在本章中,我们将介绍一些在 JavaScript 代码中最常见的值的类型,并说明在 TypeScript 中描述这些类型相应的方法。这不是一个详尽的列表,后续章节将描述命名和使用其他类型的更多方法。
类型还可以出现在许多地方,而不仅仅是类型注释。在我们了解类型本身的同时,我们还将了解在哪些地方可以引用这些类型来形成新的结构。
我们将首先回顾一下你在编写 JavaScript 或 TypeScript 代码时可能遇到的最基本和最常见的类型。这些将在稍后形成更复杂类型的核心构建块。
基本类型:string
,number
和 boolean
JavaScript 有三种非常常用的基本类型:string
,number
和 boolean
。在 TypeScript 中,每种 JS 基本类型都有其对应的类型。如果在一个值上使用 JavaScript 的 typeof
运算符,会看到这些类型的名称:
string
表示字符串值,如"Hello, world"
number
用于数字,如42
。JavaScript 没有针对整数的特殊运行时值,所以没有类似int
或float
的等价物——一切都是number
boolean
用于true
和false
这两个值
类型名称
String
、Number
和Boolean
(以大写字母开头)是合法的,但是它们指向的是一些特殊的内置类型,其在代码中很少出现。请始终使用string
,number
或boolean
作为类型。
数组
要指定类似 [1, 2, 3]
的数组的类型,可以使用语法 number[]
;这个语法适用于任何类型(例如 string[]
是字符串数组,依此类推)。你可能还会看到其写作 Array<number>
,它们的意思是一样的。当我们学习泛型时,将更多地了解到 T<U>
语法的含义。
请注意,
[number]
是不同的东西;请参阅关于元组类型的部分。
any
TypeScript 还有一种特殊的类型 any
,你如果不希望特定值引起类型检查错误的话,可以使用它。
当一个值的类型是 any
时,你可以访问它的任何属性(其属性的类型也将是 any
),像调用函数一样调用它,将其赋值给任何类型的值,或者将任何类型的值赋给它,或者几乎任何其他在语法上合法的操作:
tsTry
letobj : any = {x : 0 };// 以下代码行都不会引发编译器错误。// 用 `any` 就禁用所有进一步的类型检查,意味着你比 TypeScript 更了解环境。obj .foo ();obj ();obj .bar = 100;obj = "hello";constn : number =obj ;
如果你不想费力编写出一个很长的类型,就只是为了让 TypeScript 相信某一行代码是正确的,any
类型就非常有用。
noImplicitAny
当你没有指定类型,并且 TypeScript 无法从上下文中推断出类型时,编译器通常会默认为any
。
然而,通常情况下,你最好避免使用 any
,因为 any
不会进行类型检查。编译器标志 noImplicitAny
可以将任何隐式的 any
标记为错误。
变量的类型注解
使用 const
、var
或 let
声明变量时,你可以选择性地添加类型注解来显式指定变量的类型:
tsTry
letmyName : string = "Alice";
TypeScript 不使用类似
int x = 0;
的“左侧类型”声明。 类型注解总是放在被注解的内容之后。
但在大多数情况下,并不是必须要这样。TypeScript 会尽可能自动根据代码推断出类型。例如,以下变量的类型是根据其初始化的值推断出来的:
tsTry
// 不需要类型注解——“myName”推断为 “string” 类型letmyName = "Alice";
在大多数情况下,你不需要学习推断规则。如果你刚开始使用,尝试少使用一些类型注解——实际上仅需要了解少量的类型注解,就能让 TypeScript 完全理解代码的含义。
函数
在 JavaScript 中数据的传递主要通过函数进行。TypeScript 允许你指定函数的输入和输出值的类型。
参数类型注解
声明函数时,你可以在每个参数后面添加类型注解,以声明函数的参数类型。参数类型注解放在参数名后面:
tsTry
// 参数类型注解functiongreet (name : string) {console .log ("你好," +name .toUpperCase () + "!!");}
当参数具有类型注解时,传递给该函数的参数将被检查:
tsTry
// 如果执行,将会产生运行时错误!Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'string'.2345Argument of type 'number' is not assignable to parameter of type 'string'.greet (42 );
即使参数没有类型注解,TypeScript 仍然会检查你传递参数的数量是否正确。
返回类型注解
你也可以添加返回类型注解。返回类型注解出现在参数列表之后:
tsTry
functiongetFavoriteNumber (): number {return 26;}
和变量类型注解一样,通常情况下你不需要返回类型注解,因为 TypeScript 会根据 return
语句自动推断函数的返回值类型。上面示例中的类型注解并没有任何影响。有些代码库显式指定返回类型是为了记录,也有些是为了防止意外更改或仅仅出于个人偏好。
匿名函数
匿名函数与函数声明有些不同。如果在 TypeScript 能够确定其调用方式的位置使用一个函数,该函数的参数会自动获得类型。
以下是例子:
tsTry
// 这里没有类型注解,但 TypeScript 可以发现错误constnames = ["Alice", "Bob", "Eve"];// 函数的上下文类型推断names .forEach (function (s ) {Property 'toUppercase' does not exist on type 'string'. Did you mean 'toUpperCase'?2551Property 'toUppercase' does not exist on type 'string'. Did you mean 'toUpperCase'?console .log (s .()); toUppercase });// 箭头函数也适用上下文类型推断names .forEach ((s ) => {Property 'toUppercase' does not exist on type 'string'. Did you mean 'toUpperCase'?2551Property 'toUppercase' does not exist on type 'string'. Did you mean 'toUpperCase'?console .log (s .()); toUppercase });
尽管参数 s
没有类型注解,但 TypeScript 使用了 forEach
函数的类型以及数组的推断类型,来确定 s
的类型。
这个过程被称为上下文类型推断,因为函数出现的上下文告诉它应该具有的类型。类似于推断规则,你不需要显式地学习这个过程是如何发生的,但了解它发生的事实可以帮助你注意到不需要类型注解的情况。稍后,我们将看到更多关于值所处的上下文如何影响其类型的示例。
对象类型
除了基本类型之外,最常见的类型是对象类型。任何具有属性的 JavaScript 值都是对象类型,其几乎包括所有值!要定义一个对象类型,我们只需要列出其属性及其属性的类型。
例如,这是一个以类似于点的对象为参数的函数:
tsTry
// 参数的类型注解是对象类型functionprintCoord (pt : {x : number;y : number }) {console .log ("坐标的 x 值是 " +pt .x );console .log ("坐标的 y 值是 " +pt .y );}printCoord ({x : 3,y : 7 });
本例中,我们使用具有两个属性 x
和 y
的类型注解来注解参数,两个属性都是 number
类型。你可以使用 ,
或 ;
来分隔属性,最后一个分隔符可以省略。
每个属性的类型部分也是可选的。如果你不指定类型,它将被默认为是 any
类型。
可选属性
对象类型还可以指定它们的某些或所有属性是可选的。要实现这一点,可以在属性名后面加上 ?
:
tsTry
functionprintName (obj : {first : string;last ?: string }) {// ...}// 都是有效的printName ({first : "Bob" });printName ({first : "Alice",last : "Alisson" });
在 JavaScript 中,如果访问一个不存在的属性,你会得到 undefined
而不是运行时错误。因此,如果你读取的是一个可选属性的话,那么在使用它之前,你需要检查其是否为 undefined
。
tsTry
functionprintName (obj : {first : string;last ?: string }) {// 错误——如果没有提供 'obj.last',可能会崩溃!'obj.last' is possibly 'undefined'.18048'obj.last' is possibly 'undefined'.console .log (obj .last .toUpperCase ());if (obj .last !==undefined ) {// 正常运行console .log (obj .last .toUpperCase ());}// 一种使用现代 JavaScript 语法的安全替代方法:console .log (obj .last ?.toUpperCase ());}
联合类型
TypeScript 的类型系统允许你使用各种运算符从现有类型构建新类型。现在我们了解了如何编写一些类型,是时候开始以有趣的方式*组合(combine)*它们了。
定义联合类型
联合(Union)类型是组合类型的一种方式。联合类型是由两个或更多其他类型形成的类型,表示值可以是这些类型中的任意一个。我们将每个类型都称为联合的成员。
以下是可以操作字符串或数字的函数:
tsTry
functionprintId (id : number | string) {console .log ("你的 ID 是:" +id );}// 正常运行printId (101);// 正常运行printId ("202");// 错误Argument of type '{ myID: number; }' is not assignable to parameter of type 'string | number'.2345Argument of type '{ myID: number; }' is not assignable to parameter of type 'string | number'.printId ({myID : 22342 });
使用联合类型
提供与联合类型匹配的值很容易——只需提供与联合的成员之一匹配的类型即可。但是如果你有一个联合类型的值,你该如何使用它呢?
只有当某个操作对联合的每个成员都有效时,TypeScript 才允许你对联合类型值进行操作。例如,如果你有一个 string | number
的联合类型,那么你不能使用仅适用于 string
的方法:
tsTry
functionprintId (id : number | string) {Property 'toUpperCase' does not exist on type 'string | number'. Property 'toUpperCase' does not exist on type 'number'.2339Property 'toUpperCase' does not exist on type 'string | number'. Property 'toUpperCase' does not exist on type 'number'.console .log (id .()); toUpperCase }
解决方法是使用代码来紧缩联合类型的范围,就像在没有类型注解的 JavaScript 中一样。如果 TypeScript 可以根据代码的结构推断出更具体的类型的值的话,就会发生紧缩。
例如,TypeScript 知道只有 string
的 typeof
值为 "string"
:
tsTry
functionprintId (id : number | string) {if (typeofid === "string") {// 在这个分支中,id 的类型是 'string'console .log (id .toUpperCase ());} else {// 在这里,id 的类型是 'number'console .log (id );}}
另一个例子是 Array.isArray
函数:
tsTry
functionwelcomePeople (x : string[] | string) {if (Array .isArray (x )) {// 在这里:'x' 的类型是 'string[]'console .log ("你好," +x .join (" 和 "));} else {// 在这里:'x' 的类型是 'string'console .log ("欢迎,孤独旅行者 " +x );}}
请注意,在 else
分支中,我们不需要做任何特殊处理(如果 x
不是 string[]
,那么它肯定是 string
)。
有时你会遇到一个联合类型,其中所有成员都具有共同的特征。例如,数组和字符串都有一个 slice
方法。如果联合的每个成员都有一个共同的属性,你可以在不紧缩类型的情况下使用该属性:
tsTry
// 返回类型被推断为 number[] | stringfunctiongetFirstThree (x : number[] | string) {returnx .slice (0, 3);}
联合类型的名字可能会让人困惑,因为它实际上是这些类型的属性的交集。(译注:联合类型的英文是“Union”,和并集是同一个单词) 这是有意为之(名称联合类型来自于类型理论)。 联合类型
number | string
是通过将每个类型的值合并而组成的。 注意,给定两个集合,每个集合有相应特征,只有这些特征的交集适用于这些集合的合集。 例如,假设有一个房间,里面的人都是戴帽子的高个,而另一个房间里的人都戴帽子且说西班牙语,将这些房间组合在一起后,我们只知道每个人都戴着帽子。
类型别名
可以直接在类型注解中编写对象类型和联合类型来使用它们。这虽然很方便,但是我们常常会有一个需求,就是如果多次使用同一个类型的话,可以通过一个名称来引用它。
类型别名正是如此(任意类型的名称)。类型别名的语法是:
tsTry
typePoint = {x : number;y : number;};// 与前面的示例完全相同functionprintCoord (pt :Point ) {console .log ("x 的坐标值是 " +pt .x );console .log ("y 的坐标值是 " +pt .y );}printCoord ({x : 100,y : 100 });
实际上,不只是对象类型,你可以使用类型别名为任何类型命名。例如,类型别名可以命名联合类型:
tsTry
typeID = number | string;
请注意,别名只是别名(你不能使用类型别名来创建同一类型的不同“版本”)。当你使用别名时,它与你编写的别名所对应的类型完全一样。换句话说,这段代码可能看起来是非法的,但是对于 TypeScript 来说是正确的,因为这两种类型都是同一类型的别名:
tsTry
typeUserInputSanitizedString = string;functionsanitizeInput (str : string):UserInputSanitizedString {returnsanitize (str );}// 创建一个经过清理的输入框letuserInput =sanitizeInput (getInput ());// 仍然可以使用字符串重新赋值userInput = "新的输入";
接口
接口声明是命名对象类型的另一种方式:
tsTry
interfacePoint {x : number;y : number;}functionprintCoord (pt :Point ) {console .log ("x 的坐标值是 " +pt .x );console .log ("y 的坐标值是 " +pt .y );}printCoord ({x : 100,y : 100 });
就像我们上面使用类型别名时一样,这个示例的工作方式就像我们使用了匿名对象类型一样。TypeScript 只关心我们传递给 printCoord
的值的结构——它只关心它是否具有预期的属性。只关心类型的结构和功能,这就是为什么我们说 TypeScript 是一个结构化类型的类型系统。
类型别名和接口之间的区别
类型别名和接口非常相似,在大多数情况下你可以在它们之间自由选择。几乎所有的 interface
功能都可以在 type
中使用,关键区别在于不能重新开放类型以添加新的属性,而接口始终是可扩展的。
Interface |
Type |
---|---|
扩展接口
|
通过 "&" 扩展类型
|
向现有接口添加新字段
|
类型创建后不能更改
|
在后面的章节中你会学到更多关于这些概念的知识,所以如果你没有立即理解这些知识,请不要担心。
- 在 TypeScript 4.2 之前,类型别名命名可能 会出现在错误消息中,有时代替等效的匿名类型(可能需要也可能不需要)。接口在错误消息中将始终被命名。
- 类型别名不能参与声明合并,但接口可以。
- 接口只能用于声明对象的形状,不能重命名基本类型。
- 接口名称将始终以其原始形式出现在错误消息中,但只有在按名称使用时才会出现。
在大多数情况下,你可以根据个人喜好进行选择,TypeScript 会告诉你它是否需要其他类型的声明。如果你想要启发式方法,可以使用 interface
直到你需要使用 type
中的功能。
类型断言
有时候你会遇到一种情况,就是 TypeScript 无法确定一些类型。
例如,如果你使用 document.getElementById
,TypeScript 只能知道它返回某种 HTMLElement
,但是可能你希望 TypeScript 知道的更具体一点,例如让它知道这个 ID 指向的应当是一个 HTMLCanvasElement
。
在这种情况下,你可以使用类型断言来指定更具体的类型:
tsTry
constmyCanvas =document .getElementById ("main_canvas") asHTMLCanvasElement ;
与类型注解类似,类型断言会在编译时移除,不会影响代码的运行行为。
你也可以使用尖括号语法(除非代码在 .tsx
文件中),效果是一样的:
tsTry
constmyCanvas = <HTMLCanvasElement >document .getElementById ("main_canvas");
提醒:由于类型断言在编译时被移除,因此没有与类型断言相关的运行时检查。 如果类型断言错误,不会生成异常或
null
。
TypeScript 只允许将类型断言为更具体或更不具体的类型。这个规则阻止了一些“不可能”的强制转换,比如:
tsTry
constConversion of type 'string' to type 'number' may be a mistake because neither type sufficiently overlaps with the other. If this was intentional, convert the expression to 'unknown' first.2352Conversion of type 'string' to type 'number' may be a mistake because neither type sufficiently overlaps with the other. If this was intentional, convert the expression to 'unknown' first.x = "hello" as number;
有时这个规则可能过于保守,会禁止一些更复杂的强制转换,尽管这些转换可能是有效的。如果遇到这种情况,你可以使用两个断言,先断言为 any
(或者后面我们会介绍的 unknown
),然后再断言为目标类型:
tsTry
consta =expr as any asT ;
字面类型(literal type)
除了通用的 string
和 number
类型之外,我们还可以在类型位置引用特定的字符串和数字。
可以这样想,JavaScript 提供了不同的声明变量的方式。var
和 let
都允许改变变量中保存的值,而 const
则不允许。这体现在 TypeScript 创建字面类型的方式上。
tsTry
letchangingString = "Hello World";changingString = "Olá Mundo";// `changingString` 可以表示任意可能的字符串,所以 TypeScript 在类型系统中这样描述它changingString ;constconstantString = "Hello World";// `constantString` 只能表示一个可能的字符串,它有字面类型的表示形式constantString ;
单独来看,字面类型并没有多大价值:
tsTry
letx : "hello" = "hello";// OKx = "hello";// ...Type '"howdy"' is not assignable to type '"hello"'.2322Type '"howdy"' is not assignable to type '"hello"'.= "howdy"; x
只能是固定一个值的变量并没有多大用处!
但是如果将字面类型组合成联合类型,就可以表达更有用的概念,例如,只接受一组特定已知值的函数:
tsTry
functionprintText (s : string,alignment : "left" | "right" | "center") {// ...}printText ("Hello, world", "left");Argument of type '"centre"' is not assignable to parameter of type '"left" | "right" | "center"'.2345Argument of type '"centre"' is not assignable to parameter of type '"left" | "right" | "center"'.printText ("G'day, mate","centre" );
数字字面类型的工作方式相同:
tsTry
functioncompare (a : string,b : string): -1 | 0 | 1 {returna ===b ? 0 :a >b ? 1 : -1;}
当然,你可以将其与非字面类型组合使用:
tsTry
interfaceOptions {width : number;}functionconfigure (x :Options | "auto") {// ...}configure ({width : 100 });configure ("auto");Argument of type '"automatic"' is not assignable to parameter of type 'Options | "auto"'.2345Argument of type '"automatic"' is not assignable to parameter of type 'Options | "auto"'.configure ("automatic" );
还有一种字面类型:布尔字面类型。只有两种布尔字面类型,true
和 false
。boolean
类型本身实际上只是 true | false
的联合类型的别名。
字面量推断
如果你使用对象来初始化变量,TypeScript 会假设该对象的属性可能会在后续的代码中发生变化。例如,如果你编写了如下代码:
tsTry
constobj = {counter : 0 };if (someCondition ) {obj .counter = 1;}
TypeScript 不会认为将 1
赋值给之前为 0
的字段是一个错误。换句话说,obj.counter
必须具有类型 number
,而不是 0
,因为类型用于确定读取和写入行为。
字符串也是同样的情况:
tsTry
constreq = {url : "https://example.com",method : "GET" };Argument of type 'string' is not assignable to parameter of type '"GET" | "POST"'.2345Argument of type 'string' is not assignable to parameter of type '"GET" | "POST"'.handleRequest (req .url ,req .method );
在上面的例子中,req.method
被推断为 string
,而不是 "GET"
。因为创建 req
和调用 handleRequest
之间可能会有代码对 req.method
进行赋值,例如将 "GUESS"
赋给 req.method
,TypeScript 认为此代码存在错误。
有两种方法可以解决这个问题。
-
可以通过在任一位置添加类型断言来改变推断结果:
ts
Try// 改变 1:constreq = {url : "https://example.com",method : "GET" as "GET" };// 改变 2:handleRequest (req .url ,req .method as "GET");改变 1 的意思是 “我打算让
req.method
始终具有字面量类型"GET"
“,阻止在之后将"GUESS"
赋值给该字段。 改变 2 的意思是 “我出于某些原因知道req.method
的值为"GET"
“。 -
可以使用
as const
将整个对象转换为字面量类型:ts
Tryconstreq = {url : "https://example.com",method : "GET" } asconst ;handleRequest (req .url ,req .method );as const
后缀的作用类似于const
,但是针对的是类型系统,确保所有属性都被赋予字面量类型,而不是更一般的类型,如string
或number
。
null
和 undefined
JavaScript 有两个基本值,用于表示缺失或未初始化的值:null
和 undefined
。
TypeScript 也有两个相应的类型,名称相同。这些类型的特性取决于是否打开了 strictNullChecks
选项。
strictNullChecks
关闭
如果 strictNullChecks
关闭,可能为 null
或 undefined
的值仍然可以正常访问,并且可以将 null
和 undefined
赋值给任何类型的属性。这类似于没有空值检查的语言(例如 C#、Java)的行为。不检查这些值的缺失往往是错误的主要来源;建议尽可能打开 strictNullChecks
。
strictNullChecks
打开
如果 strictNullChecks
打开,当一个值为 null
或 undefined
时,你需要在使用该值的方法或属性之前进行检查。就像在使用可选属性之前检查 undefined
一样,我们可以使用缩小类型来检查可能为 null
的值:
tsTry
functiondoSomething (x : string | null) {if (x === null) {// 什么都不做} else {console .log ("Hello, " +x .toUpperCase ());}}
非空断言操作符(后缀 !
)
TypeScript 还有一个特殊的语法,用于在不进行任何显式检查的情况下去除类型中的 null
和 undefined
。在任何表达式后面写 !
实际上是断言该值不是 null
或 undefined
:
tsTry
functionliveDangerously (x ?: number | null) {// 没有错误console .log (x !.toFixed ());}
与其他类型断言一样,这不会改变你的代码的运行行为,因此只有在你知道该值不可能为 null
或 undefined
时才使用 !
。
枚举
枚举是 TypeScript 添加到 JavaScript 中的功能,它允许描述一个值,该值可以是一组可能的命名常量之一。与大多数 TypeScript 特性不同,这不是 JavaScript 类型级别的添加,而是添加到语言和运行时的功能。因此,你应该知道这个特性的存在,但除非你确定,否则最好不要使用。你可以在枚举参考页面上阅读更多关于枚举的信息。
不常见的原始类型
值得一提的是 JavaScript 中的其他基本类型,在类型系统中也有相应的表示。我们在这里不会深入讨论。
bigint
从 ES2020 开始,JavaScript 中有一个用于表示非常大整数的基本类型 BigInt
:
tsTry
// 通过 BigInt 函数创建一个 bigintconstoneHundred : bigint =BigInt (100);// 通过字面量语法创建一个 BigIntconstanotherHundred : bigint = 100n;
你可以在 TypeScript 3.2 发布说明中了解更多关于 BigInt
的信息。
symbol
JavaScript 中有一个用于通过 Symbol()
函数创建全局唯一引用的基本类型:
tsTry
constfirstName =Symbol ("name");constsecondName =Symbol ("name");if (This comparison appears to be unintentional because the types 'typeof firstName' and 'typeof secondName' have no overlap.2367This comparison appears to be unintentional because the types 'typeof firstName' and 'typeof secondName' have no overlap.firstName ===secondName ) {// 永远不会发生}
你可以在 Symbols 参考页面中了解更多相关信息。