クラス (Classes)
JavaScriptにもクラスの概念は存在します。TypeScriptでのクラスは主にJavaScriptのクラスをより型安全に拡張されています。
簡易な一覧ですが、型に関する機能が拡張されていることがわかると思います。
機能名 | JavaScript | TypeScript |
クラス機能 | ○ | ○ |
継承 | ○ | ○ |
super | ○ | ○ |
抽象クラス(abstract) | ✕ | ○ |
アクセス修飾子 | △ | ○ |
インターフェース | ✕ | ○ |
ジェネリクス | ✕ | ○ |
クラスにかかわらずTypeScriptの特徴となるのはコーディング中に型が不適切な場合はコンパイルエラーを教えてくれることです。JavaScriptの場合は基本的に実行を行い不正な型が発生した場合に型エラーを知ることになります。TypeScriptコードに問題がなく型安全と判断された場合に限りコンパイルを行うことができます。また出力されたJavaScriptファイルには型情報は除かれます。
一般的なクラスの書式を日本語で説明するとこのようになります。
class クラス名 {プロパティ;constructor(){}メソッド(){処理}}
下記は実際のコードのサンプルです。
class Greeter {greeting: string;constructor(message: string) {this.greeting = message;}greet() {return "Hello, " + this.greeting;}}
多くのクラスはインスタンス化(new)し、メソッドやプロパティを呼ぶために使われます。
const greeter = new Greeter("world");console.log(greeter.greet());// -> 'Hello, world'
オブジェクト指向の基本的な概念である継承をサポートしています。継承する場合はextendsキーワードを使用します。
class Food { }class Meat extends Food { }class Fish extends Food { }class Vegetables extends Food { }
この場合Foodは親、Meat, Fish, Vegetablesは子の関係になります。
親は「基本クラス」、「スーパークラス」。子は「派生クラス」、「サブクラス」などと呼ばれます。本書では親を「スーパークラス」、子を「サブクラス」として呼び方を統一します。
サブクラスはスーパークラスのプロパティ、メソッドを継承します。
class Food {constructor(protected name: string , protected calorie: number) { }showDebug() {console.log(`name = ${this.name} `);console.log(`calorie = ${this.calorie}kcal `);}}class Meat extends Food { }const meat = new Meat('chicken' , 100);meat.showDebug(); // スーパークラスのメソッドが使用できる。
abstractは抽象クラスを作成する時に宣言します。抽象クラスとは直接インスタンス化(new)することができず、必ずスーパークラスとして利用することを保証するものです。抽象クラス内のメソッドにもabstract宣言を行うことができます。interfaceと同じようにサブクラスは抽象メソッドを実装する必要があります。
Foodクラスに抽象クラスに変更し、"要冷蔵"メソッドkeepRefrigerated()を抽象メソッドとして追加するとMeatクラスでエラーが発生します。これはMeatクラスにkeepRefrigeratedメソッドが実装されていないからです。
abstract class Food {constructor(protected name: string , protected calorie: number) { }showDebug() {console.log(`name = ${this.name} `);console.log(`calorie = ${this.calorie}kcal `);}abstract keepRefrigerated(): boolean;}class Meat extends Food { } // エラー：非抽象クラス 'Meat' はクラス 'Food' からの継承抽象メンバー 'keepRefrigerated' を実装しません。
keepRefrigerated()メソッドを実装することによりエラーはなくなります。
class Meat extends Food {keepRefrigerated(): boolean {return true;}}
アクセス修飾子 | 説明 |
(宣言なし) | publicと同等 |
public | どこからもアクセス可能 |
protected | 自身のクラスとサブクラスからアクセス可能 |
private | 自身のクラスのみアクセス可能 |
アクセス修飾子を省略した場合はpublicになります。
アクセス修飾子は、プロパティ、コンストラクタ、メソッドに宣言することができます。
publicアクセス修飾子はどこからもアクセス可能です。
class Animal {public name: string; // プロパティにpublicアクセス修飾子public constructor(theName: string) { this.name = theName; } // コンストラクターにpublicアクセス修飾子public move(distanceInMeters: number) { // メソッドにpublicアクセス修飾子console.log(`${this.name} moved ${distanceInMeters}m.`); // publicアクセス修飾子である`this.name`を使用することが可能}}
gorillaを実装し、動作を確認してみます。
const gorilla = new Animal('ゴリラ');gorilla.move(10);// -> 'ゴリラ moved 10m.'gorilla.name = 'ゴリラゴリラ';gorilla.move(20);// -> 'ゴリラゴリラ moved 20m.'
nameプロパティはpublic宣言されているため、インスタンスされた変数(gorilla)からの読み書きが可能になっています。「ゴリラ」から「ゴリラゴリラ」に変更することができます。
protectedアクセス修飾子は自身のクラスとサブクラスからアクセス可能です。
Animalクラスmoveメソッドのアクセス修飾子をpublicからprotectedに変更しエラーを出してみます。
class Animal {public name: string;public constructor(theName: string) { this.name = theName; }protected move(distanceInMeters: number) { // `public`から`protected`に変更console.log(`${this.name} moved ${distanceInMeters}m.`);}}const gorilla = new Animal('ゴリラ');gorilla.move(10); // error TS2339: Property 'move' does not exist on type 'Animal'.
gorilla.move()メソッドはprotected宣言されているため、自身のクラスとサブクラスのみアクセスとなります。つまりインスタンスされたgorillaからはアクセスが拒否され、コンパイルエラーが発生します。
protectedで保護されたmove()メソッドを新たに実装し、10倍速く動くゴリラを作ってみます。
class Animal {public name: string;public constructor(theName: string) { this.name = theName; }protected move(distanceInMeters: number) { // `public`から`protected`に変更console.log(`${this.name} moved ${distanceInMeters}m.`);}}class Gorilla extends Animal {move(distanceInMeters: number) {super.move(distanceInMeters * 10);}}const gorilla = new Gorilla('早いゴリラ');gorilla.move(10);// -> '速いゴリラ moved 100m.'
Animalスーパークラスを持つGorillaクラスを定義しmove()を実装しています。Gorillaクラスのmove()メソッド内でsuperキーワードを利用してスーパークラスのmove()メソッドを呼び出しています。
privateアクセス修飾子は自身のクラスのみアクセス可能です。
protected move()をprivate move()に変更してみます。privateに変更されたことによりGorillaクラスのsuper.moveにアクセスすることが許されずエラーとなります。
class Animal {public name: string;public constructor(theName: string) { this.name = theName; }private move(distanceInMeters: number) { // `public`から`protected`に変更console.log(`${this.name} moved ${distanceInMeters}m.`);}}class Gorilla extends Animal {move(distanceInMeters: number) {super.move(distanceInMeters * 10); // Property 'move' is private and only accessible within class 'Animal'.}}
privateメソッドの多くの使い方としては、自身のクラス内の長いコードを機能別に分ける時に利用します。
メソッドの引数にはアクセス修飾子を設定することはできませんがコンストラクタは特別です。
引数に対してアクセス修飾子を宣言した場合はこのような意味になります。
アクセス修飾子 | 説明 |
(宣言なし) | constructorメソッド内のみアクセス可能 |
public | 自身のクラス内、継承クラス、インスタンス化されたクラスのどれからでもアクセス可能 |
protected | 自身のクラス、継承クラスからアクセス可能 |
private | 自身のクラスのみアクセス可能 |
ConstructorInAccessModifierクラスとConstructorOutAccessModifierクラスのふたつを定義しました。
ふたつのクラスの違いはコンストラクタにアクセス修飾子を定義しているかどうかだけで機能はまったく同じです。
// example.tsclass ConstructorInAccessModifier {constructor(arg0: number,public arg1: number,protected arg2: number,private arg3: number) {console.log({ arg0, arg1, arg2, arg3 });}}class ConstructorOutAccessModifier {public arg1: number;protected arg2: number;private arg3: number;constructor(arg0: number,arg1: number,arg2: number,arg3: number) {this.arg1 = arg1;this.arg2 = arg2;this.arg3 = arg3;console.log({ arg0, arg1, arg2, arg3 });}}
コンパイル後のJavaScriptファイルを見てみると同一の機能を持つことが確認することができます。
// example.jsclass ConstructorInAccessModifier {constructor(arg0, arg1, arg2, arg3) {this.arg1 = arg1;this.arg2 = arg2;this.arg3 = arg3;console.log({ arg0, arg1, arg2, arg3 });}}class ConstructorOutAccessModifier {constructor(arg0, arg1, arg2, arg3) {this.arg1 = arg1;this.arg2 = arg2;this.arg3 = arg3;console.log({ arg0, arg1, arg2, arg3 });}}
TypeScriptで記述する際は各アクセス修飾子のスコープ機能が有効になるため、インスタンスからのアクセスが可能なプロパティはpublic宣言されたarg1のみが有効になります。
// example.tsconst InAccess = new ConstructorInAccessModifier(1, 2, 3, 4);InAccess.arg0; // エラー プロパティ 'arg0' は型 'ConstructorInAccessModifier' に存在しません。ts(2339)InAccess.arg1;InAccess.arg2; // エラー プロパティ 'arg2' は型 'ConstructorInAccessModifier' に存在しません。ts(2339)InAccess.arg3; // エラー プロパティ 'arg3' は型 'ConstructorInAccessModifier' に存在しません。ts(2339)const outAccess = new ConstructorOutAccessModifier(1, 2, 3, 4);outAccess.arg0; // エラー プロパティ 'arg0' は型 'ConstructorOutAccessModifier' に存在しません。ts(2339)outAccess.arg1;outAccess.arg2; // エラー プロパティ 'arg2' は型 'ConstructorOutAccessModifier' に存在しません。ts(2339)outAccess.arg3; // エラー プロパティ 'arg3' は型 'ConstructorOutAccessModifier' に存在しません。ts(2339)
つまり、コンストラクタの引数のアクセス修飾子はプロパティ宣言の省略をしてくれるだけにすぎません。
readonly修飾子を利用してプロパティを読み取り専用にすることができます。
readonlyを宣言したプロパティは変数宣言時、またはコンストラクタ内で初期化する必要があります。
class Octopus {readonly name: string;readonly numberOfLegs: number = 8;constructor (theName: string) {this.name = theName;}}const dad = new Octopus("Man with the 8 strong legs");dad.name = "Man with the 3-piece suit"; // error! name is readonly.
プロパティへのインターセプター(参照・代入・監視などの意味)としGetter/Setterがあります。
記述方法のサンプルは次のようになります。
class Human {private _name: string;// Getter宣言get name(): string {return this._name;}// Setter宣言set name(name: string) {this._name = name;}}const human = new Human();// Setterを利用human.name = `田中太郎`;// Getterを利用console.log(human.name); // 田中太郎
メソッドと違い、getter/setterを呼ぶ場合は()は不要です。
// Getterconsole.log(human.name); // 正しいGetterの使用方法console.log(human.name()); // エラー :human.name is not a function// Setterhuman.name = '田中太郎'; // 正しいSetterの使用方法human.name('田中太郎'); // エラー :human.name is not a function
Getterの記述方法を日本語で表すと次のようになります。
get 名前(): 型 {必要ならば処理();return 戻り値;}
Getterに引数を指定することはできません。また戻り値を必ず指定する必要があります。
Setterの記述方法を日本語で表すと次のようになります。
set 名前(変数 : 型) {必要ならば処理();保存処理();}
引数が必ずひとつ必要です。また戻り値を指定することはできません。
