Flutter之Dart语言基础

Dart语言的诞生

2011年10月，Google 发布了一种新的编程语言 Dart，谷歌希望利用这款语言，帮助程序开发者克服JavaScript语言的缺点，并使Dart支持所有项目，从小型松散的项目到Gmail和谷歌文档这种大型复杂的项目。Dart 语言可以说是集百家之长，拥有其他优秀编程语言的诸多特性和影子，另外，最重要的是，Dart成为了Flutter的官方开发语言~

Dart的特性

编译模式：JIT和AOT

我们都知道，程序在运行之前通常都需要编译，JIT和AOT是最常用的两种编译方式

• JIT：即时编译，在开发时使用，可以动态下发和执行代码，开发测试效率高，但运行速度和性能会收到影响；
• AOT：预先编译（静态编译），可以生成被直接执行的二进制代码，运行速度快、执行性能表现好，但每次执行前都需要提前编译，开发测试效率低；
  总结：JIT适合在开发测试时使用，AOT适合在发布时使用，而Dart是少数同时支持JIT和AOT的语言，Flutter非常受欢迎的功能热重载正是基于JIT，因此Dart 具有运行速度快、执行性能好的特点。

单线程模式

我们都知道，支持并发执行线程的高级语言（C++，Java等），都是以抢占式的方式切换线程，每个线程都会被分配一个固定的时间片来执行，这样当多线程操作更新共享资源时，就可能导致数据不同步的问题，虽然可以加锁来保证同步，但是锁本身会带来性能消耗，并且还可能出现死锁等比较严重的问题；这时候Dart单线程模式的优势就体现出来了，他不会存在资源竞争和数据同步的问题，一旦某个函数开始执行，直到这个函数执行完成，都不会被其他Dart代码打断；

基础语法和类型变量

变量和类型

在Dart中用var或具体类型来声明一个变量，用var声明表示类型是由编译器推断决定，或者你可以用具体类型来声明如：int x=0; 显式的告诉编译器你定义的变量类型；
默认情况下未初始化的变量值都是null，Dart是类型安全语言，所有类型都是对象类型（Object），一切变量的值都是类的实例；
Dart 内置了一些基本类型，如 num、bool、String、List 和 Map；
num：有两个子类int（整形）和double（浮点型）

int x = 10;
double y = 1.5;

bool类型，只有两个对象具有bool类型：true和false，他们都是编译时常量；
String由UTF-16的字符串组成，字符串变量既可以用单引号也可以用双引号表示，还可以在字符串中嵌入变量或表达式；可以用${express}的方式，将表达式放入字符串中，如果是一个标识符，可以省略{}

  var text = 'monkey';
  var text1 = 'this is :$text';
  var text2 = 'this is :${text.toUpperCase()}';

List和Map

就是我们常见的集合或数组和字典类型，在Dart中统称为集合类型，我们用个例子来展示一下List和Map的使用

  var arr1 = ["one", "two", "three"];
  var arr2 = List.of([1, 2, 3]);

  var map1 = {"name": "jiao", "sex": "male"};
  var map2 = new Map();
  map2['name'] = 'jiao';
  map2['sex'] = 'male';

容器里的元素有类型，比如arr2的类型是List,map2则为Map,Dart会自动根据上下文来推断；
和Java类似，在初始化集合对象时，我们可以为集合添加类型约束（泛型）如：

  var arr1 = ["one", "two", "three"];
  var arr2 = List.of([1, 2, 3]);

  var map1 = {"name": "jiao", "sex": "male"};
  var map2 = new Map();

这样是不是更清晰~

常量

Dart中常量的定义可以用const和final关键字来声明
const：表示在编译期就能确定的值
final：表示在运行时可以确定的值
两者区别：
const i = 1 （正确） const i =x+y（错误）
const必须直接赋一个字面量，而不能是一个变量或者表达式；
final i =1；（正确） final i =x+y（正确）
final则无以上限制，但是final的值一旦确定，就不能更改了；

函数

函数定义

Dart中所有的类型都是对象类型，函数也是对象，类型是function，这说明他可以定义为变量，甚至可以定义为参数传递给另一个函数；

  bool isZero(int num) {
    return num == 0;
  }

  void printInfo(int num, Function check) {
    print('$num is Zero:${check(num)}');
  }

  Function f = isZero;
  int x = 10;
  int y = 0;
  printInfo(x, f); // 输出 10 is Zero: false
  printInfo(y, f); // 输出 0 is Zero: true

首先定义了一个判断是否为0的函数isZero，然后定义了一个打印判断结果的函数printInfo，可以看到第二个函数的入参为第一个函数；
如果函数体只有一行表达式，可以像JavaScript那样用箭头函数来简化这个函数

  bool isZero(int num) => num == 0;

  printInfo(int num, Function check) => print('$num is Zero:${check(num)}');

函数可变参数

我们知道在C++或者Java中，函数支持重载，即提供同名但参数不同的函数，但在Dart中并不支持重载，但Dart提供了可选命名参数和可选参数；

• {} 可选命名参数，以name：value 的方式指定参数；
• [] 可选参数 ，意味着这些参数可以忽略；

  //{}设置可选命名参数
  addValue({int x, int y}) {
    print("x=$x,y=$y");
  }

  addValue(x: 10, y: 20);
  addValue(x: 10); //y可选 默认null
  addValue(y: 20); //x可选 默认null

  //{}可选命名参数设置默认值
  addValue1({int x, int y = 1}) {
    print("x=$x,y=$y");
  }

  addValue1(x: 10); //y可选 已设默认值1

  //[]可选参数
  printValue(bool x, [bool y]) {
    print("x=$x,y=$y");
  }

  printValue(true); //y可忽略 默认null
  printValue(true, false);

  //[]可选参数 默认值
  printValue1(bool x, [bool y = true]) {
    print("x=$x,y=$y");
  }

  printValue1(true); //y可忽略 已设默认值 true

通过上面的示例代码可以看出，既然都是可选参数，两者有什么区别呢？主要有两点区别：
1.{}访问是以 name：value的形式 []则不是
2.{}无需按参数顺序写参数 []则严格按照参数顺序写入参数

类

Dart是面向对象的语言，每个对象都是类的一个实例，都继承自顶层的Object，Dart中并没有public,protected,privite这些关键字，在声明变量和方法是加上""表示private，如果不加"",则默认是public的，这里要注意"_"的限制级别是库级别的，而不是类级别；

class Apple {
  num x, y;
  static num z = 0;

  //语法糖，等同于在函数体内：this.x = x;this.y = y;
  Apple(this.x, this.y);

  void printXY() => print("x=$x,y=$y");

  static void printZ() => print("z=$z");
}

在Apple类中，定义了两个成员变量x和y，通过构造函数语法糖进行初始化，而类变量z在声明时就已经赋好了默认值。
类的构造方法也可以使用可选命名参数和可选参数，另外Dart还支持命名构造函数 ，使类的实例化过程语义更清晰。

class Apple {
  num x, y, z;

  Apple(this.x, this.y) : z = 0;//初始化变量z

  Apple.start(num x) : this(x, 0);//重定向构造函数 调用上面的构造方法

  void printXYZ() => print("x=$x,y=$y,z=$z");
}

Apple类中有两个构造函数Apple和Apple.start,Apple.start将其成员变量初始化重定向到了Apple中，而Apple在初始化时为z赋上了默认值0

复用

在其他面向对象的语言中，我们要想复用其他类的变量和方法通常有两种方式继承和接口实现，在Dart中同样也可以：
继承： 继承自父类，子类由父类派生，会自动获得父类的方法和变量，子类也可以根据需要复写父类的构造函数或方法；
接口： 接口实现的话，子类主要获取到的是父类的方法或变量符号，需要自己实现父类的方法和变量，更多的是父类对子类进行约束；
下面，我们看一下在Dart中继承和接口的区别

class Apple {
  num x, y;
  void printValue() => print("x=$x,y=$y");
}

class Apple1 extends Apple {
  num z;
  @override//复写 printValue方法
  void printValue() => print("x=$x,y=#y,z=$z");
}

class Apple2 implements Apple{
  //成员变量需要重新声明
  @override
  num x;

  @override
  num y;

  @override
  void printValue() {
    //成员函数需要重新实现
    // TODO: implement printValue
  }

}

可以看到，继承的话和其他语言都差不多，Apple2是可以采用接口的方式（implements）实现一个类的，然而得到的仅仅是父类的一个空壳子，从语义层面可以当作Apple来用，父类中所有的成员变量和方法都需要重新实现；那有没有什么机制，我们是以非继承的形式实现一个类，并且能复用父类的方法和变量而无需重新声明？答案是肯定的，在Dart中有一个概念Mixin，即混入关键字with修饰，可以实现上述功能，可以被看成是具有实现方法的接口，说白了就是和继承一样的功能，但又不是继承；可以理解为为了解决多继承而出现的一种新的类之间关系。

class Apple1 extends Apple {
  num z;

  @override //复写 printValue方法
  void printValue() => print("x=$x,y=#y,z=$z");
}

class Apple2 with Apple {
  num z;

  @override //复写 printValue方法
  void printValue() => print("x=$x,y=#y,z=$z");
}

看，是不是和继承一模一样的作用

运算符

Dart和其他大多数语言一样，运算符基本作用都是一致的，我们这里只特殊说明几个比较常用但又并是其他语言都有的运算符，类似kotlin中的非空判断

• ?. 如：apple?.printValue(); 这个比较好理解，当apple不为空时，执行printValue方法；
• ??= 如：a??=value,如果a为null 赋给a的值为value，否则跳过；
• ?? 如：我们在java中经常使用的 a!=null?a:b;如果a不等于null返回a的值，否则返回b，在Dart中我们可以直接使用:a??b;
  在Dart中一切皆对象，包括运算符也是对象成员函数的一部分
  Dart提供了类似C++的运算符复写机制，我们可以复写或自定义运算符；

class Apple {
  num x;

  Apple(this.x);

  num operator +(Apple a) => this.x + a.x * 5;
}

  Apple a1 = new Apple(10);
  Apple a2 = new Apple(20);

  print("a1+a2=${a1 + a2}");

输出结果：a1+a2=110
我们来分析一下：Apple类重写了运算符+，当Apple类进行+号运算时，如上例：a1+a2，首先取a1的x值10+a2的x值20乘以5 返回，所以最后得出的结果是110

总结

最后我们来总结一下以上内容

• Dart语言的诞生，并了解了Dart语言的一些特性，编译模式，单线程模式等；
• Dart语言的基础语法以及变量类型，List和Map的使用等；
• 函数的定义，函数的可变参数，可选命名参数和可选参数以及两者的区别；
• Dart中的类，类的复用的方式，及“混入”概念的理解；
• Dart中的运算符，主要是非空判断的一些运算符使用，以及如何复写运算符；