类、继承、抽象、访问控制与组合

如果你学过 Java，看到 class、extends 和 private 会觉得很熟悉，但先别把原来的规则原样搬过来。这里从一个类的实例和方法开始，分清哪些约束只在类型检查时存在，哪些会真正留在 JavaScript 运行时。

运行时真正存在的是 JavaScript 的类与原型关系，TypeScript 在上面增加检查规则。看到一个类成员时，可以试着问：这行代码编译后还在吗？用这个问题区分类行为与类型约束，会比直接套用 Java 或 C++ 的规则稳妥。

1. 字段、构造器与参数属性

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

  constructor(
    public readonly id: string,
    private balanceInCents: number,
  ) {
    if (!Number.isSafeInteger(balanceInCents) || balanceInCents < 0) {
      throw new RangeError("initial balance must be a nonnegative safe integer")
    }
  }

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

  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

TypeScript复制
class Vault {
  #token: string

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

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

3. 继承与覆写

TypeScript复制
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) ?? "(无 JSON 文本)"
  }
}

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。

JSON.stringify 并不对所有值返回字符串，示例补上 undefined 的显示回退；循环引用或 BigInt 等仍可能抛错，需要调用方处理。Account 的整数余额也必须验证安全范围，仅 Number.isInteger 不能保证大整数仍然精确。余额除以 100 是显示用的 number，不是通用十进制定点金额方案。

4. 静态侧与实例侧

TypeScript复制
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。

这是字段与构造工作的简化顺序，不表示派生构造器的整个函数最后才开始执行：派生构造器可以在 super 前执行不访问未初始化 this 的代码；super 返回后，派生实例字段按规则初始化，再继续后续构造代码。

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

6. 组合优先于深继承

TypeScript复制
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

TypeScript复制
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。