深入理解TypeScript抽象類

一、什麼是抽象類

抽象類是一種特殊的類，它不能被直接實例化，而是用來被繼承的。它的定義使用abstract關鍵字，並且至少包含一個抽象方法。抽象方法需要在子類中被實現。

abstract class Animal {
  abstract makeSound(): void;
}

class Dog extends Animal {
  makeSound() {
    console.log("汪汪汪");
  }
}

const dog = new Dog();
dog.makeSound(); // 汪汪汪

在上述代碼中，我們定義了一個抽象類Animal，其中包含了一個抽象方法makeSound。我們無法直接實例化Animal類，但是可以定義一個繼承Animal類的Dog類，並實現makeSound方法。這裡我們讓Dog類輸出汪汪汪。

二、抽象類的優點

抽象類相對於普通類的優點在於，它可以提供一種規範，強制子類必須實現某些方法。這對於約束項目中各個模塊的行為非常有幫助。

例如，我們可以定義一個抽象類Person，它包含了一個抽象方法speak，用於輸出個人的發言。然後我們可以定義兩個子類，一個是Worker類，一個是Student類。Worker類的speak方法可以輸出“I am working”，而Student類的speak方法可以輸出“I am studying”。

abstract class Person {
  abstract speak(): void;
}

class Worker extends Person {
  speak() {
    console.log("I am working");
  }
}

class Student extends Person {
  speak() {
    console.log("I am studying");
  }
}

const worker = new Worker();
const student = new Student();
worker.speak(); // I am working
student.speak(); // I am studying

三、抽象類的實現原理

在編譯後的JavaScript代碼中，抽象類被實現為普通的類，只不過包含了一個特殊的__abstract屬性，該屬性用於標記某些方法是抽象方法。

var Animal = /** @class */ (function () {
  function Animal() {
  }
  return Animal;
}());

var Dog = /** @class */ (function (_super) {
  __extends(Dog, _super);
  function Dog() {
    return _super !== null && _super.apply(this, arguments) || this;
  }
  Dog.prototype.makeSound = function () {
    console.log("汪汪汪");
  };
  return Dog;
}(Animal));

var dog = new Dog();
dog.makeSound(); // 汪汪汪

通過上述編譯後的代碼可以看出，在Animal類中並沒有包含任何的抽象方法，只是在定義Animal類時添加了一個__abstract屬性，用於標記makeSound是抽象方法。在Dog類中，我們對makeSound方法做了具體的實現。

四、使用抽象類的注意點

抽象類雖然有很多優點，但是我們還是需要注意一些細節問題。

1. 如果一個類繼承了抽象類，它必須實現該抽象類中的所有抽象方法，否則會報錯。

abstract class Person {
  abstract speak(): void;
  abstract run(): void;
}

class Worker extends Person {
  speak() {
    console.log("I am working");
  }
  // 錯誤，Worker類沒有實現run方法
}

class Student extends Person {
  speak() {
    console.log("I am studying");
  }
  run() {
    console.log("I am running");
  }
}

const worker = new Worker(); // 報錯
const student = new Student();
student.run(); // I am running

2. 抽象方法不能有具體的實現，在抽象類中定義的方法只有名稱和參數列表，沒有方法體。

abstract class Person {
  abstract speak(): void {
    console.log("I am speaking");
  }
  // 錯誤，抽象方法不能有具體的實現
}

3. 抽象類也是可以被擴展的，我們可以繼承一個抽象類，並在子類中實現它的抽象方法。這樣，我們可以通過多重繼承的方式來構建更加複雜的類和類層次。

abstract class Animal {
  abstract makeSound(): void;
}

abstract class Person {
  abstract speak(): void;
}

class Dog extends Animal {
  makeSound() {
    console.log("汪汪汪");
  }
}

class Student extends Person {
  speak() {
    console.log("I am studying");
  }
}

class WorkingDog extends Dog, Student {
  // WorkingDog同時繼承了Dog和Student類，實現了makeSound和speak方法
}

const workingDog = new WorkingDog();
workingDog.makeSound(); // 汪汪汪
workingDog.speak(); // I am studying

五、總結

抽象類是一種很有用的語言特性，它可以為我們提供一種規範方式，強制子類實現一些必要的方法，從而提高代碼的可讀性和可維護性。

不過，在使用抽象類時，我們也需要注意一些細節問題，以避免出現代碼錯誤和潛在的bug。