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原作者:水晶虾饺
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本篇文章假定读者有一定的编程经验。通过快速浏览 Dart 的一些基础特性,让读者具备使用它进行开发的基本能力。

变量

基本类型

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bool done = true;
int num = 2;
double x = 3.14;

final bool visible = false;
final int amount = 100;
final double y = 2.7;

const bool debug = true;
const int sum = 42;
const double z = 1.2;

跟常用的其他语言不同,Dart 没有 bytecharfloatintdouble 都是 64 位。final 跟 Java 里的 final 一样,表示一个运行时常量(在程序运行的时候赋值,赋值后值不再改变)。const 表示一个编译时常量,在程序编译的时候它的值就确定了。

如果你觉得每次写变量类型太麻烦,你应该会喜欢 Dart 的类型推断功能:

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var done = true;
var num = 2;
var x = 3.14;

final visible = false;
final amount = 100;
final y = 2.7;

const debug = true;
const sum = 42;
const z = 1.2;

Dart 里所有的东西都是对象,包括 int、函数。

String

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var str = ' foo';
var str2 = str.toUpperCase();
var str3 = str.trim();
assert(str == str2);
assert(!identical(str, str2));

Dart 里的 String 跟 Java 中的一样,是不可变对象;不同的是,检测两个 String 的内容是否一样事,我们使用 == 进行比较;如果要测试两个对象是否是同一个对象(indentity test),使用 identical 函数。

List、Map 和 Set

List

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// 使用构造函数创建对象
// 跟 var list = new List<int>(); 一样
var list = List<int>();
list.add(1);
list.add(2);

// 通过字面量创建对象,list 的泛型参数可以从变量定义推断出来。
// 推荐使用字面量方式创建对象
var list2 = [1, 2];
// 没有元素,显式指定泛型参数为 int
var list3 = <int>[];
list3.add(1);
list3.add(2);

var list4 = const[1, 2];
// list4 指向的是一个常量,我们不能给它添加元素(不能修改它)
list4.add(3); // error
// list4 本身不是一个常量,所以它可以指向另一个对象
list4 = [4, 5]; // it's fine

const list5 = [1, 2];
// 相当于 const list5 = const[1, 2];
list5.add(3); // error

// Dart 同样提供了 for-in 循环。
// 因为语音设计时就考虑到了这个需求,in 在 Dart 里是一个关键字
var list6 = [1, 3, 5, 7];
for (var e in list6) {
print(e);
}

在 Dart 2 里,创建对象时可以省略 new 关键字,也推荐省略 new

Set

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var set = Set<String>();
set.add('foo');
set.add('bar');
assert(set.contains('foo'));

我们只能通过 Set 的构造函数创建实例。

Map

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var map = Map<String, int>();
// 添加
map['foo'] = 1;
map['bar'] = 3;
// 修改
map['foo'] = 4;
// 对应的 key 不存在时,返回 null
if (map['foobar'] == null) {
print('map does not contain foobar');
}

var map2 = const {
'foo': 2,
'bar': 4,
};
var map3 = <String, String>{};

dynamic 和 Object

前面我们说过,Dart 里所有东西都是对象。所有这些对象的父类就是 Object

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Object o = 'string';
o = 42;
o.toString(); // 我们只能调用 Object 支持的方法

dynamic obj = 'string';
obj['foo'] = 4; // 可以编译通过,但在运行时会抛出 NoSuchMethodError

Objectdynamic 都使得我们可以接收任意类型的参数,但两者的区别非常的大。

使用 Object 时,我们只是在说接受任意类型,我们需要的是一个 Object。类型系统会保证其类型安全。

使用 dynamic 则是告诉编译器,我们知道自己在做什么,不用做类型检测。当我们调用一个不存在的方法时,会执行 noSuchMethod() 方法,默认情况下(在 Object 里实现)它会抛出 NoSuchMethodError

为了在运行时检测进行类型检测,Dart 提供了一个关键字 is

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dynamic obj = <String, int>{};
if (obj is Map<String, int>) {
// 进过类型判断后,Dart 知道 obj 是一个 Map<String, int>,
// 所以这里不用强制转换 obj 的类型,即使我们声明 obj 为 Object。
obj['foo'] = 42;
}

// 虽然 Dart 也提供了 as 让我们进行类型的强制转换,但为了进来更安全
// 的转换,更推荐使用 is
var map = obj as Map<String, int>;

语句

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var success = true;
if (success) {
print('done');
} else {
print('fail');
}

for (var i = 0; i < 5; ++i) {
print(i);
}

var sum = 0;
var j = 1;
do {
sum += j;
++j;
} while (j < 5);

while (sum-- > 0) {
print(sum);
}

var type = 1;
switch (type) {
case 0:
// ...
break;
case 1:
// ..
break;
case 2:
// ...
break;
default:
// ...
break;
}

常见的 if/elsedo whilewhileswitch 在 Dart 里面都支持。switch 也支持 Stringenum

函数

最普通的函数看起来跟 Java 里的一样:

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int foo(int x) {
return 0;
}

Dart 也支持可选参数:

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void main() {
print(foo(2));
print(foo(1, 2));
}

int foo(int x, [int y]) {
// 是的,int 也可以是 null
if (y != null) {
return x + y;
}
return x;
}

// 结果:
// 2
// 3

默认参数也是支持的:

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int foo(int x, [int y = 0]) {
return x + y;
}

还能用具名参数(named parameters):

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void main() {
print(foo(x: 1, y: 2));
// 具名参数的顺序可以是任意的
print(foo(y: 3, x: 4));
// 所有的具名参数都是可选的,这个调用是合法的,但它会导致 foo() 在运行时抛异常
print(foo());
}

int foo({int x, int y}) {
return x + y;
}

具名参数也可以有默认参数:

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void main() {
print(foo(x: 1, y: 2));
print(foo());
}

int foo({int x = 0, int y = 0}) {
return x + y;
}

如果想告诉用户某个具名参数是必须的,可以使用注解 @required

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int foo({@required int x, @required int y}) {
return x + y;
}

@requiredmeta 包里提供的 API,更多的信息读者可以查看 https://pub.dartlang.org/packages/meta

函数还可以在函数的内部定义:

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// typedef 在 Dart 里面用于定义函数类型的别名
typedef Adder = int Function(int, int);

Adder makeAdder(int extra) {
int adder(int x, int y) {
return x + y + extra;
}
return adder;
}

void main() {
var adder = makeAdder(2);
print(adder(1, 2));
}

// 结果:
// 5

像上面这样简单的函数,我们还可以使用 lambda:

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typedef Adder = int Function(int, int);

Adder makeAdder(int extra) {
return (int x, int y) {
return x + y + extra;
};
// 如果只有一个语句,我们可以使用下面这种更为简洁的形式
// return (int x, int y) => x + y + extra;
}

void main() {
var adder = makeAdder(2);
print(adder(1, 2));
}

Dart 里面不仅变量支持类型推断,lambda 的参数也支持自动推断。上面的代码还可以进一步简化为:

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typedef Adder = int Function(int, int);

Adder makeAdder(int extra) {
// 我们要返回的类型是 Adder,所以 Dart 知道 x, y 都是 int
return (x, y) => x + y + extra;
}

void main() {
var adder = makeAdder(2);
print(adder(1, 2));
}

美中不足的是,Dart 不支持函数的重载。

异常

抛出异常:

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throw Exception('put your error message here');

捕获异常:

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try {
// ...
// 捕获特定类型的异常
} on FormatException catch (e) {
// ...
// 捕获特定类型的异常,但不需要这个对象
} on Exception {
// ..
// 捕获所有异常
} catch (e) {
// ...
} finally {
// ...
}

跟 Java 不同的是,Dart 可以抛出任意类型的对象:

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throw 42;

定义一个类:

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class Point2D {
static const someConst = 2;

int x;
// 成员变量也可以是 final 的
final int y;

Point2D(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
}

由于这种初始化方式很常见,Dart 提供了更简洁的方式:

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class point2d {
int x;
int y;

point2d(this.x, this.y);
}

此外,还可以使用初始化列表(initializer list)对对象进行初始化:

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class Point2D {
int x;
int y;

// 由于是在 initializer list 中,Dart 知道第一个 x 是 this.x,
// 第二个 x 是构造函数的参数
Point2D(int x, int y) : x = x, y = y {
// ...
}
}

initializer list 会在构造函数的函数体运行前执行。

Dart 具有垃圾收集功能,对象的使用跟 Java 里几乎是一样的:

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main() {
var point = Point2D(1, 2);
point.x = 4;
print(point);
}

class Point2D {
int x;
int y;
Point2D(this.x, this.y);

// 所有的类都继承自 Object,toString() 是 Object 中的方法
@override
String toString() {
// 在字符串的内部可以通过 ${expression} 的方式插入值,如果
// expression 是一个变量,可以省略花括号
return "Point2D{x=$x, y=$y}";
}
}

// 结果:
// Point2D{x=4, y=2}

Dart 使用 package 的概念来管理源码和可见性。它没有 publicprivate 之类的访问权限控制符,默认情况下,所有的符号都是公开的。如果我们不想某个变量对包的外部可见,可以使用下划线开头来给变量命名。

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class _Foo {
// ...
}

class Bar {
int _x;
}

下面我们使用 Dart 的访问控制,实现一个带偏移量的 Point:

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class OffsetPoint {
int _x;
int _y;
int offset;

OffsetPoint(int x, int y, int offset)
: _x = x, _y = y, offset = offset {}

// 定义一个 getter
int get x => _x + offset;
// getter 不能有参数,连括号都省掉了
int get y {
return _y + offset;
}
// 定义 setter
void set x (int x) => _x = x;
void set y (int y) => _y = y;

@override
String toString() {
return "OffsetPoint{x=$x, y=$y}";
}
}

main() {
var point = OffsetPoint(1, 2, 10);
// 使用 getter/setter 时,就像它是一个普通的成员变量
print(point.x)
print(point);
point.x = 4;
print(point);
}

// 结果:
// 11
// OffsetPoint{x=11, y=12}
// OffsetPoint{x=14, y=12}

在 Dart 里继承对象也很简单:

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class Point2D {
int x;
int y;
Point2D(this.x, this.y);
}

class Point3D extends Point2D {
int z;
// 父类的构造函数只能在 initializer list 里调用
Point3D(int x, int y, int z): z = z, super(x, y) {
}
}

但是对象构造时它跟 Java、C++ 都不太一样:

  1. 先执行子类 initializer list,但只初始化自己的成员变量
  2. 初始化父类的成员变量
  3. 执行父类构造函数的函数体
  4. 执行之类构造函数的函数体

基于这个初始化顺序,推荐是把 super() 放在 initializer list 的最后。此外,在 initializer list 里不能访问 this(也就是说,只能调用静态方法)。

虽然 Dart 是单继承的,但它也提供了一定程度的多重继承支持:

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abstract class Bark {
void bark() {
print('woof');
}
}

class Point3D extends Point2D with Bark {
int z;
// 父类的构造函数只能在 initializer list 里调用
Point3D(int x, int y, int z): z = z, super(x, y) {
}
}

// 没有其他类需要继承,所以直接 extends Bark 就可以了
class Foo extends Bark {}

void main() {
var p = Point3D(1, 2, 3);
p.bark();
}

Dart 把支持多重继承的类叫做 mixin。更详细的介绍,读者可以参考https://www.dartlang.org/articles/language/mixins

泛型

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class Pair<S, T> {
S first;
T second;
Pair(this.first, this.second);
}

void main() {
var p = Pair('hello', 2);
print(p is Pair<String, int>);
// is! 也是 Dart 的运算符,下面的语句跟 !(p is Pair<int, int>) 是一样的,
// 但 is! 读起来跟像英语
print(p is! Pair<int, int>);
print(p is Pair);
}

// 结果:
// true
// true
// true

跟 Java 不同,Dart 的泛型参数类型在运行时是保留的。

Future

Dart 是单线程的,主线程由一个事件循环来执行(类似 Android 的主线程)。对于异步代码,我们通过 Future 来获取结果:

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// import 语句用于导入一个包
import 'dart:io';

void foo() {
var file = File('path-to-your-file');
file.exists()
.then((exists) => print('file ${exists ? 'exists' : 'not exists'}'))
.catchError((e) => print(e));
}

Dart 2 提供了 async 函数,用来简化这种编程范式。下面这段代码的效果跟上面是一样的:

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void foo() async {
var file = File('path-to-your-file');
try {
var exists = await file.exists();
print('file ${exists ? 'exists' : 'not exists'}');
} catch (e) {
print(e);
}
}

但是要注意,上面两段代码并不是完全一样的:

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import 'dart:io';

void main() {
foo();
bar();
}

void bar() {
var file = File('path-to-your-file');
file.exists()
.then((exists) => print('bar: file ${exists ? 'exists' : 'not exists'}'))
.catchError((e) => print(e));
print('bar: after file.exists() returned');
}

void foo() async {
var file = File('path-to-your-file');
try {
var exists = await file.exists();
print('bar: file ${exists ? 'exists' : 'not exists'}');
print('bar: after file.exists() returned');
} catch (e) {
print(e);
}
}

// 一种可能的结果:
// bar: after file.exists() returned
// foo: file not exists
// foo: after file.exists() returned
// bar: file not exists

这里的关键在于,bar 函数里面,file.exists()... 执行完后,会马上执行下面的语句;而 foo 则会等待结果,然后才继续执行。关于 Future 的更多的细节,强烈建议读者阅读https://webdev.dartlang.org/articles/performance/event-loop

最后需要说明的是,Dart 的生成器、Stream 在这里我们并没有介绍,读者可以参考 https://www.dartlang.org/guides/language/language-tour。此外,Dart 官网还有许多资源等待读者去发掘。