TypeScript(四)接口interface使用详解

一. 为什么要使用接口

1.1. JavaScript存在的问题

我们在JavaScript中定义一个函数，用于获取一个用户的姓名和年龄的字符串：

const getUserInfo = function(user) {
  return `name: ${user.name}, age: ${user.age}`
}

正确的调用方法应该是下面的方式：

getUserInfo({name: "coderwhy", age: 18})

但是当项目比较大，或者多人开发时，会出现错误的调用方法：

// 错误的调用
getUserInfo() // Uncaught TypeError: Cannot read property 'name' of undefined
console.log(getUserInfo({name: "coderwhy"})) // name: coderwhy, age: undefined
getUserInfo({name: "codewhy", height: 1.88}) // name: coderwhy, age: undefined

因为JavaScript是弱类型的语言，所以并不会对我们传入的代码进行任何的检测，但是在之前的javaScript中确确实实会存在很多类似的安全隐患。

如何避免这样的问题呢？

• 当然是使用TypeScript来对代码进行重构

1.2. TypeScript代码重构一

我们可以使用TypeScript来对上面的代码进行改进：

const getUserInfo = (user: {name: string, age: number}): string => {
  return `name: ${user.name} age: ${user.age}`;
};

正确的调用是如下的方式：

getUserInfo({name: "coderwhy", age: 18});

如果调用者出现了错误的调用，那么TypeScript会直接给出错误的提示信息：

// 错误的调用
getUserInfo(); // 错误信息：An argument for 'user' was not provided.
getUserInfo({name: "coderwhy"}); // 错误信息：Property 'age' is missing in type '{ name: string; }'
getUserInfo({name: "coderwhy", height: 1.88}); // 错误信息：类型不匹配

这样确实可以防止出现错误的调用，但是我们在定义函数的时候，参数的类型和函数的类型都是非常长的，代码非常不便于阅读。

所以，我们可以使用接口来对代码再次进行重构。

1.3. TypeScript代码重构二

现在我们使用接口来对user的类型进行重构。

接口重构一：参数类型使用接口定义

我们先定义一个IUser接口：

// 先定义一个接口
interface IUser {
  name: string;
  age: number;
}

接下来我们看一下函数如何来写：

const getUserInfo = (user: IUser): string => {
  return `name: ${user.name}, age: ${user.age}`;
};

// 正确的调用
getUserInfo({name: "coderwhy", age: 18});

// 错误的调用，其他也是一样
getUserInfo();

接口重构二：函数的类型使用接口定义好（后面会详细讲解接口函数的定义）

我们先定义两个接口：

• 第二个接口定义有一个警告，我们暂时忽略它，它的目的是如果一个函数接口只有一个方法，那么可以使用type来定义

• type IUserInfoFunc = (user: IUser) => string;

interface IUser {
  name: string;
  age: number;
}

interface IUserInfoFunc {
  (user: IUser): string;
}

接着我们去定义函数和调用函数即可：

const getUserInfo: IUserInfoFunc = (user) => {
  return `name: ${user.name}, age: ${user.age}`;
};

// 正确的调用
getUserInfo({name: "coderwhy", age: 18});

// 错误的调用
getUserInfo();

二. 接口的基本使用

2.1. 接口的定义方式

和其他很多的语言类似，TypeScript中定义接口也是使用interface关键字来定义：

interface IPerson {
  name: string;
}

你会发现我都在接口的前面加了一个I，这是tslint要求的，否则会报一个警告

要不要加前缀是根据公司规范和个人习惯

interface name must start with a capitalized I

当然我们可以在tslint中关闭掉它：在rules中添加如下规则

"interface-name" : [true, "never-prefix"]

2.2. 接口中定义方法

定义接口中不仅仅可以有属性，也可以有方法：

interface Person {
  name: string;
  run(): void;
  eat(): void;
}

如果我们有一个对象是该接口类型，那么必须包含对应的属性和方法：

const p: Person = {
  name: "why",
  run() {
    console.log("running");
  },
  eat() {
    console.log("eating");
  },
};

2.3. 可选属性的定义

默认情况下一个变量（对象）是对应的接口类型，那么这个变量（对象）必须实现接口中所有的属性和方法。

但是，开发中为了让接口更加的灵活，某些属性我们可能希望设计成可选的（想实现可以实现，不想实现也没有关系），这个时候就可以使用可选属性（后面详细讲解函数时，也会讲到函数中有可选参数）：

interface Person {
  name: string;
  age?: number;
  run(): void;
  eat(): void;
  study?(): void;
}

上面的代码中，我们增加了age属性和study方法，这两个都是可选的：

• 可选属性如果没有赋值，那么获取到的值是undefined；

• 对于可选方法，必须先进行判断，再调用，否则会报错；

const p: Person = {
  name: "why",
  run() {
    console.log("running");
  },
  eat() {
    console.log("eating");
  },
};

console.log(p.age); // undefined
p.study(); // 不能调用可能是“未定义”的对象。

正确的调用方式如下：

if (p.study) {
  p.study();
}

2.4. 只读属性的定义

默认情况下，接口中定义的属性可读可写：

console.log(p.name);
p.name = "流川枫";

如果一个属性，我们只是希望在定义的时候就定义值，之后不可以修改，那么可以在属性的前面加上一个关键字：readonly

interface Person {
  readonly name: string;
  age?: number;
  run(): void;
  eat(): void;
  study?(): void;
}

当我在name前面加上readonly时，赋值语句就会报错：

console.log(p.name);
p.name = "流川枫"; // Cannot assign to 'name' because it is a read-only property.

三. 接口的高级使用

3.1. 函数类型的定义

接口不仅仅可以定义普通的对象类型，也可以定义函数的类型

// 函数类型的定义
interface SumFunc {
  (num1: number, num2: number): number;
}

// 定义具体的函数
const sum: SumFunc = (num1, num2) => {
  return num1 + num2;
};

// 调用函数
console.log(sum(20, 30));

不过上面的接口中只有一个函数，TypeScript会给我们一个建议，可以使用type来定义一个函数的类型：

type SumFunc = (num1: number, num2: number) => number;

关于type的更多用户，我们后面专门进行讲解，暂时不在接口中展开讨论。

3.2. 可索引类型的定义

和使用接口描述函数的类型差不多，我们也可以使用接口来描述 可索引类型

• 比如一个变量可以这样访问：a[3]，a["name"]

可索引类型具有一个 索引签名，它描述了对象索引的类型，还有相应的索引返回值类型。

// 定义可索引类型的接口
interface RoleMap {
  [index: number]: string;
}

// 赋值具体的值
// 赋值方式一：
const roleMap1: RoleMap = {
  0: "学生",
  1: "讲师",
  2: "班主任",
};

// 赋值方式二：因为数组本身是可索引的值
const roleMap2 = ["鲁班七号", "露娜", "李白"];

// 取出对应的值
console.log(roleMap1[0]); // 学生
console.log(roleMap2[1]); // 露娜

上面的案例中，我们的索引签名是数字类型， TypeScript支持两种索引签名：字符串和数字。

我们来定义一个字符串的索引类型：

interface RoleMap {
  [name: string]: string;
}

const roleMap: RoleMap = {
  aaa: "鲁班七号",
  bbb: "露娜",
  ccc: "李白",
};

console.log(roleMap.aaa);
console.log(roleMap["aaa"]); // 警告：不推荐这样来取

可以同时使用两种类型的索引，但是数字索引的返回值必须是字符串索引返回值类型的子类型：

• 这是因为当使用 number来索引时，JavaScript会将它转换成string然后再去索引对象。

class Person {
  private name: string = "";
}

class Student extends Person {
  private sno: number = 0;
}

// 下面的代码会报错
interface IndexSubject {
  [index: number]: Person;
  [name: string]: Student;
}

代码会报如下错误：

数字索引类型“Person”不能赋给字符串索引类型“Student”。

修改为如下代码就可以了：

interface IndexSubject {
  [index: number]: Student;
  [name: string]: Person;
}

下面的代码也会报错：

• letter索引得到结果的类型，必须是Person类型或者它的子类型

interface IndexSubject {
  [index: number]: Student;
  [name: string]: Person;

  letter: string;
}

3.3. 接口的实现

接口除了定义某种类型规范之后，也可以和其他编程语言一样，让一个类去实现某个接口，那么这个类就必须明确去拥有这个接口中的属性和实现其方法：

从代码设计上，为什么需要接口?

当然，对于初次接触接口的人，还是很难理解它在实际的代码设计中的好处，这点慢慢体会，不用心急。

3.3. 接口的继承

和类相似（后面我们再详细学习类的知识），接口也是可以继承接口来提供复用性：

• 下面的代码中会有关于修饰符的警告，暂时忽略，后面详细讲解

  // 定义一个实体接口
  interface Entity {
    title: string;
    log(): void;
  }
  
  // 实现这样一个接口
  class Post implements Entity {
    title: string;
  
    constructor(title: string) {
      this.title = title;
    }
  
    log(): void {
      console.log(this.title);
    }
  }
  

  思考：我定义了一个接口，但是我在继承这个接口的类中还要写接口的实现方法，那我不如直接就在这个类中写实现方法岂不是更便捷，还省去了定义接口？这是一个初学者经常会有疑惑的地方。

  从思考方式上，为什么需要接口?

• 我们从生活出发理解接口

• 比如你去三亚/杭州旅游, 玩了一上午后饥饿难耐, 你放眼望去, 会注意什么? 饭店!!

• 你可能并不会太在意这家饭店叫什么名字, 但是你知道只要后面有饭店两个字, 就意味着这个地方必然有饭店的实现 – 做各种菜给你吃；

• 接口就好比饭店/酒店/棋牌室这些名词后面添加的附属词, 当我们看到这些附属词后就知道它们具备的功能

• 在代码设计中，接口是一种规范；

• 注意：继承使用extends关键字

  • 接口通常用于来定义某种规范, 类似于你必须遵守的协议, 有些语言直接就叫protocol；

  • 站在程序角度上说接口只规定了类里必须提供的属性和方法，从而分离了规范和实现，增强了系统的可拓展性和可维护性； 

    interface Barkable {
      barking(): void;
    }
    
    interface Shakable {
      shaking(): void;
    }
    
    interface Petable extends Barkable, Shakable {
      eating(): void;
    }

    接口Petable继承自Barkable和Shakable，另外我们发现一个接口可以同时继承自多个接口

    如果现在有一个类实现了Petable接口，那么不仅仅需要实现Petable的方法，也需要实现Petable继承自的接口中的方法：

  • 注意：实现接口使用implements关键字

    class Dog implements Petable {
      barking(): void {
        console.log("汪汪叫");
      }
    
      shaking(): void {
        console.log("摇尾巴");
      }
    
      eating(): void {
        console.log("吃骨头");
      }
    }