泛型

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2023-12-01

新建t.ts文件

我们为什么需要泛型?

在前端框架发展的过程中,你一定听过组件化这种思维,大公司的程序员哥哥们,为了早日回家吃夜宵(通常下班都10点了),所以他们通常会想尽一切办法减少工作量(拿刀砍需求),或者提高工作效率(效率工具、可复用的组件)。

所以可以减少重复性的代码就叫组件,一直提取提取,提取到最后,就成了框架。

有一点我们非常清楚,ts 是静态类型,对于 Array类型的,代码编辑器会自动提示它可以访问的一些属性的方法,而js则不同,所有方法都需要你自己去记忆。

当我们需要写一个传入什么类型就得到什么类型的函数。

于是聪明的你可能给出这样的“万能”函数

function one(a: any) : any{
    return a;
}

好像你这个函数没有提示的功能,且我给你 number,但是你给的是 any,跟写原声的js 没有任何区别呀~

你说等会,让我改改,于是你可能又给出这样的函数。

其实a as number有点多余,去掉这个你会发现代码提示依旧会有,上一节最后的小练习里面其实有提到过。

function one(a: any) : any{
    if(typeof a === 'number') {
        let ret = (a as number)
        return ret ;
    }
    return a;
}

这还算不错的,尽管没有完全解决我们的问题,我们来想象一下最糟糕的情况,也就是下下策。

那就是为每一种类型都写一个方法,这样每一个方法的输入输出都是可以预测的,传入是啥类型,输出就是什么类型,而不是any

可能有的人思维又发散一点,通过重载去解决这个问题。

我只能说你们都非常棒,思维都很活跃,世界需要你们这样的人才。

那什么才是最优的做法呢?

或者说有没有一种方法在调用的时候再指定类型呢?

你肯定已经猜到了,那就是本节的主题泛型,代码的组件化,

其实代码也非常的简单,比起你写很多声明要好很多,不过因为我们这个方法是运行的时候才指定类型,而且<T>是可以多种类型,所以还是需要你自己去适配,通过 typeof去检测的。

function one<T>(a: T) : T{
    return a;
}

let a1 = one<number>(1)

let a2 = one(520)

当你去查看他们的函数类型的时候,你会发现比较有意思的事情。

这个你可能你不会觉得奇怪。

那么看看这个,当时我就惊呆了。

也就是说描述T是什么类型的时候,你可以在<number>描述它是一个 number类型,同样也可以这样描述描述(a: T) 对应(520)T 就是 520的类型。

当你想要这样去写函数的时候,编辑器霸道的拒绝了你,说了一句,这是我的方言,不要以为你会说方言就可以跟我装老乡,对不起,我不认。

编译器其实非常的智能,能不让你写的东西,绝对不然绝对不让你多写,尽管编译器把你的类型翻译成了他的方言了。

能更具体的,它就更具体,相比较number520来说,哪个更具体?

泛型数组

有的时候,我们需要传入一个某个类型T的数组。

对于描述数组有2种写法,所以这里也有2种写法

function two<T>(a: T[]) : T{
    return a[0];
}

function three<T>(a: Array<T>) : T{
    return a[0];
}

对于函数,是不是还有匿名函数用变量保存的形式呀?

let two2 : <T>(a : T[]) => T = function (a) {
    return a[0];
}

只需要把<T>()前面就好了,其他的根匿名函数的描述基本一致。

同样我们用接口来描述某个泛型方法

interface funcI {
    <T>(a: T[]) : T
}

let two3 : funcI = two2

let two4 : { <T>(a: T[]) : T } = two2

等于,是一个非常有意思的名词,他的符号叫=,在数学意义上面,就是俩者具有相同的辩证关系,而在现实世界中代表着类似事物,或者同一事物。

在学习编程的时候,老师有的时候会叫你忘掉=,把它认为成赋值。

我觉得你理解为复制还差不多,从某种意义上面来说它还是相等,你也可以理解为,赋值之后,他们是同一事物,所以相等。

其实实际意义的相等与编程里面的=的差异就是,编程里面的=不支持前后替换,也就是a = b不能b = a.

因为
a = b
c = a

所以
b = c

而对于上面的例子

funcI 就等于

{
    <T>(a: T[]) : T
}

所以

let two3 : funcI

就可以替换为

let two3 : { <T>(a: T[]) : T }

接口泛型

同时我们还可以这样玩,在声明的时候指定接口泛型里面的类型

interface someI<T>{
    (a : T) : T
}

let b : someI<number>

此时b一个就是一个 (a: number) => number 的匿名函数

类泛型

我们知道,泛型的作用就是在调用的时候,再限定某些值的类型。

class Person<T, U>{
    other: T
    age: U
}

let p = new Person<string,number>()
p.other = "good men"
p.age = 12

这样我们就可以在实例化的时候再指定otherage的具体类型。

之前没有提到如何声明多个泛型,其实非常简单,用逗号隔开就行了。

假如我们明确指定泛型有些什么字段怎么办?

像这样通过 extends 关键字进行继承即可,这里是可以继承interfaceclass,从某种意义上面来说,就实现了我们前面提到的代码提示功能。

interface hasLength {
    length: number;
}

function funcTest<T extends hasLength>(arg: T): T {
    return arg;
}

泛型由于比较特殊,你可以把它理解为特殊的接口类型,所以可以继承接口,而 class 是不能继承接口的

亦或者说,通过接口来描述泛型。

原型

继承必须提到原型,对于后端开发者可能对原型不太了解,这里我尽量把原型说的通俗易懂,且内容也足够深入。因为原型是 js 核心内容,反正这个原型被开发者各种玩,每个老司机对于原型的理解绝对不一般。

这里我们定义了一个{},其实我们看到这个 a 是一个空的对象,上面什么实际属性都没有,但是我们可以看到一个__proto__属性,其实它就是我们说的原型。

当我们通过.去调用它的方法的时候,我们可以发现明明我们没有定义这些方法,但是我们却可以访问这些方法。

同时我们输入Object.prototype. 就可以出现代码提示。

我们发现他们提示的方法都是一样的。

我不知道智慧的你有没有注意到__proto__: Object 其实这个__proto__其实就是 Object

js里面,当一个对象,找不到某些东西的时候,它会往它的__proto__对象上面去找,当然假如__proto__对象上面还有__proto__,它会一直找下去,所以就有了原型链这种说法。所以通过特性就实现继承。

这里我们深入一点。

Object.prototypea 提示的方法一样,那么它们是否存在某种不可为外人所知的秘密呢?

你可能先想到它们是否相等呢?

我想你是不是忘了什么,提示你一下__proto__,找不到的属性和方法怎么办?

我们再来看看下面的

通过{}new Object出来的对象是一样的。

其实通过{}新建的对象,叫做字面量方法创建对象。

它会被编译器转换为new Object的。

那么new究竟发生了什么事情呢?

之前我们是不是说过new会调用constructor

你是不是发现了什么!

其实还有一件事编译器做了的,那就是新创建的这个对象的__proto__等于Object.prototype

我们梳理一下思路,new A(),首先通过prototype.constructor构造一个新的对象,然后把A对象的prototype赋值给新对象的__proto__

同样也就是说prototype上面的属性和方法就是实例方法和变量。

深入的理解继承

先写我们的 ts 代码

class a {}

class b extends a{}

编译出来之后,这里我做了一些修改。

把以下代码写到一个html文档里面,我们通过 chrome 调试运行。

var __extends = (this && this.__extends) || function (d, b) {
    console.log(d)
    console.log(b)
    for (var p in b) {
        if (b.hasOwnProperty(p)) {
            console.log(p)
            d[p] = b[p]
        };
    }
    function __() { this.constructor = d; }
    d.prototype = b === null ? Object.create(b) : (__.prototype = b.prototype, new __());
};
var a = (function () {
    function a() {
    }
    a.sname = '1';
    return a;
}());
var b = (function (_super) {
    __extends(b, _super);
    function b() {
        return _super.apply(this, arguments) || this;
    }
    return b;
}(a));

这里我们一个一个的来说,慢慢来。

了解 Object.create

首先我们创建一个变量a,给它一个 name 属性,当做一个标识

此时我们通过create来创建 b

我们发现__proto__指向了我们的a

相当于,我们新建了一个对象,并且把__proto__指向了我们的a

当我们传入 null 的时候。

它便是一个真正意义上的空对象。

当然我们也可以把我们的__proto__赋值为 null,从下面的例子我们可以看出使用 delete 是没有任何作用的。

首先我们看var __extends = (this && this.__extends) || function (d, b) {}

(this && this.__extends)

在控制台里面输入 this,之前我们也有说过 this 默认是 window,在浏览器环境中。

接下来我们看看 && 运算符

我们把 && 想象成电线,0或者其他否定的值,比如undefinednull等,代表着断开,也就是断路了,假如断开了,就返回断开的时候的否定值。

假如全线通过,一路绿灯,那就返回最后一个。

而我们在全局作用域下面通过var声明的变量会自动挂载到window下面,这样容易形成全局代码命名污染。

因为这里定义一个 a,那里又定义一个 a,js 解释器就不知道你要使用的是哪个 a。

let不会,这就是为什么我推荐你使用 let的原因之一。

(this && this.__extends) 这段先判断是否有 this 有再继续判断 this 上面是否已经有定义过了__extends,假如没有此时返回一个否定值,也就是断开了,这个否定值是undefined,假如定义过了,就直接返回this.__extends,于是此时var __extends就拿到了全局的__extends

当得到否定值的时候

undefined || function (d, b) {}

当遇到第一个正确的时候,就立刻返回当前的值,假如都不正确,那就放回最后一个否定值。

此时var __extends就是后面这个函数了。

此时我们进入函数function (d, b) {}内部逻辑, 用 ts 的代码来说就是class d extends b

for (var p in b) {
   if (b.hasOwnProperty(p)) {
       console.log(p)
       d[p] = b[p]
   };
}

这一段代码,会遍历 b,所有属性,此时的属性是静态属性,你可以看到上面完整的代码里面的 a 类有sname静态属性,这里又有一个console.log(p),它会打印到我们的控制,在控制台里面我们可以看到一个sname

b.hasOwnProperty 会判断 p 是不是 b 自己的属性,它只会拷贝自己的属性,而不会拷贝原型链上面的。

function __() { this.constructor = d; }

这一段代码就是创建一个__函数,在原生 js,我们是通过函数来模拟类,而这个方法里面的 this 就等于 __.prototype,挂载在上面的变量就是实例变量。

而当我们去new __()的时候,会去调用__.prototype.constructor,也就是this.constructor 同样也就是 d.

d.prototype = b === null ? Object.create(b) : (__.prototype = b.prototype, new __());

这个首先判断b === null?,假如是空的话,Object.create(null)就直接是一个空对象,也就是 d.prototype 指向一个空对象。

而假如 b 不为空的话,那么他就是一个函数。

__.prototype = b.prototype, new __()

对于,,你可以这么理解,首先 a 被复制为1。之后,会返回最后一个表达式的值。也就是b = a

b.prototype 复制给 __.prototype,之后再 new __()

new __() 会去调用 d 函数,也就是class d extends b中的 d自己的逻辑。之后再返回一个对象{__proto__: b.prototype} 。这样 d.prototype 就等于返回的这个对象。

当我们 new d() 的时候新对象的__proto__指向d.prototype,这样就形成了原型链,当找不到方法的时候,会去找__proto____proto__,而这个__proto__就是我们class d extends bb.prototype,这样我们就可以访问到了 b 的实例方法。

function b() {
   return _super.apply(this, arguments) || this;
}

而这个_super就是a,这里就是调用 a 的函数,然后绑定一下this,假如没有 _super.apply就直接放回 this

说实话,我自己都晕乎,我非常担心你们看不懂,已经讲的最细了,js 的原型指来指去的,连老司机都要翻,这就是为什么会出现tsesclass关键字。

这不是写程序,这是在走迷宫。

我们来梳理一下思路,保持有条理。

class d extends b

  • 首先拷贝静态属性
  • 构造一个新的()函数,当`new ()的时候,会先执行被继承函数b,这个函数通常会初始化一些变量比如this.x = 'some'`之类的。
  • __函数的原型指向 b 的原型,这样 new 出来的对象就可以访问 b 的示例方法

这样是不是就条理清晰了。思路很简单,但是代码解释起来就不敢恭维了。

关于prototype__proto__的区别,请向上找到new调用的过程,new 其实是一种特殊的函数调用方式。

泛型继承类

class BeeKeeper {
    hasMask: boolean;
}

class ZooKeeper {
    nametag: string;
}

class Animal {
    numLegs: number;
}

class Bee extends Animal {
    keeper: BeeKeeper;
}

class Lion extends Animal {
    keeper: ZooKeeper;
}

function findKeeper<A extends Animal, K> (a: {new(): A;
    prototype: {keeper: K}}): K {

    return a.prototype.keeper;
}

findKeeper(Lion).nametag;

这里最核心的就是a: {new(): A;prototype: {keeper: K}}

我们慢慢来,分解开读,new(): A表示可以 new ,也就是实例化,并且它的返回值是 A泛型

prototype: {keeper: K} 描述原型,刚刚我们也提到了,这里指原型上面有一个keeper属性并且类型是 K 泛型。这里的原型上面的属性,其实就是实例属性。

function findKeeper<A extends Animal, K> (a: {new(): A;
    prototype: {keeper: K}}): K {

    return a.prototype.keeper;
}

整体的来读一下这个函数。

findKeeper 函数规定有2个泛型,泛型 A 集成 Animal 拥有 Animal 所有属性和方法,还有一个泛型 K,传入一个参数,规定这个参数是可以new关键字调用的,也就是说传入的应该是 Class 而不是实例,并且它必须有一个实例属性keeper,此时把keeper的类型标记为泛型 K,并且把泛型 K 的类型作为返回值的类型,函数内容就是返回原型链上的keeper 属性。

其实上面这段代码我们是没法运行,尽管没报错,因为 keeper 是实例属性,都没初始化,哪来的值。看看你能不能想什么办法让上面代码运行。

我这里给一份答案,把 keeper 改成静态的,而且讲道理不应该是每一个狮子都住一个狮子园,应该是所有共同的 keeper,所以说是所有实例狮子共享的住的地府,所以它更应该是静态的。

class BeeKeeper {
    hasMask: boolean;
}

class ZooKeeper {
    constructor(public nametag: string){

    }
}

class Animal {
    numLegs: number;
}

class Bee extends Animal {
    static keeper: BeeKeeper = new BeeKeeper();
}

class Lion extends Animal {
    static keeper: ZooKeeper = new ZooKeeper('zookeeper');
}

function findKeeper<A extends Animal, K> (a: {new(): A;
    keeper: K }): K {
    return a.keeper;
}

let a2 = findKeeper(Lion).nametag


console.log(a2);

你可能对

class ZooKeeper {
    constructor(public nametag: string){

    }
}

有困惑,其实它等于

class ZooKeeper {
    public nametag
    constructor(nametag: string){
        this.nametag = nametag
    }
}

对于{new(): A;keeper: K }我们可以把它理解为css的内联样式,我们修改一下,改成接口泛型,接口名称aInterface就相当于我们cssclass名称

interface aInterface<A,K>{
    new(): A;
    keeper: K;
}

function findKeeper<A extends Animal, K> (a: aInterface<A,K>): K {
    return a.keeper;
}

这样看起来精简多了,但是初学者看起来会马良的,因为这里面包含的信息量太大,包含了如何毁灭地球的计划。

总结

泛型可以看做特殊类型的接口,所以泛型可以继承接口,而类不行。

泛型拥有与接口相似的功劳,那就是描述类型,不过泛型可以延迟描述,等需要调用的时候再描述。

你自己还有什么要总结的呢?都自己舔到自己的笔记本上吧。