javaScript系列 [43]TS、Class and ES5

本文讨论Typescript中的Class同ES5构造函数的对应关系，涉及TypeScript的诸多语法、构造函数、面向对象以及原型对象等相关知识点细节，本文只简单对比并不进行深入展开。

TypeScript 是JavaScript的超集，包含ES5、ES6、ES7+...和扩展。

我们知道在TS中，Class并不是什么新鲜的东西，它的本质其实就是ES那套构造函数·原型对象·实例对象的老古董。在下面的篇幅中，我会简单的对比Class的ES5写法，从最简单到复杂。

最简单的类

最简单的类，除名字外其它一无所有。

/* 文件名：01.ts_class_and_es5.ts */
class Class_test{}

我们通过tsc 01.ts_class_and_es5.ts命令对该文件进行编译，得到的是下面的JavaScript代码。

/* 文件名：01.ts_class_and_es5.js */
var Class_test = /** @class */ (function () {
    function Class_test() {}
    return Class_test;
}());

从编译后的结果可以看到对应的代码就是个空构造函数，精巧的地方在于这个函数被放到一个自调用函数中并返回，这里使用了一个同名的变量来接收内部的构造函数，多么经典的闭包应用啊。

+ 属性

我们尝试在上面代码的基础上，在这个类中加入属性的概念。

class Class_test {
    name:string;
    age:number;
    constructor(name:string,age:number){
      this.name = name;
      this.age  = age;
    }
}

我们为Class_test类新添加了属性的概念( 分别是 name 和 age ) , 这里其实如果不想写constructor构造函数的话其实可以给 name 和 age 设置一个初始值也是没问题的。

var Class_test = /** @class */ (function () {
        function Class_test(name, age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        return Class_test;
}());

可以发现写法跟ES5构造函数的写法一致，注意Class成员的几个修饰符：public protected private 在ES5代码的结构中没有意义，这里不做额外说明。

+ 方法(静态)

我们在上面代码的基础上再加上方法、静态属性、静态方法。

/* 设计类 */
  class Class_test {
    name: string;
    age: number;
    constructor(name: string, age: number) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    getInfo():void{
      console.log(`Name === ${this.name}  Age === ${this.age}`);
    }
    /* 静态属性：构造函数(类)自己的属性，访问示例：类名.静态属性; */
    /* 静态方法：构造函数(类)自己的方法，访问示例：类名.静态方法名称(); */
    static className: string = "Class_test";
    static getClassName():void{
      console.log("ClassName === "+this.className);   //this=>Class_Test
    }
  }

  /* 实例化对象 */
  let c:Class_test = new Class_test("文顶顶",18);
  console.log(c.name,c.age);
  c.getInfo();
  console.log(Class_test.className);
  Class_test.getClassName();

我们为代码添加了静态属性 className、静态方法 getClassName() 、实例方法 getInfo(),通过查看对应的ES5代码，我们会发现这也没什么特别的。

var Class_test = /** @class */ (function () {
        function Class_test(name, age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        Class_test.prototype.getInfo = function () {
            console.log("Name === " + this.name + "  Age === " + this.age);
        };
        Class_test.getClassName = function () {
            console.log("ClassName === " + this.className); //this=>Class_Test
        };
        /* 静态属性：构造函数(类)自己的属性，访问示例：类名.静态属性; */
        /* 静态方法：构造函数(类)自己的方法，访问示例：类名.静态方法名称(); */
        Class_test.className = "Class_test";
        return Class_test;
    }());
    var c = new Class_test("文顶顶", 18);
    console.log(c.name, c.age);           /* 文顶顶 18 */
    c.getInfo();                          /* Name === 文顶顶  Age === 18 */
    console.log(Class_test.className);    /* Class_test */
    Class_test.getClassName();            /* ClassName === Class_test */

关键在于搞清楚成员、原型成员、静态成员、实例成员、构造函数、原型对象以及实例化的关系。

+ 继承

  /* 设计类(父类) */
  class Class_super {
    name: string;
    age: number;
    constructor(name: string, age: number) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    getInfo():void{
      console.log(`Name === ${this.name}  Age === ${this.age}`);
    }
    static className: string = "Class_test";
    static getClassName():void{
      console.log("ClassName === "+this.className);   //this=>Class_Test
    }
  }

  /* 设计类(子类) */
  class Class_child extends Class_super{
    money:number;
    constructor(name: string, age: number,money:number) {
      super(name,age);
      this.money = money;
    }
    getMoney():void{
      console.log(`Money === ${this.money}`)
    }
    static child_static_func():void{
      console.log("测试该方法能否被Class_super方法调用？No")
    }
  }

  /* 实例化(对象) */
  let child:Class_child = new Class_child("zs",19,100);
  console.log(child,child.name,child.age,child.money);
  child.getInfo();
  child.getMoney();
  console.log(Class_child.className);
  Class_child.getClassName();
  Class_child.child_static_func();
  // Class_super.child_static_func();   错误的示范

如果我们实现了类的继承，那么问题就会变得复杂得多，至少看起来如此。

var __extends = (this && this.__extends) || (function () {
    var extendStatics = function (d, b) {
        extendStatics = Object.setPrototypeOf ||
            ({ __proto__: [] } instanceof Array && function (d, b) { d.__proto__ = b; }) 
            || function (d, b) { for (var p in b) if (b.hasOwnProperty(p)) d[p] = b[p]};
        return extendStatics(d, b);
    };
    return function (d, b) {
        extendStatics(d, b);
        function __() { this.constructor = d; }
    d.prototype = b === null ? Object.create(b) : (__.prototype = b.prototype, new __());
    };
})();

/* 设计类(父类) */
var Class_super = /** @class */ (function () {
    function Class_super(name, age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    Class_super.prototype.getInfo = function () {
        console.log("Name === " + this.name + "  Age === " + this.age);
    };
    Class_super.getClassName = function () {
        console.log("ClassName === " + this.className); //this=>Class_Test
    };
    Class_super.className = "Class_test";
    return Class_super;
}());
/* 设计类(子类) */
var Class_child = /** @class */ (function (_super) {
    __extends(Class_child, _super);
    function Class_child(name, age, money) {
        var _this = _super.call(this, name, age) || this;
        _this.money = money;
        return _this;
    }
    Class_child.prototype.getMoney = function () {
        console.log("Money === " + this.money);
    };
    Class_child.child_static_func = function () {
        console.log("测试该方法能否被Class_super方法调用？No");
    };
    return Class_child;
}(Class_super));
/* 实例化(对象) */
var child = new Class_child("zs", 19, 100);
console.log(child, child.name, child.age, child.money);   
/* Class_child { name: 'zs', age: 19, money: 100 } 'zs' 19 100 */
child.getInfo();                    /* Name === zs  Age === 19 */
child.getMoney();                   /* Money === 100 */
console.log(Class_child.className); /* Class_test */
Class_child.getClassName();         /* ClassName === Class_test */
Class_child.child_static_func();    /* 测试该方法能否被Class_super方法调用？No */
// Class_super.child_static_func();   错误的示范

蒽，是的。看上去，TS ( ES6 ) 中感觉Class继承的实现稍显复杂。接下来，我们试着挑出关键的部分，并把比较重要(表面感觉不太看得懂)的那部分代码加上些注释。

关键 ①

var _this = _super.call(this, name, age) || this;

这行代码的目的是获取父类的实例成员，具体采用的技术手段是通过借用构造函数调用( 在子构造函数中以call方法来调用父构造函数，并绑定this )的方式来获取。此处，拿到的是name age两个属性(当我们通过子类来实例化创建对象的时候，得到的实例化对象中因此拥有了name 和 age 属性)。

关键 ②

__extends(Class_child, _super);

这行代码是一个函数调用，其中__extends是函数名称，而Class_child, _super是传递给函数的具体实参。
该函数的作用是，通过特定的方式来获取父类(构造函数)的静态成员(包括静态属性以及静态方法)并让实例对象可以通过原型链来访问父类原型对象上面的成员(属性和方法)。

/* @Description: __extends主要用于处理(静态成员)的继承
 * @return: 函数形态 function f(_child,_super){} */
var __extends = (this && this.__extends) || (function() {
/* @Description: extendStatics用于扩展静态成员(静态属性和静态方法)
 * param __child  子类(Class_child)
 * param __super  父类(Class_super)*/
var extendStatics = function(__child, __super) {
    /* 1.确定函数 */
    /* extendStatics变量的值总是为一个函数，该函数的目的是_super的属性和方法(静态)*/
    /* 核心策略 */
    /* ① 尝试直接使用 Object.setPrototypeOf函数 类似于__child.__proto__ = __super */
    /* ② 直接通过__child.__proto__ = __super来设置 */
    /* ③ 通过遍历的方式来拷贝_super对象的实例成员 */
    extendStatics = Object.setPrototypeOf 
    ||({ __proto__: [] } instanceof Array 
      && function(__child, __super) {
         __child.__proto__ = __super; 
         }) 
    ||function(d, b) { 
      for (var p in b) { 
        if (b.hasOwnProperty(p)) d[p] = b[p]; } 
      };
    /* 2.调用函数(完成继承) */
    return extendStatics(__child, __super);
};
 return function(_child, _super) {
     /* [1] 完成对父类(构造函数)静态成员(属性+方法)的拷贝工作 */
     extendStatics(_child, _super);

     /* [2] 完成对父类(构造函数)原型成员(主要是方法)的原型链继承 */
     /* 内部的this取决于__()函数如何调用，使用new调用则this指向的是内部新创建的实例对象 */
     function __() { this.constructor = _child; } 

     /* 如果_spuer为null,那么就创建一个新对象*/
     /* 设置该对象的原型对象为_super[let o = {}; o.__prototype = _super] */ 
     /* 并把最终结果赋值给_child.prototype, 否则就间接通过__()这个函数来设置原型对象*/
     /* 并创建实例化对象，并设置 _child.prototype = new __() */
     _child.prototype = 
          _super === null ? 
          Object.create(_super) : 
          (__.prototype = _super.prototype, new __());
 };
})();

我在代码中穿插并加上了一些说明性的注释 ，看上去似乎比较复杂，稍微总结下：

__extends() 函数做了两件事情：
  [1] 完成对父类(构造函数)静态成员(属性+方法)的拷贝工作
  [2] 完成对父类(构造函数)原型成员(主要是方法)的原型链继承
如何做的？
  [1] child.__proto__ = super  
  [2] child.prototype = super.prototype; + 解决共享问题(中间加了间隔层)

+ Interface

接口( interface )是 typescript 中的重要概念，而且接口也能继承且可以约束类，因此这里简单的比较下，下面给出示例代码以及对应的JavaScript代码。

/* 1.定义接口(父) */
  interface Test_Class_Super_Interface {
    name: string;
    age: number;
    getName: () => void;
    getAge: () => void;
  }

  /* 2.定义接口(子) */
  interface Test_Class_Child_Interface extends Test_Class_Super_Interface{
    id:number;
    getId:()=>void;
  }

  /* 3.设计类：该类实现指定的接口 */
  class Test_Class implements Test_Class_Child_Interface {
    id: number = 0;
    name: string;
    age: number;
    getName(): void {
      console.log("getName() " + this.name)
    };
    getAge(): void {
      console.log("getAge() " + this.age)
    };
    getId():void{
      console.log(this.id);
    }
    constructor(name: string, age: number) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
  }
  /* 4.创建实例化对象 */
  let instance: Test_Class = new Test_Class("ls", 18);
  console.log(instance);

上面代码设计了两个接口，分别是Test_Class_Super_Interface 和 Test_Class_Child_Interface,它们是继承关系，Test_Class 类实现了Test_Class_Child_Interface接口。

var Test_Class = /** @class */ (function() {
        function Test_Class(name, age) {
            this.id = 0;
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        Test_Class.prototype.getName = function() {
            console.log("getName() " + this.name);
        };;
        Test_Class.prototype.getAge = function() {
            console.log("getAge() " + this.age);
        };;
        Test_Class.prototype.getId = function() {
            console.log(this.id);
        };
        return Test_Class;
    }());
    var instance = new Test_Class("ls", 18);
    console.log(instance);

我们发现转换后 JavaScript版本的代码里面好像没有任何与接口相关的信息，接口是 typescript 中特有的类型, 在编译后会自动消失。