构造函数与实例化

构造函数的概念与作用

在TypeScript的面向对象编程中，构造函数是一个特殊的类方法，它在创建类的新实例时自动调用。构造函数的主要职责是初始化新创建的对象，为实例属性设置初始值。

构造函数的语法如下：

typescript 复制代码

class MyClass {
    // 构造函数
    constructor(parameters) {
        // 初始化代码
    }
}

构造函数的特点包括：

方法名为constructor
没有返回类型声明（隐式返回类实例）
可以有参数，用于初始化时传递值
每个类只能有一个构造函数（TypeScript不支持重载多个构造函数）

实例化过程详解

实例化是使用new关键字创建类实例的过程：

typescript 复制代码

class Person {
    name: string;
    age: number;
    
    constructor(name: string, age: number) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

// 实例化Person类
const person = new Person("Alice", 30);

实例化过程包含以下步骤：

内存中分配新对象空间
调用构造函数，this指向新对象
执行构造函数内的初始化代码
返回新创建的对象

构造函数参数与属性初始化

TypeScript提供了几种初始化类属性的方式：

1. 传统方式（显式声明和赋值）

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class Car {
    make: string;
    model: string;
    
    constructor(make: string, model: string) {
        this.make = make;
        this.model = model;
    }
}

2. 参数属性（简写语法）

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class Car {
    constructor(public make: string, public model: string) {
        // 参数属性自动转换为同名属性并赋值
    }
}

3. 默认值和可选参数

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class Point {
    constructor(public x: number = 0, public y?: number) {
        this.y = y ?? 0; // 使用nullish coalescing设置默认值
    }
}

继承中的构造函数

在类继承体系中，子类构造函数必须调用super()来执行父类的构造函数：

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class Animal {
    constructor(public name: string) {}
}

class Dog extends Animal {
    constructor(name: string, public breed: string) {
        super(name); // 必须调用父类构造函数
    }
}

const myDog = new Dog("Buddy", "Golden Retriever");

注意事项：

super()调用必须在访问this之前
如果父类没有显式构造函数，子类构造函数中仍可省略super()调用
构造函数可以标记为protected，防止直接实例化但允许继承

构造函数与单例模式

构造函数可以用于实现设计模式，例如单例模式：

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class AppConfig {
    private static instance: AppConfig;
    
    private constructor(public readonly environment: string) {}
    
    static getInstance(): AppConfig {
        if (!AppConfig.instance) {
            AppConfig.instance = new AppConfig("production");
        }
        return AppConfig.instance;
    }
}

// 使用方式
const config = AppConfig.getInstance();

常见问题与最佳实践

构造函数应该保持简单：避免在构造函数中执行复杂逻辑或I/O操作
依赖注入：考虑通过构造函数参数注入依赖项，而不是在构造函数内部创建
构造函数重载的替代方案：由于TypeScript不支持多个构造函数，可以使用以下替代方案：
- 可选参数
- 参数对象
- 工厂方法
避免构造函数返回：虽然技术上可以返回其他对象，但这会破坏预期行为
私有构造函数：用于控制实例化过程，如实现单例模式或工厂类

构造函数作为TypeScript面向对象编程的基础概念，合理使用可以创建出结构良好、易于维护的类设计。理解其工作原理和最佳实践对于构建健壮的TypeScript应用程序至关重要。