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类魔方：多变组合，灵活复用

news 来源：原创 2025/5/19 11:06:51

文章目录

一、类的基础
- 1. 类的基本结构与语法
- - 1. 类的定义与实例化
  - 2. 成员变量（属性）
  - 3. 构造函数（Constructor）
  - 4. 成员方法
- 2. 访问修饰符
- - 1. 基本访问规则
  - 2. 子类对父类方法的重写
  - 3. 构造函数的访问修饰符
  - 4. 参数属性与继承
  - 总结
- 3. 接口与实现
- - 1、接口的定义（Declaration）
  - 2、类对接口的实现（Implementation）
  - 3、接口与抽象类的区别
  - 4、多接口实现
  - 5、接口的核心作用
  - 总结
- 4. 静态成员与实例成员
- - 1. 静态成员（Static Members）
  - 2. 实例成员（Instance Members）
  - 对比
  - 注意
- 5. 访问器（Getter/Setter）
- - 1. 基本语法
  - 2. 核心特点
  - 3. 使用场景
  - 4. 注意事项
- 6. 类的高级特性
- - 1、泛型类（Generic Classes）
  - - 作用
    - 语法
  - 2、装饰器（Decorators）
  - - 作用
    - 核心类型
  - 3、参数属性（Parameter Properties）
  - - 作用
    - 语法
  - 关键点总结
二、类的提高
- 1. 抽象类（Abstract Classes）
- - 1. 抽象类的定义
  - 2. 抽象类的特点
  - 3. 抽象属性
- 2. 类的多态（Polymorphism）
- - 1. 多态的核心实现方式
  - - 场景一：继承与方法重写
    - 场景二：接口实现
  - 2. 多态的关键特性
  - 3. 多态与重载的区别
  - 4. 多态的优势
- 3. 类的类型兼容性
- - 1. 核心规则
  - - （1）子类与父类的兼容性
    - （2）无继承关系的类
  - 2. 成员的兼容性细节
  - - （1）属性兼容性
    - （2）方法兼容性
  - 3. 特殊成员的影响
  - - （1）私有 / 受保护成员
    - （2）构造函数
  - 总结
- 4. 类的受保护构造函数
- - 1. 受保护构造函数的作用
  - - （1）禁止外部实例化，强制通过子类创建对象
  - 2. 受保护构造函数的特点
  - 3. 实际应用场景
  - - （1）工厂模式
    - （2）防止基础类被滥用
  - 5. 注意事项
- 5. 类的私有字段（ES2022 语法）
- - 1. 基本语法
  - 2. 与 `private` 修饰符的区别
  - 3. 私有字段的特性
  - - （1）运行时强制访问限制
    - （2）不允许子类访问
    - （3）严格的名称唯一性
  - 4. 私有字段的应用场景
  - - （1）数据封装与隐藏
    - （2）防止命名冲突
    - （3）实现类内部状态
  - 5. 注意事项
- 6. 类的构造函数重载（Constructor Overloading）
- - 1. 构造函数重载的语法
  - 2. 重载签名与实现的约束
  - 3. 与可选参数的对比
  - 4. 常见应用场景
  - - （1）创建工厂模式
    - （2）处理不同数据格式
  - 5. 注意事项
- 7. 类的静态块（Static Blocks）
- - 1. 静态块的特性
  - - （1）仅执行一次
    - （2）可访问私有字段
    - （3）支持多个静态块
  - 2. 与静态构造函数的对比
  - 3. 注意事项

一、类的基础

1. 类的基本结构与语法

1. 类的定义与实例化

类是对象的蓝图，通过class关键字定义，使用new关键字创建实例。

class Person {// 类的主体
}const person = new Person(); // 创建类的实例

2. 成员变量（属性）

类中可以定义数据字段（属性），用于存储实例或类的状态。

class Person {name: string; // 实例属性age: number;constructor(name: string, age: number) {this.name = name;this.age = age;}static species = "Homo sapiens"; // 静态属性，属于类本身
}const person = new Person("abc",18);
person.name = "Alice"; // 访问实例属性
person.age = 30;// console.log(person.species);console.log(Person.species); // 访问静态属性，通过类名调用

3. 构造函数（Constructor）

特殊方法，用于初始化对象的状态，创建实例时自动调用。

class Person {name: string;age: number;constructor(name: string, age: number) {this.name = name; // 使用this引用当前实例this.age = age;}
}const person = new Person("Bob", 25); // 传递参数给构造函数

4. 成员方法

类中定义的函数，用于实现对象的行为。

class Person {constructor(public name: string, public age: number) {}greet() {return `Hello, I'm ${this.name}, ${this.age} years old.`;}static describeSpecies() { // 静态方法return "All persons are Homo sapiens.";}
}const person = new Person("Charlie", 35);
console.log(person.greet()); // 调用实例方法
console.log(Person.describeSpecies()); // 调用静态方法

2. 访问修饰符

public（默认）

可被任意访问（类内部、子类、外部）。

class Person {public name: string; // 显式声明publicage: number; // 默认public
}

private

只能在类内部访问，子类和外部不可访问。

class Employee {private salary: number; // 私有属性getSalary() {return this.salary; // 类内部可访问}
}

protected

类内部和子类可访问，外部不可访问。

class Animal {protected name: string;
}
class Dog extends Animal {getName() {return this.name; // 子类可访问}
}

readonly

属性只能在初始化时赋值，之后不可修改。

class Point {readonly x: number;constructor(x: number) {this.x = x; // 初始化时赋值}
}

1. 基本访问规则

修饰符	类内部	子类	外部
`public`	✅	✅	✅
`protected`	✅	✅	❌
`private`	✅	❌	❌

2. 子类对父类方法的重写

子类可以重写父类的方法，但访问修饰符不能更严格。
- 例如：父类的protected方法，子类重写时只能是protected或public。

class Vehicle {protected startEngine() {console.log("Engine started");}
}class Car extends Vehicle {// ✅ 正确：重写为 public（更宽松）public startEngine() {console.log("Car engine started");}// ❌ 错误：重写为 private（更严格）// private startEngine() { ... }
}
// <html>TS2415: Class 'Car' incorrectly extends base class 'Vehicle'.<br/>Property 'startEngine' is private in type 'Car' but not in type 'Vehicle'.

3. 构造函数的访问修饰符

private构造函数：禁止外部实例化，可用于实现单例模式、工具类。

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。

class Singleton {private static instance: Singleton; // 静态属性存储唯一实例private constructor() {// 私有构造函数，防止外部实例化}static getInstance(): Singleton {if (!Singleton.instance) {Singleton.instance = new Singleton(); // 首次调用时创建实例}return Singleton.instance;}// 其他方法public someMethod() {console.log("Singleton method called");}
}// const s = new Singleton(); // 错误：无法实例化// 使用示例
const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();
console.log(instance1 === instance2); // true，两个引用指向同一个实例

protected构造函数：禁止外部实例化，但允许子类继承。

// 受保护构造函数示例
class Base {protected constructor() {}
}class Derived extends Base {} // 正确：子类可继承
// const b = new Base(); // 错误：无法直接实例化

4. 参数属性与继承

参数属性（构造函数中直接定义的属性）同样受访问修饰符控制。

class Person {constructor(public name: string,     // 公开属性protected age: number,   // 受保护属性private salary: number   // 私有属性) {}
}class Employee extends Person {constructor(name: string, age: number, salary: number, public department: string) {super(name, age, salary);}showInfo() {console.log(`${this.name}, ${this.age}`); // 可访问 public/protected// console.log(this.salary); // 错误：无法访问 private}
}

总结

场景	`public`	`protected`	`private`
类内部访问	✅	✅	✅
子类访问	✅	✅	❌
外部访问	✅	❌	❌
子类重写方法的限制	无	不能更严格	不可重写
构造函数修饰	可实例化	仅子类可继承	仅类内部可实例化

3. 接口与实现

在面向对象编程中，接口（Interface）用于定义类的公共契约（方法、属性的声明），而实现（Implementation） 则是类对接口中声明的具体代码实现。

1、接口的定义（Declaration）

接口仅规定类必须包含的成员（方法名、参数类型、返回类型等），不包含具体实现逻辑。

interface Animal {name: string; // 属性声明speak(): string; // 方法声明（无函数体）age?: number; // 可选属性（非必填）
}

2、类对接口的实现（Implementation）

类通过 implements 关键字声明遵循某个接口，并必须实现接口中所有必填成员。

// 实现接口 Animal
class Dog implements Animal {// 必须实现接口中的 name 属性constructor(public name: string) {} // 必须实现接口中的 speak 方法speak(): string { return "Woof!";}// 可选属性（可实现也可不实现）age?: number; 
}

3、接口与抽象类的区别

特性	接口（Interface）	抽象类（Abstract Class）
是否可实例化	完全抽象，不可实例化	不可实例化（但可包含具体实现的属性或方法）
成员类型	仅声明（属性、方法、索引签名等）	可包含抽象成员和具体实现
继承方式	`implements`（可实现多个接口）	`extends`（仅继承一个抽象类）
强制约束	必须实现所有声明的成员	必须实现抽象成员，可继承具体成员

4、多接口实现

一个类可以实现多个接口，需满足所有接口的要求。

interface Swimmable {swim(): string;
}interface Runable {run(speed: number): string;
}// 实现两个接口
class Duck implements Animal, Swimmable, Runable { }

5、接口的核心作用

规范契约：确保不同类遵循统一的方法 / 属性定义，便于团队协作和代码维护。
类型检查：编译器会强制类实现接口声明的成员，避免运行时错误。
解耦依赖：代码可依赖接口而非具体类，提高可扩展性（如依赖倒置原则）。

// 依赖接口而非具体类（面向接口编程）
function introduce(animal: Animal) {return `${animal.name} says ${animal.speak()}`;
}introduce(new Dog("Buddy")); // "Buddy says Woof!"
introduce(new Duck("Donald")); // "Donald says Quack!"

总结

接口是契约的抽象声明，规定 “必须有什么”；
类的实现是契约的具体落地，规定 “如何实现”；
通过 implements 关键字关联接口与类，确保类型安全和代码规范。

4. 静态成员与实例成员

1. 静态成员（Static Members）

归属：属于类本身，而非类的实例。
访问方式：通过类名直接调用（如 Class.staticMethod()）。
特点：
- 所有实例共享同一静态成员。
- 不能访问实例属性或方法（无 this 指向实例）。

2. 实例成员（Instance Members）

归属：属于类的实例，每个实例独立拥有。
访问方式：通过实例调用（如 instance.method()）。
特点：
- 每个实例的属性值可不同。
- 可访问实例属性和静态成员。

对比

特性	静态成员	实例成员
归属	类本身	类的实例
访问方式	`Class.member`	`instance.member`
this 指向	类本身	当前实例
共享性	所有实例共享同一值	每个实例独立存储
使用场景	工具方法、全局配置、单例模式	对象的状态和行为

注意

静态属性初始化：静态属性在类加载时初始化，早于实例创建。
静态方法限制：静态方法无法直接访问实例属性，需通过参数传递实例。

5. 访问器（Getter/Setter）

1. 基本语法

Getter：读取属性值时调用的方法（get 关键字）。
Setter：设置属性值时调用的方法（set 关键字）。

class User {// private _age: number;constructor(private _age: number) {}// Getter：读取 age 属性get age() {return this._age;}// Setter：设置 age 属性set age(value: number) {if (value < 0) throw new Error("Age cannot be negative");this._age = value;}
}const user = new User(5);// user.age = -30; // 如果没有try-catch块调用 setter，触发错误，程序在此处终止// try 块中抛出错误位置之后的代码会被中断，但catch块和后续代码会继续执行。
try {user.age = -30;
} catch (err: unknown) {if (err instanceof Error) {console.error(err.message + ' failed');} else {console.error(`Unexpected error type: ${err}`);}
} finally {console.log(user.age);
}console.log(user.age);

2. 核心特点

特性	Getter	Setter
语法	`get propertyName()`	`set propertyName(value)`
参数	无参数	必须有且仅有一个参数
返回值	必须有返回值	不能有返回值（void）
调用方式	像访问属性一样调用（无括号）	像赋值一样调用（`obj.prop = value`）

3. 使用场景

数据验证：在赋值时校验数据有效性（如示例中的年龄不能为负数）。
计算属性：动态计算属性值（如根据其他属性计算）。
访问控制：隐藏内部实现细节，提供受控访问。

4. 注意事项

必须成对出现：在严格模式下，通常需要同时定义 getter 和 setter。
与普通属性的区别：访问器会拦截属性的读写操作，而普通属性直接存储值。
兼容性：编译为 ES5 及以下版本时，需使用 Object.defineProperty 实现。

6. 类的高级特性

泛型类：支持类的属性或方法使用泛型类型。
装饰器（Decorators）：修改类的行为（实验性特性）。
参数属性：在构造函数中直接定义并初始化属性。

1、泛型类（Generic Classes）

作用

使类的属性、方法支持动态类型，提高复用性。

语法

在类名后声明泛型参数（如 <T>），并在成员中使用。

class Box<T> { // 泛型类：T 为任意类型constructor(public value: T) {}showType(): string {return `Type of value: ${typeof this.value}`;}
}// 使用示例
const numberBox = new Box<number>(123); // 类型为 number
const stringBox = new Box<string>("Hello"); // 类型为 stringconsole.log(numberBox.showType()); // "Type of value: number"

2、装饰器（Decorators）

作用

在不修改类本身的情况下，动态添加或修改类的行为（需启用 experimentalDecorators 编译选项）。

核心类型

类装饰器：修改类的原型或静态属性。
方法装饰器：修改方法的特性（如添加日志）。

TypeScript 类型检查：仅基于类的静态定义（如 User 类中并未声明 isLogged）。
装饰器的动态性：装饰器在运行时修改类的原型，这种修改无法被 TypeScript 的类型系统自动捕获。（报错但可运行）

// 其作用是在运行时修改类的原型（prototype），为类的所有实例添加一个 isLogged 属性
function Logged(constructor: Function) {constructor.prototype.isLogged = true;
}@Logged 
class User {constructor(public name: string) {}
}// 使用接口合并（Interface Merging）扩展User类的类型定义
interface User {isLogged: boolean; // 显式声明装饰器添加的属性
}const user = new User("Alice");
console.log(user.isLogged); // ✅ 类型检查通过// isLogged 是原型属性（非实例属性），所有实例共享同一个值。
// 实例可直接访问该属性，但修改它会创建实例自己的属性（遮蔽原型属性）。
const user1 = new User("Bob");
const user2 = new User("Charlie");console.log(user1.isLogged); // true（继承自原型）
user1.isLogged = false; // 仅修改 user1 自己的属性console.log(user1.isLogged); // false（实例属性）User.prototype.isLogged = false;console.log(user2.isLogged); // false（原型属性改变）

3、参数属性（Parameter Properties）

作用

在构造函数中直接声明并初始化属性，省略属性声明代码。

语法

在构造函数参数前添加访问修饰符（public/private/protected/readonly）。

class Person {// 等价于：// public name: string;// private age: number;// readonly id: string;constructor(public name: string,     // 公开属性private age: number,      // 私有属性readonly id: string       // 只读属性) {}
}

关键点总结

特性	核心语法 / 示例	用途 / 场景
泛型类	`class Box<T> { value: T; }`	集合、工具类、类型安全封装
装饰器	`@Decorator` 语法，修改类行为	日志、权限控制、元数据管理
参数属性	`constructor(public prop: Type) {}`	快速初始化简单属性

二、类的提高

1. 抽象类（Abstract Classes）

在 TypeScript 中，抽象类（Abstract Class）是一种不能直接实例化的类，它为子类提供通用的属性和方法定义。抽象类可以包含抽象成员（未实现的方法或属性），强制子类必须实现这些成员。

1. 抽象类的定义

使用 abstract 关键字声明类和抽象成员。子类通过 extends 关键字继承抽象类，并实现所有抽象成员。

abstract class Animal {// 实例属性（非抽象）constructor(public name: string) {}// 抽象方法：子类必须实现abstract speak(): string;// 具体方法：子类可直接继承或重写move(): string {return `${this.name} is moving`;}
}class Dog extends Animal {// 实现抽象方法 speakspeak(): string {return "Woof!";}// 重写具体方法 move（可选）move(): string {return `${this.name} is running`;}
}

2. 抽象类的特点

特性	抽象类	普通类
实例化	❌ 不能直接实例化	✅ 可以实例化
抽象成员	✅ 允许包含抽象方法 / 属性	❌ 不能包含抽象成员
子类约束	子类必须实现所有抽象成员	无强制约束
使用场景	定义基类接口，强制子类遵循契约	具体实现类

3. 抽象属性

抽象类中可以声明抽象属性（无初始值，子类必须实现）。

abstract class Vehicle {abstract wheels: number; // 抽象属性abstract start(): void;getWheelCount(): number {return this.wheels; // 使用抽象属性}
}class Car extends Vehicle {wheels = 4; // 实现抽象属性start(): void {console.log("Car started");}
}

2. 类的多态（Polymorphism）

在面向对象编程中，多态（Polymorphism）指的是不同类的对象对同一消息（方法调用）作出不同响应的能力。TypeScript 通过继承和接口实现来支持多态，核心是子类重写父类方法或实现接口方法。以下是关键概念和示例：

1. 多态的核心实现方式

场景一：继承与方法重写

父类定义方法，子类 重写（Override） 该方法以实现不同逻辑。

class Animal {speak(): string {return "Animal sound";}
}class Dog extends Animal {override speak(): string { // 重写父类方法return "Woof!";}
}class Cat extends Animal {override speak(): string { // 重写父类方法return "Meow!";}
}

场景二：接口实现

不同类实现同一接口，对接口方法作出不同实现。

interface Shape {calculateArea(): number;
}class Circle implements Shape {constructor(public radius: number) {}calculateArea(): number {return Math.PI * this.radius ** 2;}
}class Rectangle implements Shape {constructor(public width: number, public height: number) {}calculateArea(): number {return this.width * this.height;}
}

2. 多态的关键特性

特性	说明
类型兼容性	子类对象可赋值给父类（如 `Animal animal = new Dog();`）或`const a: Animal = new Dog();`
动态绑定	方法调用的具体实现由对象的运行时类型决定，而非编译时类型
解耦性	高层模块依赖抽象（父类或接口），而非具体子类，符合依赖倒置原则

里氏替换原则（LSP）

“子类对象必须能够替换其父类对象而不影响程序的正确性。”

3. 多态与重载的区别

特性	多态（Polymorphism）	重载（Overloading）
定义	不同对象对同一方法的不同实现	同一类中多个同名方法，参数列表不同
实现方式	继承 / 接口实现	方法参数类型、数量或顺序不同
作用	统一接口，差异化实现	方便调用，适应不同参数组合

4. 多态的优势

可扩展性：新增子类无需修改现有逻辑（符合开闭原则）。
代码复用：通过父类或接口统一管理子类对象。
类型安全：TypeScript 编译器确保子类实现所有必要方法。

3. 类的类型兼容性

在 TypeScript 中，类的类型兼容性基于结构子类型（Structural Subtyping），而非名义子类型（Nominal Subtyping）。这意味着：
若两个类的结构（属性和方法）兼容，则它们类型兼容，无论是否存在继承关系。

1. 核心规则

（1）子类与父类的兼容性

子类 → 父类：始终兼容（子类包含父类的所有成员）。
父类 → 子类：不兼容（父类缺少子类的额外成员）。

（2）无继承关系的类

若两个类的结构相同，则它们类型兼容：

class Point1 {x: number;y: number;
}class Point2 {x: number;y: number;
}let p1: Point1 = new Point2(); // ✅ 结构相同，类型兼容

2. 成员的兼容性细节

（1）属性兼容性

必须存在：目标类型的所有属性必须在源类型中存在。
类型兼容：对应属性的类型必须兼容（协变）。

class A { x: number; }
class B { x: number; y: string; }let a: A = new B(); // ✅ B 包含 A 的所有属性
let b: B = new A(); // ❌ A 缺少 B 的 y 属性

（2）方法兼容性

参数逆变：源类型的方法参数类型必须是目标类型的超类型。

如果类型 A 可以赋值给类型 B，则称 A 是 B 的子类型（A ≤ B），或 B 是 A 的超类型（B ≥ A）。

返回值协变：源类型的返回值类型必须是目标类型的子类型。

协变规则（返回值类型）

源类型（被赋值的类型）的返回值类型必须是目标类型（赋值的目标类型）返回值类型的子类型。

class Animal { move(): void {} }
class Dog extends Animal { move(distance: number): void {} }let a: Animal = new Dog(); // ✅ Dog.move 参数更具体（兼容逆变）
let d: Dog = new Animal(); // ❌ Animal.move 缺少 distance 参数（不兼容）

3. 特殊成员的影响

（1）私有 / 受保护成员

若类包含私有或受保护成员，则仅当这些成员来自同一类定义时，类型才兼容：

class Animal {private name: string; // 私有成员
}class Dog extends Animal {}
class Cat {private name: string; // 不同类的私有成员
}let d: Dog = new Animal(); // ✅ 父子类私有成员同源
let a: Animal = new Cat(); // ❌ 私有成员不同源

（2）构造函数

构造函数不影响类型兼容性，仅关注实例成员：

class A { constructor(x: number) {} }
class B { constructor(y: string) {} }let a: A = new B(); // ✅ 构造函数不参与类型检查

总结

TypeScript 的类类型兼容性基于结构匹配，而非名义关系：

子类与父类：子类可赋值给父类，但反之不可。
无继承关系的类：结构相同则兼容。
私有 / 受保护成员：必须来自同一类定义。
方法参数：遵循逆变规则（源类型参数更宽泛）。

4. 类的受保护构造函数

在 TypeScript 中，受保护构造函数（protected constructor）用于限制类的实例化范围，仅允许在当前类或其子类中调用。当不需要继承其他类时，受保护构造函数可以实现。

1. 受保护构造函数的作用

（1）禁止外部实例化，强制通过子类创建对象

class Animal {protected constructor(public name: string) {} // 受保护构造函数
}// ❌ 错误：无法在类外部实例化受保护构造函数的类
// const animal = new Animal("Buddy"); class Dog extends Animal {constructor(name: string) {super(name); // ✅ 子类中可调用父类的受保护构造函数}
}const dog = new Dog("Buddy"); // ✅ 正确：通过子类实例化

2. 受保护构造函数的特点

修饰符	实例化范围	子类继承	接口实现
`public`	任何地方均可实例化	允许	无影响
`protected`	仅当前类或子类中可实例化	允许	无影响
`private`	仅当前类内部可实例化	禁止继承	无影响

3. 实际应用场景

（1）工厂模式

通过受保护构造函数隐藏实例化细节，强制通过工厂方法创建对象：

class User {protected constructor(public id: number, public name: string) {}static createUser(name: string): User {// 内部逻辑生成 idreturn new User(1, name); // ✅ 类内部可调用受保护构造函数}
}// ❌ 错误：无法直接实例化
// const user = new User(1, "Alice"); const user = User.createUser("Alice"); // ✅ 通过工厂方法创建

（2）防止基础类被滥用

确保只有特定子类可以创建实例：

class Vehicle {protected constructor(public wheels: number) {}
}class Car extends Vehicle {constructor() {super(4); // 汽车固定为 4 个轮子}
}class Bicycle extends Vehicle {constructor() {super(2); // 自行车固定为 2 个轮子}
}

5. 注意事项

子类必须调用 super()：
子类构造函数中必须显式调用父类的受保护构造函数，否则编译报错。
类型兼容性：
包含受保护构造函数的类仍可作为父类型使用：
```
const vehicle: Vehicle = new Car(); // 多态赋值，类型兼容
```
无法通过接口强制约束：
接口不能包含构造函数，因此无法通过接口强制子类实现受保护构造函数。

5. 类的私有字段（ES2022 语法）

在 TypeScript 中，私有字段（Private Fields） 是 ES2022 引入的语法，使用 # 前缀声明类的私有成员。与传统的 private 修饰符不同，私有字段具有更强的封装性，在运行时直接限制访问

1. 基本语法

使用 # 前缀声明私有字段，只能在类内部访问：

class Person {#name: string; // 私有字段constructor(name: string) {this.#name = name;}greet() {return `Hello, my name is ${this.#name}`; // 类内部可访问}
}const person = new Person("Alice");
console.log(person.greet()); // "Hello, my name is Alice"
console.log(person.#name); // 错误：私有字段无法在类外部访问

2. 与 `private` 修饰符的区别

特性	私有字段 (`#field`)	private 修饰符
访问限制	运行时强制限制，外部无法访问	仅编译时检查，运行时可绕过
作用域	严格绑定到当前类	子类中不可访问，但可通过反射访问
兼容性	ES2022+，需编译降级	所有 TypeScript 版本支持
命名冲突	每个类独有，不与父类 / 子类冲突	子类可定义同名成员（隐藏父类）

3. 私有字段的特性

（1）运行时强制访问限制

私有字段在运行时直接阻止外部访问：

class Secret {#key = "12345";getKey() {return this.#key;}
}const secret = new Secret();
console.log(secret.getKey()); // "12345"
console.log(secret.#key); // ❌ 语法错误：无法访问私有字段

（2）不允许子类访问

即使在子类中也无法直接访问父类的私有字段：

class Parent {#privateField = "Parent secret";
}class Child extends Parent {accessParentField() {console.log(this.#privateField); // ❌ 错误：无法访问父类私有字段}
}

（3）严格的名称唯一性

同一类中不能定义同名的私有字段和公共属性：

class Example {#name = "Alice";name = "Bob"; // ❌ 错误：名称冲突（即使一个是私有字段）
}

4. 私有字段的应用场景

（1）数据封装与隐藏

保护敏感数据不被外部直接访问：

class BankAccount {#balance: number;constructor(initialBalance: number) {this.#balance = initialBalance;}deposit(amount: number) {this.#balance += amount;}// 仅通过公共方法访问私有字段getBalance() {return this.#balance;}
}

（2）防止命名冲突

在继承体系中避免子类意外覆盖父类成员：

class Base {#internalId = "base123";
}class Sub extends Base {#internalId = "sub456"; // ✅ 允许，私有字段名称独立
}

（3）实现类内部状态

存储仅用于类内部逻辑的状态：

class Counter {#count = 0;increment() {this.#count++;}getCount() {return this.#count;}
}

5. 注意事项

不能在类外声明类型：
私有字段的类型只能在类内部声明：

class User {#age: number; // ✅ 正确
}// ❌ 错误：无法在类外为私有字段添加类型注解
type User = {#age: number;
}

性能考虑：
私有字段在 JavaScript 中通过 WeakMap 实现，可能略慢于普通属性，但通常可忽略不计。

6. 类的构造函数重载（Constructor Overloading）

在 TypeScript 中，构造函数重载（Constructor Overloading）允许类的构造函数根据不同参数类型和数量提供多种调用方式。虽然 TypeScript 支持构造函数重载语法，但实现时只能有一个具体的构造函数，需要在单个实现中处理所有重载签名。

1. 构造函数重载的语法

声明多个重载签名：定义不同参数组合的构造函数类型。
实现单个构造函数：使用最宽泛的参数类型实现，并在内部处理所有情况。

class Point {x: number;y: number;// 重载签名 1：无参数constructor();// 重载签名 2：两个数值参数constructor(x: number, y: number);// 重载签名 3：对象参数constructor(coords: { x: number; y: number });// 实际实现（必须兼容所有重载签名）constructor(x?: number | { x: number; y: number }, y?: number) {if (typeof x === 'object') {this.x = x.x;this.y = x.y;} else {// 空值合并操作符：若 x 为 undefined 或 null，则返回 0，否则返回 x。this.x = x ?? 0;this.y = y ?? 0;}}
}// 使用不同重载创建实例
const p1 = new Point(); // x=0, y=0
const p2 = new Point(1, 2); // x=1, y=2
const p3 = new Point({ x: 3, y: 4 }); // x=3, y=4

当 x 是对象时：从对象中提取 x 和 y 属性赋值给实例。
当 x 是其他类型（如数值）时：直接使用 x 和 y 参数，若参数为 undefined 或 null 则默认赋值为 0。

2. 重载签名与实现的约束

实现必须兼容所有重载签名：
实现的参数类型必须是所有重载签名参数类型的联合类型。

class Person {// 重载签名constructor(name: string);constructor(name: string, age: number);// 实现（参数类型必须能处理所有重载情况）constructor(name: string, age?: number) {// ...}
}

重载签名不参与实际实现：
重载签名仅用于类型检查，不能包含实现代码。

class Example {constructor(x: number); // ❌ 错误：重载签名不能有实现体constructor(x: number) { this.x = x; } // ✅ 正确：实现必须单独声明
}

3. 与可选参数的对比

构造函数重载 vs 可选参数：

方式	适用场景	示例
重载	参数类型或数量差异较大，需要明确类型	`constructor(x: number); constructor(obj: { x: number });`
可选参数	参数数量固定，部分参数可选	`constructor(x: number, y?: number);`

4. 常见应用场景

（1）创建工厂模式

通过不同参数创建不同类型的实例：

class Logger {// 重载签名constructor(source: string);constructor(config: { source: string; level: 'info' | 'error' });// 实现constructor(sourceOrConfig: string | { source: string; level: 'info' | 'error' }) {if (typeof sourceOrConfig === 'string') {// 处理字符串参数} else {// 处理对象参数}}
}

（2）处理不同数据格式

根据传入数据的不同格式初始化对象：

class User {id: number;name: string;// 重载签名constructor(data: { id: number; name: string });constructor(id: number, name: string);// 实现constructor(arg1: number | { id: number; name: string }, arg2?: string) {if (typeof arg1 === 'number') {this.id = arg1;this.name = arg2!;} else {this.id = arg1.id;this.name = arg1.name;}}
}

5. 注意事项

重载顺序很重要：
TypeScript 会按重载签名的顺序匹配参数，因此应将更具体的签名放在前面。

class Example {constructor(x: number); // 更具体的签名constructor(x: any);    // 更宽泛的签名constructor(x: any) { /* ... */ }
}

避免过度重载：
过多的重载签名会使代码复杂，优先考虑使用可选参数或联合类型简化。
```
// 简化前
constructor(x: number);
constructor(x: string);// 简化后
constructor(x: number | string);
```
无法重载仅返回类型不同的构造函数：
构造函数重载必须基于参数差异，不能仅依赖返回类型。

7. 类的静态块（Static Blocks）

在 TypeScript 和 JavaScript 中，类的静态块（Static Blocks） 是 ES2022 引入的语法，用于在类定义时执行一次性的初始化逻辑。静态块内可以访问类的私有字段，且只会在类被加载时执行一次。

1. 静态块的特性

（1）仅执行一次

静态块在类被加载时自动执行，且只执行一次：

class App {static instances = 0;static {console.log("App class initialized");this.instances++;}
}// 输出: "App class initialized"
console.log(App.instances); // 1
console.log(App.instances); // 1（不会重复执行静态块）

（2）可访问私有字段

静态块可以直接访问类的私有静态字段

（3）支持多个静态块

类中可以定义多个静态块，它们会按顺序执行：

class Sequence {static #counter = 0;static {this.#counter = 100; // 初始化计数器}static {this.#counter++; // 递增计数器}static getNext() {return this.#counter++;}
}console.log(Sequence.getNext()); // 101

2. 与静态构造函数的对比

静态块 vs 静态属性初始化：

方式	执行时机	访问私有字段	执行顺序
静态块	类加载时	✅ 可以	按定义顺序执行
静态属性初始化	类加载时	✅ 可以	按定义顺序执行
静态方法调用	显式调用时	✅ 可以	按需调用

3. 注意事项

不能直接返回值：
静态块没有返回值，其目的是执行副作用（如初始化静态属性）。
与类的实例无关：
静态块仅在类加载时执行，与实例化对象无关。即使类从未被实例化，静态块也会执行。

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文章目录

一、类的基础

1. 类的基本结构与语法

1. 类的定义与实例化

2. 成员变量（属性）

3. 构造函数（Constructor）

4. 成员方法

2. 访问修饰符

1. 基本访问规则

2. 子类对父类方法的重写

3. 构造函数的访问修饰符

4. 参数属性与继承

总结

3. 接口与实现

1、接口的定义（Declaration）

2、类对接口的实现（Implementation）

3、接口与抽象类的区别

4、多接口实现

5、接口的核心作用

总结

4. 静态成员与实例成员

1. 静态成员（Static Members）

2. 实例成员（Instance Members）

对比

注意

5. 访问器（Getter/Setter）

1. 基本语法

2. 核心特点

3. 使用场景

4. 注意事项

6. 类的高级特性

1、泛型类（Generic Classes）

作用

语法

2、装饰器（Decorators）

作用

核心类型

3、参数属性（Parameter Properties）

作用

语法

关键点总结

二、类的提高

1. 抽象类（Abstract Classes）

1. 抽象类的定义

2. 抽象类的特点

3. 抽象属性

2. 类的多态（Polymorphism）

1. 多态的核心实现方式

场景一：继承与方法重写

场景二：接口实现

2. 多态的关键特性

3. 多态与重载的区别

4. 多态的优势

3. 类的类型兼容性

1. 核心规则

（1）子类与父类的兼容性

（2）无继承关系的类

2. 成员的兼容性细节

（1）属性兼容性

（2）方法兼容性

3. 特殊成员的影响

（1）私有 / 受保护成员

（2）构造函数

总结

4. 类的受保护构造函数

1. 受保护构造函数的作用

（1）禁止外部实例化，强制通过子类创建对象

2. 受保护构造函数的特点

3. 实际应用场景

（1）工厂模式

（2）防止基础类被滥用

5. 注意事项

5. 类的私有字段（ES2022 语法）

1. 基本语法

2. 与 private 修饰符的区别

3. 私有字段的特性

（1）运行时强制访问限制

（2）不允许子类访问

（3）严格的名称唯一性

4. 私有字段的应用场景

2. 与 `private` 修饰符的区别