类呢？

实际上，当我们在声明 class Point 时，除了会创建一个名为 Point 的类之外，同时也创建了一个名为 Point 的类型（实例的类型）。

所以我们既可以将 Point 当做一个类来用（使用 new Point 创建它的实例）：

class Point {
	x: number
  y: number
  constructor(x: number, y: number) {
  	this.x = x
    this.y = y
  }
}

const p = new Point(1, 2)

也可以将 Point 当做一个类型来用（使用 ：Point 表示参数的类型）：

class Point {
	x: number
  y: number
  constructor(x: number, y: number) {
  	this.x = x
    this.y = y
  }
}

function printPoint(p: Point) {
	console.log(p.x, p.y)
}

printPoint(new Point(1, 2))

这个例子实际上等价于：

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

interface PointInstanceType {
    x: number;
    y: number;
}

function printPoint(p: PointInstanceType) {
    console.log(p.x, p.y);
}

printPoint(new Point(1, 2));

上例中，我们新声明的 PointInstanceType 类型，与声明 class Point 时创建的 Point 类型是等价的。

所以回到 Point3d 的例子中，我们就能很容易的理解为什么 TypeScript 会支持接口继承类了：

class Point {
    x: number;
    y: number;
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

interface PointInstanceType {
    x: number;
    y: number;
}

// 等价于 interface Point3d extends PointInstanceType
interface Point3d extends Point {
    z: number;
}

let point3d: Point3d = {x: 1, y: 2, z: 3};

当我们声明 interface Point3d extends Point 时，Point3d 继承的实际上是 Point 的实例的类型。

换句话说，可以理解为定义了一个接口 Point3d 继承另一个接口 PointInstanceType 。

所以「接口继承类」和「接口继承接口」没有什么本质的区别。

值得注意的是，PointInstanceType 相比于 Point，缺少了constructor 方法，这是因为声明 Point 类时创建的 Point 类型是不包含构造函数的。另外，除了构造函数是不包含的，静态属性和静态方法也是不包含的（实例的类型当然不应该包括构造函数、静态属性或静态方法）。

换句话说，声明 Point 类时创建的 Point 类型只包含其中的实例属性和实例方法：

class Point {
    /** 静态属性，坐标系原点 */
    static origin = new Point(0, 0);
    /** 静态方法，计算与原点距离 */
    static distanceToOrigin(p: Point) {
        return Math.sqrt(p.x * p.x + p.y * p.y);
    }
    /** 实例属性，x 轴的值 */
    x: number;
    /** 实例属性，y 轴的值 */
    y: number;
    /** 构造函数 */
    constructor(x: number, y: number) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    /** 实例方法，打印此点 */
    printPoint() {
        console.log(this.x, this.y);
    }
}

interface PointInstanceType {
    x: number;
    y: number;
    printPoint(): void;
}

let p1: Point;
let p2: PointInstanceType;