一文弄懂TypeScript中的混合（Mixin）

1.前言

由于TypeScrip中的类不支持多继承，所以引入了混合（Mixin）的特性，可以间接实现多继承的效果。

2.正文

// 声明一个汽车类Vehicle，它有drive方法
class Vehicle {
  drive(): void {
    console.log('驾驶')
  }
}

// 声明轿车类Car，它有work方法
class Car extends Vehicle{
  work(): void {
    console.log('上班代步')
  }
}

// 声明越野车类Suv，它有cross方法
class Suv extends Vehicle{
  cross(): void {
    console.log('山地越野')
  }
}

// 声明跨界车类Crossover, 继承Car和Suv,既可以上班代步，也可以山地越野
class Crossover extends Car, Suv{ // 这里ts报错：Classes can only extend a single class. 子类只能继承一个父类

}

以上示例为了实现让Crossover类同时拥有work和cross方法，我们尝试一个类同时继承多个类，ts报错了，下面利用Mixin的特性，来实现这一功能：

class Vehicle {
    drive(): void {
      console.log('驾驶')
    }
  }
  
  // 声明轿车类Car，它有work方法
  class Car extends Vehicle{
    work(): void {
      console.log('上班代步')
    }
    getSpace(): void {
        console.log('small');
    }
  }
  
  // 声明越野车类Suv，它有cross方法
  class Suv extends Vehicle{
    cross(): void {
      console.log('山地越野')
    }
    getSpace(): void {
        console.log('big');
    }
  }
  
  // 声明跨界车类Crossover, 继承Car和Suv,既可以上班代步，也可以山地越野
  class Crossover extends Vehicle {
  
  }

  // 这里需要创建需要合并类（Crossover）的同名接口，并继承多个类Car、Suv
  interface Crossover extends Car, Suv {}
  
  applyMixins(Crossover, [Car, Suv])
  
  let crossover = new Crossover()
  
  // 该混合函数摘自TypeScript官方手册，如果derivedCtor和constructors类中存在同名方法，则后者覆盖前者
  function applyMixins(derivedCtor: any, constructors: any[]) {
    constructors.forEach((baseCtor) => {
      Object.getOwnPropertyNames(baseCtor.prototype).forEach((name) => {
        Object.defineProperty(
          derivedCtor.prototype,
          name,
          Object.getOwnPropertyDescriptor(baseCtor.prototype, name) ||
          Object.create(null)
        );
      });
    });
  }

  crossover.drive() // 驾驶
  crossover.work() // 上班代步
  crossover.cross() // 山地越野
  crossover.getSpace() // big，同名方法getSpace是Suv中的，applyMixins函数传入的第二个参数数组最后一个类是Suv

以上Crossover类通过Mixin实现继承Car和Suv中的方法，并且也继承了第二级类Vehicle中的方法，需要注意的是，对于同名的方法，会存在方法覆盖的问题。

有的同学会对上面Crossover接口有疑问，为什么要声明跟类名一样的接口呢？作用在哪？

{
  // ...
  // 这是混合最基础的代码，声明接口，让Crossover实现接口
  // 声明接口MergeInterface
  interface MergeInterface extends Car, Suv { }

  class Crossover implements MergeInterface {
    work(): void { }
    getSpace(): void { }
    drive(): void { }
    cross(): void { }
  }

  applyMixins(Crossover, [Car, Suv])
  
  let crossover = new Crossover()
  
  // ...

}
// 以上代码中不妨将接口名MergeInterface改为Crossover与类名一致，ts中允许接口名和类名相同，因为它们处于不同的命名空间下，互相不影响
// =>
{
  // ...
  // 接口名称改为和类名一致，俩个互不影响
  interface Crossover extends Car, Suv { }

  // 由于类名和接口名一致，不需要实现接口Crossover中的方法，省去书写函数签名的时间
  class Crossover implements Crossover {}

  applyMixins(Crossover, [Car, Suv])

  let crossover = new Crossover()

  // ...
}
// 当类名和接口名相同，implements Crossover可以省略，如下
// =>
{
  // ...
  interface Crossover extends Car, Suv { }

  class Crossover {}

  applyMixins(Crossover, [Car, Suv])

  let crossover = new Crossover()

  // ...
}

// 这就是最开始的代码，它是由以上几步简化而来。

在 TypeScript 中，使用跟类同名的接口来实现 mixin 模式是一种约定俗成的做法，它带来了一些好处：

1. 语义清晰： 使用跟类同名的接口可以使代码的意图更加明确。接口的名称与类名相同时，直观上能够表示接口与该类有关联，是该类的一种扩展或混入。
2. 类型推断和检查： TypeScript 的类型系统可以更好地推断和检查类型，通过将类名和接口名相同，TypeScript 可以更准确地判断类是否实现了特定的接口。这对于 mixin 模式很重要，因为它确保 mixin 提供的功能被正确应用于类。
3. 保持一致性： 在代码中保持类名和接口名相同可以遵循一致性原则。当你查看代码时，可以快速理解类及其扩展的接口之间的关系。

 

3.拓展

利用Mixin的思想还能做一些有趣的事儿！

interface AnimalConfig {
    type: string
    name: string
    voice: string
}

class AnimalSpeak {
    speak(config: AnimalConfig): void {
        const {type, name, voice} = config
        console.log(`${type + name}的叫声是${voice}~`);
    }
    dogSpeak(name: string): void {
        console.log(`小狗${name}的叫声是汪汪~`);
    }
    catSpeak(name: string): void {
        console.log(`小猫${name}的叫声是喵喵~`);
    }
}

function extend(to: T, from: U) {
    for (const key in from) {
        ;(to as T & U)[key] = from[key] as any
    }
    return to as T & U
}
const context = new AnimalSpeak()
const instance = AnimalSpeak.prototype.speak.bind(context)

extend(instance, context)

instance({type: '小猫', name: '咪咪', voice: '喵喵'}) // 小猫咪咪的叫声是喵喵~

instance.dogSpeak('哮天犬') // 小狗哮天犬的叫声是汪汪~

以上示例中context是AnimalSpeak类的实例对象，instance是一个方法，利用extend方法，将context对象中的属性方法赋值给instance，这样instance既可以当做方法使用，也可以当做对象调用其中的方法，非常灵活！

脚踏实地行，海阔天空飞~