TypeScript

外观

类型声明文件 ​

简介 ​

单独使用的模块，一般会同时提供一个单独的类型声明文件（declaration file），把本模块的外部接口的所有类型都写在这个文件里面，便于模块使用者了解接口，也便于编译器检查使用者的用法是否正确。

类型声明文件里面只有类型代码，没有具体的代码实现。它的文件名一般为 [模块名].d.ts 的形式，其中的 d 表示 declaration（声明）。

举例来说，有一个模块的代码如下：

ts
const maxInterval = 12

function getArrayLength(arr) {
  return arr.length
}

module.exports = {
  getArrayLength,
  maxInterval
}

它的类型声明文件可以写成下面这样：

ts
export function getArrayLength(arr: any[]): number
export const maxInterval: 12

类型声明文件也可以使用 export = 命令，输出对外接口。下面是 moment 模块的类型声明文件的例子：

ts
declare module 'moment' {
  function moment(): any
  export = moment
}

上面示例中，模块 moment 内部有一个函数 moment()，而 export = 表示 module.exports 输出的就是这个函数。

除了使用 export =，模块输出在类型声明文件中，也可以使用 export default 表示：

ts
// 模块输出
module.exports = 3.142

// 类型输出文件
// 写法一
declare const pi: number
export default pi

// 写法二
declare const pi: number
export = pi

上面示例中，模块输出的是一个整数，那么可以用 export default 或 export = 表示输出这个值。

下面是一个如何使用类型声明文件的简单例子：

ts
// types.d.ts
export interface Character {
  catchphrase?: string
  name: string
}

然后，就可以在 TypeScript 脚本里面导入该文件声明的类型：

ts
// index.ts
import { Character } from './types'

export const character: Character = {
  catchphrase: 'Yee-haw!',
  name: 'Sandy Cheeks'
}

类型声明文件也可以包括在项目的 tsconfig.json 文件里面，这样的话，编译器打包项目时，会自动将类型声明文件加入编译，而不必在每个脚本里面加载类型声明文件。比如，moment 模块的类型声明文件是 moment.d.ts，使用 moment 模块的项目可以将其加入项目的 tsconfig.json 文件。

json
{
  "compilerOptions": {},
  "files": ["src/index.ts", "typings/moment.d.ts"]
}

类型声明文件的来源 ​

类型声明文件主要有以下三种来源：

  1. TypeScript 编译器自动生成。

    只要使用编译选项 declaration，编译器就会在编译时自动生成单独的类型声明文件。

    下面是在 tsconfig.json 文件里面，打开这个选项：

    json
    {
  "compilerOptions": {
    "declaration": true
  }
}

    你也可以在命令行打开这个选项：

    sh
    $ tsc --declaration

  2. TypeScript 内置类型文件。

    安装 TypeScript 语言时，会同时安装一些内置的类型声明文件，主要是内置的全局对象（JavaScript 语言接口和运行环境 API）的类型声明。

    这些内置声明文件位于 TypeScript 语言安装目录的 lib 文件夹内，数量大概有几十个，下面是其中一些主要文件：

    • lib.d.ts
    • lib.dom.d.ts
    • lib.es2015.d.ts
    • lib.es2016.d.ts
    • lib.es2017.d.ts
    • lib.es2018.d.ts
    • lib.es2019.d.ts
    • lib.es2020.d.ts
    • lib.es5.d.ts
    • lib.es6.d.ts

    这些内置声明文件的文件名同意为 lib.[description].d.ts 的形式，其中 description 部分描述了文件内容。比如，lib.dom.d.ts 这个文件就描述了 DOM 结构的类型。

    如果开发者想了解全局对象的类型接口（比如 ES6 全局对象的类型），那么就可以去查看这些内置声明文件。

    TypeScript 编译器会自动根据编译目标 target 的值，加载对应的内置声明文件，所以不需要特别的配置。但是，可以使用编译选项 lib，指定加载哪些内置声明文件。

    json
    {
  "compilerOptions": {
    "lib": ["dom", "es2021"]
  }
}

    上面示例中，lib 选项指定加载 dom 和 es2021 这里两个内置类型声明文件。

    编译选项 noLib 会禁止加载任何内置声明文件。

  3. 外部模块的类型声明文件，需要自己安装。

    如果项目中使用了外部的某个第三方代码库，那么就需要这个库的类型声明文件。

    这时又分三种情况：

    1. 这个库自带了类型声明文件。

      一般来说，如果这个库的源码包含了 [vendor].d.ts 文件，那么就自带了类型声明文件。其中的 vendor 表示这个库的名字，比如 moment 这个库就自带 moment.d.ts。使用这个库可能需要单独加载它的类型声明文件。

    2. 这个库没有自带，但是可以找到社区制作的类型声明文件。

      第三方库如果没有提供类型声明文件，社区往往会提供。TypeScript 社区主要使用 Definitely Typed 仓库，各种类型声明文件都会提交到那里，已经包含了几千个第三方库。

      这些声明文件都会作为一个单独的库，发布到 npm 的 @types 命名空间之下。比如，jQuery 的类型声明文件就发布成 @types/jquery 这个库，使用时安装这个库就可以了。

      sh
      $ npm install @types/jquery --save-dev

      执行上面的命令，@types/jquery 这个库就安装到项目的 node_module/@types/jquery 目录，里面的 index.d.ts 文件就是 jQuery 的类型声明文件。如果类型声明文件不是 index.d.ts，那么就需要在 package.json 文件的 types 或 typings 字段，指定类型声明文件的文件名。

      TypeScript 会自动加载 node_modules/@types 目录下的模块，但可以使用编译选项 typeRoots 改变这种行为。

      json
      {
  "compilerOptions": {
    "typeRoots": ["./typings", "./vendor/types"]
  }
}

      上面示例表示，TypeScript 不再去 node_modules/@types 目录，而是去跟当前 tsconfig.json 同级的 typings 和 vendor/types 子目录，加载类型模块了。

      默认情况下，TypeScript 会自动加载 typeRoots 目录里的所有模块，编译选项 types 可以指定加载哪些模块。

      json
      {
  "compilerOptions": {
    "types": ["jquery"]
  }
}

      上面示例中，types 属性是一个数组，成员是所要加载的类型模块，要加载几个模块，这个数组就有几个成员，每个类型模块在 typeRoots 目录下都有一个自己的子目录。这样的话，TypeScript 就会自动去 jquery 子目录，加载 jQuery 的类型声明文件。

    3. 找不到类型声明文件，需要自己写。

      有时实在没有第三方库的类型声明文件，又很难完整给出该库的类型描述，这时你可以告诉 TypeScript 相关对象的类型是 any。比如，使用 jQuery 的脚本可以写成下面这样：

      ts
      declare var $: any

// 或者
declare type JQuery = any
declare var $: JQuery

      上面代码表示，jQuery 的 $ 对象是外部引入的，类型是 any，也就是 TypeScript 不用对它进行类型检查。

      也可以采用下面的写法，将整个外部模块的类型设为 any。

      ts
      declare module '模块名'

      有了上面的命令，指定模块的所有接口都将视为 any 类型。

declare 关键字 ​

类型声明文件只包含类型描述，不包含具体实现，所以非常适合使用 declare 语句来描述类型。declare 关键字的具体用法，详见《declare 关键字》一章，这里讲解如何在类型声明文件里面使用它。

类型声明文件里面，变量的类型描述必须使用 declare 命令，否则会报错，因为变量声明语句时值相关代码。

ts
declare let foo: string

interface 类型有没有 declare 都可以，因为 interface 是完全的类型代码。

ts
interface Foo {} // 正确
declare interface Foo {} // 正确

类型声明文件里面，顶层可以使用 export 命令，也可以不用，除非使用者脚本会显式使用 export 命令输入类型。

ts
export interface Data {
  version: string
}

下面是类型声明文件的一些例子。先看 moment 模块的类型描述文件 moment.d.ts：

ts
declare module 'moment' {
  export interface Moment {
    format(format: string): string

    add(amount: number, unit: 'days' | 'months' | 'years'): Moment

    subtract(amount: number, unit: 'days' | 'months' | 'years'): Moment
  }

  function moment(input?: string | Date): Moment

  export default moment
}

下面是 D3 库的类型声明文件 D3.d.ts：

ts
declare namespace D3 {
  export interface Selectors {
    select: {
      (selector: string): Selection
      (element: EventTarget): Selection
    }
  }

  export interface Event {
    x: number
    y: number
  }

  export interface Base extends Selectors {
    event: Event
  }
}

declare var d3: D3.Base

模块发布 ​

当前模块如果包含自己的类型声明文件，可以在 package.json 文件里面添加一个 type 字段或 typings 字段，指明类型声明文件的位置。

json
{
  "name": "awesome",
  "author": "Vandelay Industries",
  "version": "1.0.0",
  "main": "./lib/main.js",
  "types": "./lib/main.d.ts"
}

注意

如果类型声明文件名为 index.d.ts，且在项目的根目录中，那就不需要在 package.json 里面注明了。

有时，类型声明文件会单独发布成一个 npm 模块，这时用户就必须同时加载该模块。

json
{
  "name": "browserify-typescript-extension",
  "author": "Vandelay Industries",
  "version": "1.0.0",
  "main": "./lib/main.js",
  "types": "./lib/main.d.ts",
  "dependencies": {
    "browserify": "latest",
    "@types/browserify": "latest",
    "typescript": "next"
  }
}

上面示例是一个模块的 package.json 文件，该模块需要 browserify 模块。由于后者的类型声明文件是一个单独的模块 @types/browserify，所以还需要加载那个模块。

三斜杠命令 ​

如果类型声明文件的内容很多，可以拆分多个文件，然后入口文件使用三斜杠命令，加载其他拆分后的文件。

举例来说，入口文件是 main.d.ts，里面的接口定义在 interfaces.d.ts，函数定义在 functions.d.ts。那么，main.d.ts 里面可以用三斜杠命令，加载后面两个文件。

ts
/// <reference path="./interfaces.d.ts" />
/// <reference path="./functions.d.ts" />

三斜杠命令（///）是一个 TypeScript 编译器命令，用来指定编译器行为。它只能用在文件的头部，如果用在其他地方，会被当作普通的注释。另外，若一个文件中使用了三斜杠命令，那么在三斜杠命令之前只允许使用单行注释、多行注释和其他三斜杠命令，否则三斜杠命令也会被当作普通的注释。

除了产分类型声明文件，三斜杠命令也可以用于普通脚本加载类型声明文件。

三斜杠命令主要包含三个参数，代表三种不同的命令：

  1. /// <reference path="">

    这是最常见的三斜杠命令，告诉编译器在编译时需要包括的文件，常用来声明当前脚本依赖的类型文件。

    ts
    /// <reference path="./lib.ts" />

let count = add(1, 2)

    上面示例表示，当前脚本依赖于 ./lib.ts，里面是 add() 的定义。编译当前脚本时，还会同时编译 ./lib.ts。编译产物会有两个 JS 文件，一个当前脚本，另一个就是 ./lib.js。

    下面的例子是当前脚本依赖于 Node.js 类型声明文件：

    ts
    /// <reference path="node.d.ts"/>
import * as URL from 'url'
let myUrl = URL.parse('https://www.typescriptlang.org')

    编译器会在预处理阶段，找出所有三斜杠引用的文件，将其添加到编译列表中，然后一起编译。

    path 参数指定了所引入文件的路径。如果该路径是一个相对路径，则基于当前脚本的路径进行计算。

    使用该命令时，有以下两个注意事项：

    • path 参数必须指向一个存在的文件，若文件不存在会报错。
    • path 参数不允许指向当前文件。

    默认情况下，每个三斜杠命令引入的脚本，都会编译成单独的 JS 文件。如果希望编译后只产出一个合并文件，可以使用编译选项 outFile。但是，outFile 编译选项不支持合并 CommonJS 模块和 ES 模块，只有当编译参数 module 的实质为 None、System 或 AMD 时，才能编译成一个文件。

    如果打开了编译参数 noResolve，则忽略三斜杠命令，将其当作一般的注释，原样保留在编译产物中。

  2. /// <reference types="">

    types 参数用来告诉编译器当前脚本依赖某个 DefinitelyTyped 类型库，通常安装在 node_modules/@types 目录。

    types 参数的值是类型库的名称，也就是安装到 node_modules/@types 目录中的子目录的名字。

    ts
    /// <reference types="node" />

    上面示例中，这个三斜杠命令表示编译时添加到 Node.js 的类型库，实际添加的脚本是 node_modules 目录里面的 @types/node/index.d.ts。

    可以看到，这个命令的作用类似于 import 命令。

    注意

    这个命令只在你自己手写类型声明文件（.d.ts 文件）时，才有必要用到，也就是说，只应该用在 .d.ts 文件中，普通的 .ts 脚本文件不需要写这个命令。如果是普通的 .ts 脚本，可以使用 tsconfig.json 文件的 types 属性指定依赖的类型库。

  3. /// <reference lib="">

    该命令允许脚本文件显式包含内置 lib 库，等同于在 tsconfig.json 文件里面使用 lib 属性指定 lib 库。

    前文说过，安装 TypeScript 软件包时，会同时安装一些内置的类型声明文件，即内置的 lib 库。这些库文件位于 TypeScript 安装目录的 lib 文件夹中，它们描述了 JavaScript 语言和引擎的标准 API。

    库文件并不是固定的，会随着 TypeScript 版本的升级而更新。库文件同意使用 lib.[description].d.ts 的命名方式，而 /// <reference lib=""> 里面的 lib 属性的值就是库文件名的 description 部分，比如 lib="es2015" 就表示加载库文件 lib.es2015.d.ts。

    ts
    /// <reference lib="es2017.string" />

    上面示例中，es2017.string 对应的库文件就是 lib.es2017.string.d.ts。