接口 (Interface)

接口是 TypeScript 中用于定义对象形状的一种强大工具。它们允许你描述对象的结构，包括属性和方法的名称、类型及其可选性等信息。使用接口可以提高代码的可读性和可维护性，并确保在开发过程中遵循一致的数据结构。此外，TypeScript 的接口还支持继承、扩展和声明合并等功能，使得它们非常适合用来构建复杂的类型系统。

定义接口

你可以使用 interface 关键字来定义一个接口。下面是一些基本的例子：

// 定义一个简单的接口
interface Person {
  name: string;
  age?: number; // 可选属性
}

// 使用接口
const person: Person = {
  name: "Alice",
  age: 30, // 可选属性可以省略或提供
};

接口的特性

1. 属性和方法：接口可以包含属性（带类型的字段）以及方法签名（不包含实现）。

   interface Animal {
     name: string;
     speak(): void;
   }
   
   class Dog implements Animal {
     name: string;
   
     constructor(name: string) {
       this.name = name;
     }
   
     speak() {
       console.log(`${this.name} says woof!`);
     }
   }

2. 只读属性：使用 readonly 关键字可以定义只读属性，这些属性只能在构造函数中赋值。

   interface Point {
     readonly x: number;
     readonly y: number;
   }
   
   let p1: Point = { x: 10, y: 20 };
   // p1.x = 5; // 错误：不能修改只读属性

3. 索引签名：接口可以定义索引签名，以允许任意数量的同类型属性。

   interface StringArray {
     [index: number]: string;
   }
   
   let myArray: StringArray = ["Bob", "Fred"];

4. 函数类型：接口还可以用来定义函数的类型签名。

   interface SearchFunc {
     (source: string, subString: string): boolean;
   }
   
   let mySearch: SearchFunc;
   mySearch = function (source: string, subString: string) {
     return source.search(subString) !== -1;
   };

5. 可索引类型：接口可以定义可索引类型，以允许通过特定类型的键访问对象的属性。

   interface StringDictionary {
     [key: string]: string;
   }
   
   const names: StringDictionary = {
     Alice: "Engineer",
     Bob: "Designer",
   };

6. 扩展接口：接口可以通过继承其他接口来扩展功能。

   interface Named {
     name: string;
   }
   
   interface Greetable extends Named {
     greet(phrase: string): void;
   }
   
   class Greeter implements Greetable {
     name: string;
   
     constructor(n: string) {
       this.name = n;
     }
   
     greet(phrase: string) {
       console.log(`${phrase} ${this.name}`);
     }
   }

7. 多重继承：接口可以从多个接口继承。

   interface Named {
     name: string;
   }
   
   interface Ageable {
     age: number;
   }
   
   interface Person extends Named, Ageable {}
   
   const person: Person = {
     name: "Alice",
     age: 30,
   };

8. 混合类型：接口可以组合多种特性，如同时定义属性、方法和函数类型。

   interface Counter {
     (start: number): string;
     interval: number;
     reset(): void;
   }
   
   // (start: number): string; 表示 Counter 是一个可调用的函数，它接受一个 number 类型的参数并返回一个 string。
   
   function getCounter(): Counter {
     let counter = <Counter>function (start: number) {};
     counter.interval = 123;
     counter.reset = function () {};
     return counter;
   }
   
   const c = getCounter();
   c(10);
   c.reset();
   c.interval = 5.0;

9. 声明合并：如果你有多个同名的接口定义，TypeScript 会自动合并这些接口的属性。

   interface User {
     name: string;
   }
   
   interface User {
     age: number;
   }
   
   const user: User = { name: "Alice", age: 30 }; // 合并后的接口

类型别名 vs 接口选择指南

• 选择接口：

  • 当你需要扩展类型或者利用声明合并时，应该优先考虑接口。
  • 如果你正在定义对象的形状，并且希望将来能够轻松地添加新属性或方法，接口可能是一个更好的选择。
  • 需要实现面向对象编程中的多态性和继承时，接口更为合适。

• 选择类型别名：

  • 当你需要创建更简洁的类型定义，尤其是对于原始类型、联合类型、交叉类型等情况时，类型别名通常更为合适。
  • 对于那些不需要扩展或合并的复杂类型定义，类型别名提供了更大的灵活性。

类型别名 与接口区别

特性	接口 (Interface)	类型别名 (Type Alias)
可扩展性	支持通过继承其他接口来扩展	可以使用交叉类型（&）与其他类型组合
声明合并	支持同一个名字的多个接口声明会自动合并	不支持声明合并，多次声明会导致编译错误
类型检查	编译器会更宽松地对待接口中的成员顺序	编译器严格检查类型别名中成员的顺序
额外功能	支持 implements 和 extends 关键字	不支持 implements 和 extends，但可以通过交叉类型模拟
自引用	支持自引用（即在接口内部引用自身）	支持自引用，但在某些情况下可能需要使用复杂的类型表达式
联合类型/元组	不直接支持联合类型或元组	直接支持联合类型、元组等复杂类型

总结

接口是 TypeScript 提供的一个强大工具，用于定义对象的形状，支持继承、扩展和声明合并等功能。理解接口的工作原理及其与类型别名的区别，可以帮助你在编写代码时做出更好的设计决策。