Dart語言一日遊

ShadowJoker發表於2019-03-18
Dart

Dart語言一日遊

前言

Dart是谷歌Flutter框架使用的語言。Dart語言目前還是個冷門語言，但是它很好上手，對於有程式設計基礎的人來說，一天時間足夠掌握了。本文就是結合我自己的學習過程，給大家總結一下經驗，幫助大家快速上手。

學習Dart語言，這一篇文章就夠用了。

本文包括哪些知識點

  • 如何建立一個類和它的構造器
  • 如何定義類的變數
  • 如何建立getter和setter
  • Dart對於變數私有公有訪問的控制
  • 如何使用工廠模式建立一個類例項
  • 類的繼承機制
  • Dart函數語言程式設計

需要準備的東西

因為本文只是學習Dart語言，只需要一個能科學上網的瀏覽器就夠用了。

Dart提供了線上的IDE開發環境DartPad，極大的方便了我們的學習。

萬物之源：類和物件

對於一門物件導向的程式語言，類和物件永遠都是最重要的組成部分。所以我們首先來看如何建立一個Dart類。

開啟DartPad，發現已經幫你寫好了一個HelloWorld程式了。其中main函式就是入口主函式。這個函式迴圈輸出四行字串。

void main() {
  for (var i = 0; i < 4; i++) {
    print('hello $i');
  }
}
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類的建立

下面我們來建立一個類，我們用自行車來距離。建立一個Bicycle類。程式碼如下：

class Bicycle{
  int speed;
  String desc;
}

void main() {
}
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怎麼樣，是不是非常熟悉？（注意，這裡每行結尾還是要寫分號，略蛋疼）

這個類有兩個屬性，速度和描述。如何建立一個例項呢？也很簡單，這樣就好了。

class Bicycle{
  int speed;
  String desc;
}

void main() {
  var bike = Bicycle();
  bike.speed = 20;
  bike.desc = "我的自行車";
  print(bike);
}
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點一下頁面上的run按鈕，輸出結果：

Instance of 'Bicycle'
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這裡有兩個知識點：

  1. 我們用var關鍵字建立了一個bike例項並且輸出。如果想要建立一個不可變的變數，用關鍵字final。（這個final就是kotlin的val）
  2. 類的屬性都沒有public或者private關鍵字。沒錯，Dart沒有public和private關鍵字，類裡面宣告的屬性預設都是公共的。這個要注意一下。如何宣告私有變數後面再講。

建構函式

能不能像我們習慣的那樣寫個建構函式傳參呢？當然可以，這樣寫就行了：

class Bicycle {
  int speed;
  String desc;

  Bicycle(this.speed, this.desc);
}

void main() {
  var bike = Bicycle(20, "我的自行車");
  print(bike);
}

// 上面的簡便建構函式寫法與下面的等價：
Bicycle(int speed, String desc) {
  this.speed = speed;
  this.desc = desc;
}
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run一下，輸出和剛才還是一樣的

Instance of 'Bicycle'
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這個輸出不太友好，我們來改進一下。同Java一樣，每個類有自己的toString()函式，我們覆寫它就可以。

class Bicycle {
  int speed;
  String desc;

  Bicycle(this.speed, this.desc);

  @override
  String toString() {
    return '$desc速度: $speed 公里/小時';
  }
  
  // 簡便寫法
  @override
  String toString() => '$desc速度: $speed 公里/小時';
}
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注意，函式前面不用寫fun關鍵字。簡便的寫法中，用=>符號來確定返回值。最後的輸出為：

我的自行車速度: 20 公里/小時
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好了下面我們來介紹一下如何宣告一個私有的變數。因為沒有private關鍵字，所以Dart用了一個比較蛋疼的處理，就是變數名前面加下劃線，你沒看錯，是下劃線。。。所以我們把desc變數宣告為_desc，這樣就把它私有化了。

class Bicycle {
  int speed;
  String _desc;

  Bicycle(int speed) {
    this.speed = speed;
    this._desc = "我的自行車";
  }

  @override
  String toString() {
    return '$_desc速度: $speed 公里/小時';
  }
}

void main() {
  var bike = Bicycle(20);
  print(bike);
}
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這樣修改後，在main函式中就無法訪問desc變數了，不能set也不能get。

那麼問題又來了，如果我想建立一個只讀的變數呢？能get但是不能set。這個就需要在私有變數的基礎上，自己提供一個get函式了。寫法是這樣的

class Bicycle {
  int speed;
  String _desc;

  // 為私有變數提供get函式
  String get desc => _desc;

  Bicycle(int speed) {
    this.speed = speed;
    this._desc = "我的自行車";
  }

  @override
  String toString() {
    return '$_desc速度: $speed 公里/小時';
  }
}

void main() {
  var bike = Bicycle(20);
  print(bike.desc);
  print(bike);
}
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最後介紹一下為一個類新增函式，這個非常簡單，看一下就好：

class Bicycle {
  int speed;
  String _desc;
  
  void speedUp(int value) {
    this.speed += value;
  }

  int getSpeed() {
    return this.speed;
  }
}
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OK，類和物件這個部分已經完成了。

可選引數

Dart和Kotlin一樣，支援函式設定可選引數，避免Java那種累贅的過載。這裡我們用這個例子RectangleExample

為這個類加入一個可選引數的建構函式，最後再加一個toSting。

class Rectangle {
  int width;
  int height;
  Point origin;

  Rectangle({Point origin = const Point(0, 0), int width, int height}) {
    this.origin = origin;
    this.width = width;
    this.height = height;
  }
  
  @override
  String toString() =>
      'Origin: (${origin.x}, ${origin.y}), width: $width, height: $height';
}
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這裡座標orgin設定了預設引數。注意，使用預設引數時，需要將引數包裹在{ }中。之後再main函式裡進行呼叫：

void main() {
  print(Rectangle(origin: const Point(10, 20), width: 100, height: 200));
  print(Rectangle(origin: const Point(10, 10)));
  print(Rectangle(width: 200));
  print(Rectangle());
  
  // 注意：這樣寫會報錯，需要加引數名
  print(Rectangle(100, 100));
}
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注意，這裡需要填寫引數名稱，不能直接給值。這一點上相比於Kotlin確實要麻煩一些。

最後控制檯的輸出是這樣的：

Origin: (10, 20), width: 100, height: 200
Origin: (10, 10), width: null, height: null
Origin: (0, 0), width: 200, height: null
Origin: (0, 0), width: null, height: null
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使用工廠模式

使用工廠模式建立類的例項是開發中常用的情況。Dart對此還特意提供了一個factory關鍵字。下面我們來介紹一下如何在Dart中快速實現工廠模式。先看這個例子：

import 'dart:math';

abstract class Shape {
  num get area;
}

class Circle implements Shape {
  final num radius;
  Circle(this.radius);
  num get area => pi * pow(radius, 2);
}

class Square implements Shape {
  final num side;
  Square(this.side);
  num get area => pow(side, 2);
}
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這裡有幾個知識點：

  • 第一行的import，說明Dart提供了數學運算等一系列基礎庫，例如 dart:core,dart:async,dart:convert,dart:collection，這個後面可以自己去看API詳細瞭解
  • 和Kotlin一樣，一個檔案可以定義多個類
  • Dart也是支援抽象類的，繼承的時候，使用implements關鍵字。Dart中沒有interface介面的概念，這個後面再細講。

下面針對父類Shape加入一個工廠建構函式，使用關鍵字factory，並且在main函式中呼叫，程式碼如下：

abstract class Shape {
  num get area;
  factory Shape(String type) {
    if (type == 'circle') return Circle(2);
    if (type == 'square') return Square(2);
    throw 'Can\'t create $type.';
  }
}

void main() {
  try {
    print(Shape('circle').area);
    print(Shape('square').area);
    print(Shape('triangle').area);
  } catch (err) {
    print(err);
  }
}
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輸出如下：

12.566370614359172
4
Can't create triangle.
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觀察這段程式碼，裡面引入了異常處理機制。使用工廠函式建立的時候，如果傳入的型別不合法，會throw一個異常。然後在main函式中使用try/catch函式來捕獲這個異常並處理。另外，因為示例程式碼中用單引號包裹字串，所以異常文案中的Can't creat用到了轉義字元，用雙引號包裹字串也是可以的。

當然除了上面介紹的使用factory關鍵字建立工廠建構函式之外，你也可以像Kotlin一樣，自己寫一個工廠函式，例如：

Shape shapeFactory(String type) {
  if (type == 'circle') return Circle(2);
  if (type == 'square') return Square(2);
  throw 'Can\'t create $type.';
}
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這個效果是一樣的，覺得那種順手就用哪一種吧。 示例程式碼在這裡

Interface介面問題

前面說了，Dart沒有Java裡面Interface的概念。為什麼呢？我來告訴你為什麼？你說為什麼？！

額，抱歉，寫了這長了，偶爾皮一下。

實際上是因為每一個Dart類都隱形的有一個介面。到底什麼意思呢？來看看剛才的例子

在其中加入一個CircleImpl類繼承Circle：

class CircleImpl implements Circle {}
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執行發現會報錯：

Error: The non-abstract class 'CircleImpl' is missing implementations for these members:
 - 'radius'
 - 'area'
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這是因為Circle中含有radius和area兩個屬性，雖然Circle類中已經實現了這兩個引數的處理，但是CircleImpl類並沒有繼承到具體實現。

所以Dart的繼承並不是真正意義上的繼承那個類，而是繼承這個類對應的資料結構的介面，這個資料結構包括它的引數和函式，但是不包括實現。這也是為什麼Dart繼承的關鍵字是implement而不是extends

CircleImpl類繼承的不是Circle，只是繼承了它的資料結構對應的介面，只是告訴你需要有radius和area兩個屬性，但是沒有把實現繼承給你。

所以我們把CircleImpl類改成這樣就好了：

class CircleImpl implements Circle {
  num radius;
  num area;
}
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可以自己嘗試寫一個帶函式的類，然後寫個子類繼承它，看看是什麼效果？

函數語言程式設計

函數語言程式設計對於熟練使用Kotlin和Swift的人應該都不陌生了，Dart也是有相應的特性的。

下面我們來介紹一下，首先是函式的返回可以直接是一個表示式，這個前面都見過：

// 函式式風格寫法
String sayHello() => "Hello World";

// 等價於傳統返回值寫法
String sayHello() {
  return "Hello World";
}
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再來看看對映操作、集合遍歷和將函式作為引數的特性：

String sayHello(int time) => "Hello World! $time";

main() {
  final values = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
  values.map(sayHello).forEach(print);
}

// 輸出結果
Hello World! 1
Hello World! 2
Hello World! 3
Hello World! 4
Hello World! 5
Hello World! 6
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這裡首先用到了map對映，values是一個int陣列，用map對映，將int通過函式sayHello變成了一個字串陣列。之後再用集合遍歷forEach，遍歷的呼叫print函式列印結果。這裡map和forEach都是將一個函式當做引數接收了。

此外Dart集合框架中支援map和set資料結構，而且提供了類似Kotlin的那些便捷函式，例如下面這個寫法，就是跳過第一個元素，之後再取前三個元素進行處理：

main() {
  final values = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
  values.skip(1).take(3).map(sayHello).forEach(print);
}

// 輸出結果
Hello World! 2
Hello World! 3
Hello World! 4
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最後說說控制流，為什麼寫到最後還不講講控制流呢，因為Dart的控制流和Java真的一模一樣，什麼if/else啊，switch啊都一樣，除了沒有when語句。這個隨便寫寫就知道了。

寫在最後

恭喜你已經入坑了。讀到這裡你已經掌握了Dart語言的全部基礎知識！怎麼樣不難吧，雖然Dart冷門了點，但是技多不壓身嘛。

詳細的類庫API可以查閱Dart語言官網。這裡寫的非常詳細。就像當年剛學Java的時候看JavaAPI一樣使用它就行了。

後面我會再寫寫Flutter的遊玩感受。這個東西我個人認為目前就是調研調研，簡單瞭解一下就好，沒必要深入學習。其實Dart語言看完這篇文章就夠用了，太細節的類庫API用到的時候查一下就好了。

ShadowJoker，2019.03.17

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