类、继承、抽象、访问控制与组合

TypeScript 类建立在 JavaScript 类和原型链之上，并增加静态类型语法。它与 Java/C++ 类表面相似，但运行时模型不同。

1. 字段、构造器与参数属性

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class Account {
  static readonly kind = "account"
  readonly createdAt = new Date()

  constructor(
    public readonly id: string,
    private balanceInCents: number,
  ) {}

  deposit(amountInCents: number): void {
    if (!Number.isInteger(amountInCents) || amountInCents <= 0) {
      throw new RangeError("amount must be a positive integer")
    }
    this.balanceInCents += amountInCents
  }

  get balance(): number {
    return this.balanceInCents / 100
  }
}

参数属性是 TypeScript 简写，会生成实例字段赋值。private 是 TypeScript 可见性约束；JavaScript #balance 才是由运行时强制的私有字段。

2. TypeScript private 与 JavaScript #private

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class Vault {
  #token: string

  constructor(token: string) {
    this.#token = token
  }

  matches(candidate: string): boolean {
    return this.#token === candidate
  }
}

3. 继承与覆写

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abstract class Formatter {
  abstract format(value: unknown): string

  print(value: unknown): void {
    console.log(this.format(value))
  }
}

class JsonFormatter extends Formatter {
  override format(value: unknown): string {
    return JSON.stringify(value, null, 2)
  }
}

建议开启 noImplicitOverride，让重写意图显式。抽象类在运行时仍是类，但 abstract 限制主要由 TypeScript 检查。

4. 静态侧与实例侧

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interface ClockInstance {
  now(): Date
}

interface ClockConstructor {
  new (): ClockInstance
  readonly timezone: string
}

function installClock(Clock: ClockConstructor): ClockInstance {
  console.log(Clock.timezone)
  return new Clock()
}

implements 检查实例侧，不自动检查构造器与静态成员。需要静态契约时单独描述构造签名。

5. 初始化顺序陷阱

派生类初始化大致经历：基类字段、基类构造器、派生类字段、派生类构造器。基类构造期间调用可覆写方法可能访问尚未初始化的派生字段，因此构造器应避免调用多态方法。

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class Base {
  constructor() {
    // 避免在这里调用 this.render()
  }
}

6. 组合优先于深继承

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interface Logger {
  log(message: string): void
}

class UserService {
  constructor(private readonly logger: Logger) {}

  create(name: string): void {
    this.logger.log(`create:${name}`)
  }
}

组合让依赖契约更小、测试替身更容易，避免脆弱基类和继承层级耦合。继承适用于明确“is-a”关系与稳定替换原则，不应用于简单复用几行实现。

7. this 类型与流式 API

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class QueryBuilder {
  protected clauses: string[] = []

  where(expression: string): this {
    this.clauses.push(`WHERE ${expression}`)
    return this
  }
}

class UserQuery extends QueryBuilder {
  active(): this {
    return this.where("active = true")
  }
}

多态 this 保留派生类链式调用类型。

8. 与 Java/C++ 的关键差异

• JavaScript/TypeScript 使用原型链，类语法不改变这一底层事实。
• TypeScript 默认结构兼容；Java/C++ 类类型通常以声明身份和继承关系为核心。
• TypeScript 没有 C++ 的析构函数、确定性 RAII、对象值语义和多继承实现模型。
• TypeScript protected/private 多为静态限制；#private 是 JavaScript 运行时机制。

参考：Classes、MDN Classes。