TypeScript 基础类型与类型声明

前言

在 JavaScript 中，变量是没有类型的，变量的值的类型是在运行时确定的，这被称为动态类型。
这意味着可以在不同的时间将不同类型的值赋给同一个变量，并且 JavaScript 会在运行时根据当前赋给变量的值来确定其类型。
示例：

let a;   // 声明一个变量 a 
a = 10;  // 此时 a 的类型被确定为数字类型
a = "hello JavaScript"; // 现在 a 的类型变为字符串类型

a 的类型随着每次赋值而改变。
JavaScript 会在运行时根据实际赋给变量的值来自动调整和处理其类型。这种动态类型的特性使得 JavaScript 非常灵活，但也可能导致一些难以察觉的错误，因为类型的变化可能会在不经意间发生。

例如，想要一个变量是数字并进行数学运算，但它在运行时被意外地赋值为字符串，就会出错。

let a = 10;
let b = 5;
console.log(a + b); // 15
// 假如经历了一系列逻辑操作，需要重新对 b 赋值 并计算结果
b = "5";
console.log(a + b);  // "105"，假如在别的地方要使用这个结果，会导致难以排查的错误。

JavaScript是动态类型语言，对类型的检查和约束相对较弱。

TypeScript 是 JavaScript 的超集，它支持与JavaScript几乎相同的数据类型，在 JavaScript 的基础上增加了静态类型系统。这意味着在 TypeScript 中，开发者需要在编写代码时，可以选择添加类型注释来明确指定变量、函数参数、函数返回值等的类型。

注意：TypeScript 的类型注释将始终位于被输入的内容之后。

基础类型

string：字符串类型。

// 声明一个变量 str，同时指定 str 的类型为 string
let str: string;
// str 的类型设置为 string，从此以后，str 的值只能是 字符串类型
str = "Hello"; // 字符串类型
str = 123; // 编译错误: Type 'number' is not assignable to type 'string'.

在编写代码时，编辑器报错：不能将类型“number”分配给类型“string”。
因为变量str的类型是string。

可以使用模版字符串：

let name: string = `张三`;
let desc: string = `我的名字是 ${name}`;

number：数字类型。

数字类型不分int 和 float，全是number。

let decLiteral: number = 6;
let hexLiteral: number = 0xf00d;
let binaryLiteral: number = 0b1010;
let octalLiteral: number = 0o744;

除了支持十进制和十六进制字面量，TypeScript还支持ECMAScript 2015中引入的二进制和八进制字面量。

boolean：布尔类型。

布尔类型只有两个值true/ false。

let isDone: boolean = false;

始终使用string、number或boolean来表示类型。

数组类型

TypeScript有两种方式可以定义数组。

1. 在基础数据类型后面接上 []，表示由此类型元素组成的一个数组：

let list1: number[] = [1, 2, 3];  // 数字数组，数组的每个元素都是number类型
let list2: string[] = ["list1", "list2"]; // 字符串数组，数组的每个元素都是string类型
let list3: boolean[] = [true, false, true]; // 布尔数组，数组的每个元素都是boolean类型let arr: string[][] = [["a", "b"], ["c", "d"]]; // 声明一个二维字符串数组。

2. 使用数组泛型，Array<元素类型>：

let list1: Array<number> = [1, 2, 3];
let list2: Array<string> = ["list1", "list2"];
let list3: Array<boolean> = [true, false, true];

元组 Tuple

TypeScript 中的元组（Tuple）是一种特殊的数组类型。
元组类型允许表示一个已知元素数量和类型的数组，各元素的类型不必相同。

特点：

1. 固定的元素数量和类型顺序
   • 元组中的元素数量是明确的，并且每个位置的元素类型是固定的。
2. 混合类型
   • 可以在一个元组中包含不同类型的元素。

示例：

// 定义一个包含字符串、数字和布尔值的元组
let myTuple: [string, number] = ["Hello", 42];// 访问元组中的元素，通过索引
console.log(myTuple[0]);  // "Hello"
console.log(myTuple[1]);  // 42
// 错误：Type 'string' is not assignable to type 'number'.(不能将类型“string”分配给类型“number”。)
myTuple[1] = "not a number";  // 编译错误：Type 'string' is not assignable to type 'number'.// 错误：Type 'true' is not assignable to type 'undefined'.(不能将类型“true”分配给类型“undefined”。)
// 错误：Tuple type '[string, number]' of length '2' has no element at index '2'.(长度为 "2" 的元组类型 "[string, number]" 在索引 "2" 处没有元素。)
myTuple[2] = true; // 错误：Argument of type 'boolean' is not assignable to parameter of type 'string | number'.(类型“boolean”的参数不能赋给类型“string | number”的参数。)
myTuple.push(true);// 语句没有报错，why?
// myTuple.push("world"); 

TypeScript 的元组和数组的区别：

• 元组：具有固定数量的元素，且每个元素的类型是明确且固定的。元组对每个位置的元素类型有严格的约束。
• 数组：元素数量可以动态变化。如果指定了类型，如 number[] ，则要求所有元素都是指定的类型；如果未指定类型，元素类型可以不同（any类型）。

枚举

枚举（Enum）类型是对Java Script标准数据类型的一个补充。
枚举（Enum）是一种为一组数值赋予有意义名称的方式。
默认情况下，从 0 开始为元素编号。

enum Color {Red, Green, Blue}
console.log(Color);
// 输出以下结果
// {
//   "0": "Red",
//   "1": "Green",
//   "2": "Blue",
//   "Red": 0,
//   "Green": 1,
//   "Blue": 2
// } 

代码定义了一个名为 Color 的枚举类型，其中 Red 被初始化为 0 ，Green 为 1 ，Blue 为 2 。
也可以手动为枚举成员赋值：

enum Color1 {Red = 11,Green = 22,Blue = 33
}
console.log(Color1);
// 输出
// {
//   "11": "Red",
//   "22": "Green",
//   "33": "Blue",
//   "Red": 11,
//   "Green": 22,
//   "Blue": 33
// } 

枚举成员可以通过两种方式访问：

let c: Color = Color.Red;  // 通过枚举名.成员名
console.log(c);  // 输出 0（默认情况）let colorName = Color[2];  // 通过枚举值获取枚举名
console.log(colorName);  // 输出 "Green"（默认情况）

Any

当一个变量被声明为 any 类型时，它可以被赋予任何类型的值，并且在对其进行操作时，TypeScript 编译器不会进行类型检查。
any 完全放弃了类型检查。

// 显式声明变量为any类型
let variable: any = 5;
variable = "Hello"; 
variable = true; let list: any[] = [1, true, "free"];  // list 包含了不同的类型的数据
list[1] = 66;// 隐式声明变量为any类型
// 声明变量 并且 不指定类型， TS 解析器会自动判断变量的类型为any
let variable1;
variable1 = "Hello"; 
variable1 = true; 

在上述代码中，variable 、variable1 可以被随意赋值为不同类型的值。

any 类型的变量还可以赋值给任意类型的变量：

let variable: any = 5;
variable = "Hello"; 
variable = true; let str : string;
str = variable;
console.log(str);  // true; TS类型检查器不会再检查 变量 str 。

通常，只有在确实无法确定变量类型或者需要与旧的 JavaScript 代码进行交互且类型难以明确时，才建议使用 any 类型。

unknown

unknown 类型表示一个值的类型是未知的。
只有 any 类型和 unknown 类型的值可以赋给 unknown 类型的变量。
unknown 类型是一种比 any 更安全的类型，对 unknown 类型的值进行操作是受到限制的。
例如，如果有一个变量 x 的类型是 unknown ，在对其进行操作之前，必须先进行类型断言或类型缩小的检查：

let x: unknown;
// 错误，不能直接对 unknown 类型的值进行操作
// x.toUpperCase(); // 报错：x 的类型是 “未知”
if (typeof x === "string") {// 经过类型缩小检查后，可以进行操作x.toUpperCase();
}

可以对 x 进行任意赋值：

let variable: any;
let x: unknown;
x = "Hello";  // 合法，因为可以将 any 或 unknown 类型的值赋给 unknown 类型的变量
x = true;    
x = variable; // 合法，因为可以将 any 或 unknown 类型的值赋给 unknown 类型的变量

不能将 unknown 类型的变量 赋值给 除any类型外的 其他类型的变量：

let str : string;
str = x; // 不能将类型“unknown”分配给类型“string”。let variable: any;
variable = x; // 合法，因为 any 类型可以被赋值任意类型的值

unknown 类型的主要用途是在处理可能来自不可信或动态来源的数据时，提供一种更严格的类型控制，以防止意外的类型错误。

unknown 和 any 的区别

1. 类型安全性：
   • any 完全放弃了类型检查，可以对 any 类型的变量执行任何操作，而 TypeScript 编译器不会产生错误。
   • unknown 则更安全，对 unknown 类型的变量进行操作时，TypeScript 编译器会要求先进行类型断言或类型缩小检查，以确保操作的合法性。
2. 可赋值性：
   • 任何类型的值都可以赋给 any 类型的变量。
     any 类型的变量可以被赋值给任意类型的变量，并关闭该变量的TypeScript 静态类型检查。
   • 只有 any 类型和 unknown 类型的值可以赋给 unknown 类型的变量。
     unknown 类型的变量不可以被赋值给 除 any 类型外 的 其他类型的变量。
3. 操作限制：
   • 对于 any 类型的变量，可以直接调用任何方法和访问任何属性，而无需考虑其实际类型。
   • 对于 unknown 类型的变量，在没有进行类型断言或缩小检查之前，不能直接调用方法或访问属性。

Void

在 TypeScript 中，void 类型用于表示没有任何返回值的函数。
当变量被声明为 void 类型时，只能被赋值为 undefined :

let unusable: void = undefined;
let unusable1: void = null; // 报错：不能将类型“null”分配给类型“void”。

void 类型用来表示函数没有返回值的情况。当你尝试将 null 赋值给一个 void 类型的变量时，编译器会报错，因为 null 表示对象的引用，而 void 不是一个对象，它只是一个表示无返回值的特殊类型。

当一个函数没有返回值时，你通常会见到其返回值类型是 void：

function printMsg(): void {console.log("This is my message");
}function noReturn(): void {return // return undefined
}

Null 和 Undefined

在 TypeScript 中，null的类型是null， undefined 的类型是undefined 。

默认情况下null和undefined是所有类型的子类型。 就是说你可以把 null和undefined赋值给其他类型的变量。

let u: undefined = undefined; // 变量类型是undefined，值是undefined
let n: null = null;  // 变量类型是null ，值是null let num: number = null;  // 合法，但不推荐
let str: string;
console.log(str);  // 输出 undefined

在 TypeScript 的严格空值检查模式（通过在 tsconfig.json 中设置 "strictNullChecks": true ）下，对 null 和 undefined 的处理更加严格。例如，函数参数不能默认是 null 或 undefined ，除非明确指定类型为 number | null 或 string | undefined 这样的联合类型。

文中所有例子都假设"strictNullChecks": false。

Never

never类型表示的是那些永不存在的值的类型。

在 TypeScript 中，一般不会直接创建 never 类型的变量。因为 never 表示永远不会有值的类型。
但在某些复杂的类型推导或函数的返回类型中，可能会出现被推断为 never 类型的情况。

它通常用于以下几种情况：

1. 函数中抛出异常或进入一个无限循环：

// 返回never的函数必须存在无法达到的终点
function error(message: string): never {throw new Error(message);
}
// 返回never的函数必须存在无法达到的终点
function infiniteLoop(): never {while (true) {}
}// 推断的返回值类型为never
function fail() {return Error("Something failed");
}

2. 用来表示一个函数的返回值类型，当这个函数永远不会正常返回（即总是以抛出异常结束）。

例如，如果一个函数用于处理所有可能的情况，并且对于某些输入它应该抛出错误，那么其返回类型可以是 never ：

function exhaustiveCheck(x: string): never {if (x === 'a') {// 一些处理逻辑} else if (x === 'b') {// 一些处理逻辑} else {throw new Error('Unexpected value');}
}

object

在 TypeScript 中，object 类型用于表示非原始类型，除 number，string，boolean，symbol，null或undefined 外的类型。

let obj: object;
obj = { name: "张三" };  // obj 是一个对象
obj = function() {};  // obj是一个函数，函数也是对象let arr: object = [1, 2, 3];  // 数组是特殊的对象

在JavaScript中，几乎所有的数据类型都可以被视为对象，或者具有对象的某些特性。

基本数据类型如数字、字符串、布尔值，在 JavaScript 中都有对应的对象形式。像数字 5 对应的对象形式是 new Number(5) ，字符串 "hello" 对应的对象形式是 new String("hello") ，布尔值 true 对应的对象形式是 new Boolean(true) 。
函数也是对象，它们可以具有属性和方法。
数组也是一种特殊的对象。
甚至一些内置的全局对象，如 Math 、 Date 等，也提供了各种功能和方法。
示例：

function myFunction() {console.log("Hello!");
}
myFunction.property = "Some value";  // 函数可以添加属性let num = 5;
let numObj = new Number(num);  // 将数字转换为对象形式

在 TypeScript 中，直接声明一个变量的类型为 object 相对较少使用，并且通常不是最佳实践。

let obj: object;
obj = { name: "张三" }; // 合法，TypeScript 无法对其属性进行具体的类型检查和智能提示。
console.log(obj.name); // Error: 类型“object”上不存在属性“name”。obj = { age: 18 };    // 合法，TypeScript 无法对其属性进行具体的类型检查和智能提示。
console.log(obj.age);  // Error: 类型“object”上不存在属性“age”。

let obj: object ，只是声明变量的类型为 object ，TypeScript 认为 obj 可以是任何类型的对象，不能明确 obj 有哪些属性以及属性的类型。

当访问 obj.name 时，TypeScript 会报错：类型“object”上不存在属性“name”。
因为 TypeScript 不知道这个对象是否真的具有名为 name 的属性。

object 类型通常不是用于简单地判断一个变量是不是一个普通的对象，而是更侧重于描述对象所具有的特定属性结构。
（大多数情况下，object 被用来限制对象中的属性，而不是限制变量的类型是不是一个对象。）

// 声明一个对象类型的变量 obj ，并且指定其属性 name 的类型为字符串
let obj: {name: string};  
obj = {}; // Error: Property 'name' is missing in type '{}' but required in type '{ name: string; }'.
// (类型 "{}" 中缺少属性 "name"，但类型 "{ name: string; }" 中需要该属性。)// 对象obj的赋值必须和obj声明的结构一模一样
obj = {name: "张三"};
obj = {name: "张三", age: 18};  // Error: Object literal may only specify known properties, and 'age' does not exist in type '{ name: string; }'.
// (对象字面量只能指定已知属性，并且“age”不在类型“{ name: string; }”中。)

属性名后面加上?，表示是可选属性：

// 这里的 ? 表示 age 属性是可选的
let obj: { name: string, age?: number };
obj = {name: "张三"};  // 合法, 因为 age 是可选属性
obj = {name: "张三", age: 18}; // 合法

假设对象obj必须要有name属性，其余属性可有可无：

let obj: { name: string, [propName: string]:any };
obj = {name: "张三", age: 18}; // 合法
obj = {name: "张三", age: 18, sex: "male"}; // 合法// Error: Property 'name' is missing in type '{ age: number; }' but required in type '{ [propName: string]: any; name: string; }'.
obj = {age: 18}; // 不合法，因为没有 'name' 属性// Error: Type 'number' is not assignable to type 'string'.
obj = {name: 18}; // 因为 'name' 属性不是字符串类型

1. let obj 声明了一个变量 obj 。
2. { name: string, [propName: string]:any } 定义了这个变量的类型：
   • name: string 明确指定了 obj 必须具有一个名为 name 的属性，且这个属性的值必须是字符串类型。
   • [propName: string]:any 这部分是一个索引签名。propName 是一个变量名，在这里只是表示任意属性的名称。string 表示属性名的类型是字符串。any 表示对应属性的值可以是任何类型。
     这意味着除了必须存在的 name 属性是字符串类型外，obj 还可以有任意数量的其他属性，这些属性的名称是字符串，并且值可以是任何类型。

使用object类型，可以更好的表示像Object.create这样的API。

declare function create(o: object | null): void;

declare 关键字用于声明存在一个在其他地方定义（可能是在外部模块、全局环境或其他源文件）的函数。
这段代码声明了一个名为 create 的函数，它接受一个参数 o，o 的类型可以是一个对象或者 null ，并且这个函数没有返回值（void）。
调用create 函数：

create({ key: 'value' }); 
create(null); create(5);  // 错误，因为 5 不是对象也不是 null
create('string');  // 错误，因为 'string' 不是对象也不是 null

字面量类型声明

在 TypeScript 中，字面量是指直接在代码中表示固定值的表达式。
使用字面量进行类型声明，限制变量的值就是该字面量的值。
注意：直接使用字面量赋值，不能再次修改值！

let a: 10;  // 直接使用字面量进行类型声明，限制 a 的值只能是 10
a = 11; // Error: Type '11' is not assignable to type '10'.

在 let a: 10; 中，这是将变量 a 的类型声明为具体的数字字面量 10 。
这意味着变量 a 只能被赋值为 10 ，任何其他的值都会导致类型错误。

使用字面量赋值，如果有多个值，怎么处理？

let sex: "male" | "female";  // 限制sex的值只能是 male 或 female
sex = "male";
sex = "female";
sex = "hello"; // Type '"hello"' is not assignable to type '"male" | "female"'.

在 let sex: "male" | "female"; 这个声明中，变量 sex 的类型被限定为联合类型，其值只能是字符串 "male" 或者 "female" 。

联合类型声明

1. 基本用法

// 变量 value 的类型被指定为联合类型 string  | number
let value: string | number; // 表示 value 可以是字符串或者数字。
value = "hello typescript"; // 合法
value = 123; // 合法
value = [];  // 不合法

2. 函数参数

// 参数 value 的类型被指定为联合类型 string  | number
function printValue(value: string | number) {if (typeof value ==='string') {console.log(`It's a string: ${value}`);} else {console.log(`It's a number: ${value}`);}
}printValue("World");  // 合法
printValue(456);  // 合法

3. 与对象类型相结合

interface Person {name: string;age: number;
}interface Animal {species: string;
}let entity: Person | Animal;entity = { name: "张三", age: 30 };  // 合法
entity = { species: "Dog" };        // 合法
entity = { name: "张三", age: 30, species: "Dog" };  // 合法

声明了一个变量 entity ，其类型为 Person 或 Animal 的联合类型，这意味着 entity 可以被赋值为符合 Person 接口结构的对象，或者符合 Animal 接口结构的对象，也可以同时符合 Person 和 Animal 结构的对象。
通过联合类型的声明，使得 entity 变量能够灵活地接受不同类型但具有特定结构的对象值。

4. 数组中的联合声明

let arr: (string | number)[];
arr = ["Hello", 123, "World", 456]; // 合法arr = ["Hello", 123, "World", true]; // 不合法
// Error: Type 'boolean' is not assignable to type 'string | number'.

(string | number)[] 是数组的类型声明。其中 string | number 是联合类型，表示数组中的元素可以是字符串类型（string）或者数字类型（number）。

联合类型为处理可能具有多种类型的值提供了灵活性。

交叉类型声明

在 TypeScript 中，交叉类型（Intersection Type）用于将多个类型合并为一个新的类型，该新类型具有所合并类型的所有成员。
交叉类型使用 & 符号来创建。
例如，如果有两个接口 User 和 Employee ：

interface User {name: string;age: number;sayYes(): void;
}interface Employee {jobTitle: string;salary: number;sayNo(): void;
}

创建一个交叉类型 UserEmployee ：

type UserEmployee = User & Employee;// 错误： “UserEmployee”仅表示类型，但在此处却作为值使用。
console.log(UserEmployee ); // Error: 'UserEmployee' only refers to a type, but is being used as a value here.

UserEmployee 类型的对象同时具有 User 和 Employee 接口中定义的所有属性和方法：

let person: UserEmployee = {name: "张三",age: 30,jobTitle: "Developer",salary: 10000,sayYes() {console.log('sayYes!');},sayNo() {console.log('sayNo!');}
};

在交叉类型中，需要注意以下几点：

1. 同名属性的类型必须兼容。如果两个接口中都有一个名为 id 的属性，但一个是字符串类型，另一个是数字类型，就会导致类型错误。
2. 方法也会被合并，如果两个接口中有同名的方法，那么它们的实现需要保持一致，否则也会导致类型错误。
3. 交叉类型可以用于多个接口、类型别名甚至具体的对象类型的合并。

交叉类型在一些场景中非常有用，比如需要一个对象同时满足多个不同的类型约束，或者需要将多个相关但又有所不同的类型组合在一起。