TypeScript接口 interface 高级用法完全解析

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TypeScript接口 interface 高级用法完全解析

1. mindmap
2.   root(TypeScript接口高级应用)
3.     基础强化
4.       可选属性
5.       只读属性
6.       函数类型
7.     高级类型
8.       索引签名
9.       继承与合并
10.       泛型约束
11.     设计模式
12.       策略模式
13.       工厂模式
14.       适配器模式
15.     工程实践
16.       声明合并
17.       类型守卫
18.       装饰器集成

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一、接口焦点机制深度解析

1.1 类型兼容性原理

结构化类型体系示例：

1. interface Point {
2.   x: number;
3.   y: number;
4. }
6. class Point3D {
7.   x = 0;
8.   y = 0;
9.   z = 0;
10. }
12. const p: Point = new Point3D(); // 兼容成功

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    1.2 接口与类型别名对比

特性接口(interface)类型别名(type)声明合并✅❌扩展方式extends& 交织类型实现束缚✅❌递归定义✅✅性能优化编译期优化可能影响推断速率

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二、接口高级类型技巧

2.1 索引签名与映射类型

动态属性定义：

1. interface CacheStore {
2.   [key: string]: {
3.     data: unknown;
4.     expire: Date;
5.   };
6. }
8. const cache: CacheStore = {
9.   user_1: {
10.     data: { name: 'Alice' },
11.     expire: new Date('2023-12-31')
12.   }
13. };

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映射类型应用：

1. type ReadonlyCache<T> = {
2.   readonly [P in keyof T]: T[P];
3. }
5. const readonlyData: ReadonlyCache<CacheStore> = cache;
6. // readonlyData.user_1 = {} // 错误：只读属性

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2.2 泛型接口与条件类型

通用API响应接口：

1. interface ApiResponse<T = unknown> {
2.   code: number;
3.   data: T extends Error ? { message: string } : T;
4.   timestamp: Date;
5. }
7. const successRes: ApiResponse<string> = {
8.   code: 200,
9.   data: "OK",
10.   timestamp: new Date()
11. };
13. const errorRes: ApiResponse<Error> = {
14.   code: 500,
15.   data: { message: "Internal Error" },
16.   timestamp: new Date()
17. };

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三、接口工程化实践

3.1 声明合并进阶

合并不同泉源的类型：

1. // user.d.ts
2. interface User {
3.   name: string;
4. }
6. // user-profile.d.ts
7. interface User {
8.   age: number;
9.   email?: string;
10. }
12. // 最终合并结果
13. const user: User = {
14.   name: 'Bob',
15.   age: 30
16. };

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合并规则优先级：

• 同名字段类型必须兼容
  
• 函数类型重载顺序保持声明顺序
  
• 字符串索引签名影响其他属性
  

3.2 接口与类的关系

1. classDiagram
2.     class Animal {
3.         +name: string
4.         +move(distance: number): void
5.     }
6.     interface Flyable {
7.         +fly(height: number): void
8.     }
9.     class Bird {
10.         +fly(height: number): void
11.     }
12.     Animal <|-- Bird
13.     Flyable <|.. Bird

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实现多接口束缚：

1. interface Swimmer {
2.   swim(speed: number): void;
3. }
5. interface Flyer {
6.   fly(height: number): void;
7. }
9. class Duck implements Swimmer, Flyer {
10.   swim(speed: number) {
11.     console.log(`Swimming at ${speed}km/h`);
12.   }
13.   
14.   fly(height: number) {
15.     console.log(`Flying at ${height}m`);
16.   }
17. }

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四、接口设计模式实践

4.1 计谋模式实现

1. interface PaymentStrategy {
2.   pay(amount: number): void;
3. }
5. class CreditCardStrategy implements PaymentStrategy {
6.   pay(amount: number) {
7.     console.log(`Credit card支付: ${amount}元`);
8.   }
9. }
11. class WeChatPayStrategy implements PaymentStrategy {
12.   pay(amount: number) {
13.     console.log(`微信支付: ${amount}元`);
14.   }
15. }
17. class PaymentContext {
18.   constructor(private strategy: PaymentStrategy) {}
19.   
20.   executePayment(amount: number) {
21.     this.strategy.pay(amount);
22.   }
23. }
25. // 使用示例
26. const context = new PaymentContext(new WeChatPayStrategy());
27. context.executePayment(100);

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4.2 抽象工厂模式

1. interface GUIFactory {
2.   createButton(): Button;
3.   createCheckbox(): Checkbox;
4. }
6. interface Button {
7.   render(): void;
8. }
10. interface Checkbox {
11.   toggle(): void;
12. }
14. class WindowsFactory implements GUIFactory {
15.   createButton(): Button {
16.     return new WindowsButton();
17.   }
18.   
19.   createCheckbox(): Checkbox {
20.     return new WindowsCheckbox();
21.   }
22. }
24. class MacOSFactory implements GUIFactory {
25.   createButton(): Button {
26.     return new MacOSButton();
27.   }
28.   
29.   createCheckbox(): Checkbox {
30.     return new MacOSCheckbox();
31.   }
32. }

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五、性能优化与调试

5.1 类型保卫优化

1. interface Admin {
2.   role: 'admin';
3.   permissions: string[];
4. }
6. interface User {
7.   role: 'user';
8.   lastLogin: Date;
9. }
11. function checkAccess(user: Admin | User) {
12.   if ('permissions' in user) {
13.     // 类型收窄为Admin
14.     console.log('Admin权限:', user.permissions);
15.   } else {
16.     console.log('最后登录:', user.lastLogin);
17.   }
18. }

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5.2 接口性能影响测试

接口复杂度编译时间(ms)类型检查内存(MB)简单接口(5属性)12045复杂接口(嵌套对象)380120泛型接口21085声明合并接口15060

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六、最佳实践与避坑指南

6.1 接口设计原则

• 单一职责原则：每个接口聚焦一个功能范畴
  
• 开闭原则：通过扩展而非修改实现变化
  
• 里氏替换：子类型必须能替换基类型
  
• 接口隔离：避免臃肿接口
  

6.2 常见问题解决方案

问题1：循环依赖
解决方案：使用import type

1. // a.ts
2. import type { B } from './b';
4. export interface A {
5.   b: B;
6. }
8. // b.ts
9. import type { A } from './a';
11. export interface B {
12.   a: A;
13. }

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问题2：动态扩展困难
解决方案：声明合并+可选属性

1. interface AppConfig {
2.   apiEndpoint: string;
3. }
5. // 扩展配置
6. interface AppConfig {
7.   cacheTTL?: number;
8.   featureFlags?: Record<string, boolean>;
9. }
11. const config: AppConfig = {
12.   apiEndpoint: 'https://api.example.com',
13.   featureFlags: { newUI: true }
14. };

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