Flutter开发-Dart语言入门

Dart是什么？

Dart是由Google开发的一种现代、多用途的编程语言，主要用于前端开发，特别是用于构建移动应用、Web应用和桌面应用。它支持类式面向对象编程，并且可以被编译成JavaScript，也可以直接运行在支持Dart的虚拟机上。Dart语言在Flutter框架中得到了广泛的应用，Flutter是一个流行的开源移动UI框架，允许开发者使用Dart语言快速构建跨平台的移动应用。

Dart编译源代码，类似于C等其他编程语言。但是它也有自己的虚拟机(VM)，用于运行称为Dart VM的原生应用程序。 Dart也有自己的软件包管理器，称为Pub。

Dart 的特性

Dart语言的设计目标是提供一种简洁、高性能、易于使用的语言，特别适用于构建富客户端应用程序。

面向对象：Dart是一种面向对象的语言，支持类、接口、混入（mixins）等面向对象的概念。
单线程执行：Dart语言在单线程上执行，但它提供了异步编程模型，允许开发者编写非阻塞的代码。
JIT和AOT编译：Dart支持即时编译（JIT）和提前编译（AOT）。JIT可以在运行时优化性能，而AOT可以生成更快启动和运行的代码。
跨平台：Dart可以跨多种平台运行，包括Web、移动设备（iOS和Android）、桌面（Windows、macOS、Linux）等。
与Flutter的结合：Dart与Flutter框架紧密结合，Flutter是一个用于构建跨平台移动应用的开源框架，它使用Dart作为开发语言。
简洁的语法：Dart的语法简洁，易于学习和使用。
强大的工具链：Dart拥有一套完整的工具链，包括Dart SDK、Dart分析器、Dart调试器等。
垃圾回收：Dart使用自动垃圾回收机制来管理内存。
丰富的库：Dart提供了丰富的标准库，包括集合操作、网络请求、异步编程支持等。
社区和生态系统：Dart拥有一个活跃的开发者社区和不断增长的生态系统。

入门学习

对于有Java或JavaScript编程经验的开发者来说，学习Dart语言会相对容易，因为Dart在语法和编程概念上与这些语言有许多相似之处。Dart的类定义、控制流语句、异常处理等面向对象特性与Java相似，而异步编程模型则与JavaScript中的Promise有可比性。Dart官方提供的文档和教程，如Language Tour，以交互式的方式介绍Dart的主要特性，进一步促进了新开发者的快速上手。

1、变量声明

类型标注：Dart允许开发者为变量指定类型，这有助于编译器进行类型检查。类型标注是可选的，因为Dart支持类型推断。

dart 复制代码

// 无类型标注（类型推断，Dart编译器会根据变量的初始化值自动推断其类型）
var name;

// 显式类型标注，更强的类型安全，因为它在编译时就明确了变量的类型，有助于编译器捕捉类型错误。
String greeting;
int age;
bool isStudent;

// 初始化变量
var name = 'Kimi';
String greeting = 'Hello, World!';
int age = 30;
bool isStudent = true;

// 常量声明
const double pi = 3.14159;
final List<String> countries = ['China', 'USA', 'India'];

// 全局变量
var globalVariable = 42;

// 局部变量
void someFunction() {
  var localVariable = 10;
}

变量声明关键字：使用var关键字声明变量时，编译器会根据变量的初始化值推断其类型，一旦类型被推断出来，它就不能改变。如果变量初始化为null，并且没有上下文类型，编译器会将其推断为dynamic类型。

显式类型声明的变量通常不允许重新赋值为不同类型的值，除非该类型是可空的（例如String?）或者使用了dynamic类型。
性能：在大多数情况下，使用var与显式类型声明在性能上没有显著差异，因为Dart的即时编译器（JIT）和提前编译器（AOT）都会进行必要的优化。
代码可读性：使用var可以使代码更简洁，显式类型声明可以提高代码的可读性，有助于其他开发者理解代码。 dynamic是一种特殊的类型，它指示编译器不对变量进行静态类型检查。这意味着你可以对dynamic类型的变量赋值为任何类型，调用任何方法或访问任何属性，都不会在编译时产生错误。

dynamic提供了最大的灵活性，但牺牲了编译时的类型安全性和潜在的性能，适用于与动态语言交互或在类型不确定的情况下，比如操作JSON数据或使用某些第三方库。

常量声明：使用const或final关键字可以声明一个常量。const用于编译时常量，而final用于运行时常量。

const用于声明那些在程序整个生命周期内都不会改变的值，而final用于声明那些在运行时初始化一次后就不再改变的变量。

dart 复制代码

class Example {
  // final成员变量在声明时或构造函数中立即初始化。
  final int number;
  // 构造函数中初始化final变量。
  Example(int number) : number(number) {
    // number在这里被初始化。
  }
  
  // 由于number是final的，我们不能在构造函数外部重新赋值。
  // void changeNumber(int newNumber) {
  //   number = newNumber; // 错误：Cannot assign to a final or const variable
  // }
}

2、函数方法

函数是Dart编程的核心概念之一，它们提供了代码复用、提高程序的模块化和组织性。Dart的函数特性支持现代编程范式，使得代码更加灵活和强大。

dart 复制代码

基本语法
// 没有参数和返回值的函数
void greet() {
  print('Hello!');
}

// 调用函数
greet();

// 有参数但没有返回值的函数
void add(int a, int b) {
  print(a + b);
}

add(5, 10);

// 有返回值的函数
int multiply(int a, int b) {
  return a * b;
}

int result = multiply(5, 10);
print(result); // 输出: 50

可选的位置参数

可选位置参数是不带参数名的，它们位于参数列表的最后，并且必须在调用函数时按顺序提供。可选位置参数在Dart中使用方括号[]来声明。

dart 复制代码

void printMessage(String message, [String level]) {
  if (level != null) {
    print('$message ($level)');
  } else {
    print(message);
  }
}

// 调用函数时，'level' 是一个可选的位置参数，可以有默认值
printMessage('Hello, World!'); // 只提供必需参数
printMessage('Hello, World!', 'INFO'); // 提供必需参数和可选位置参数

可选的命名参数

可选命名参数需要使用参数名来调用，这使得代码的可读性更高，并且可以以任意顺序提供参数。可选命名参数在Dart中使用花括号{}来声明。

dart 复制代码

void printMessage(String message, {String level}) {
  if (level != null) {
    print('$message ($level)');
  } else {
    print(message);
  }
}

// 调用函数时，'level' 是一个可选的命名参数
printMessage('Hello, World!', level: 'INFO'); // 使用命名参数
printMessage('Hello, World!'); // 只提供必需参数，可选命名参数被省略

在同一个函数中，你可以同时使用可选位置参数和可选命名参数，但是所有可选位置参数必须位于参数列表的末尾，并且位于所有可选命名参数之前。

箭头函数（Lambda 或匿名函数），提供了一种更简洁、更表达式化的函数定义方式，使得代码更加清晰和易于理解。

dart 复制代码

// 箭头函数
var sum = (a, b) => a + b;

// 使用箭头函数
print(sum(5, 10)); // 输出: 15

3、异步回调

异步回调是一种处理异步操作的方式，特别是在涉及长时间运行任务（如网络请求、文件读写等）时。异步回调允许程序在等待异步操作完成时继续执行，而不是阻塞等待结果。

Dart异步回调的基本概念

Future: Future对象表示一个可能会完成的操作。你可以向Future添加回调，当Future完成时，回调会被执行。

dart 复制代码

Future<String> fetchData() {
  // 返回一个Future对象，它将异步地完成并返回一个字符串。
}

void main() {
  fetchData().then((String result) {
    // 当Future完成时，这个回调会被调用。
    print(result);
  }).catchError((error) {
    // 错误处理的回调。
    print(error);
  });
}

async/await: Dart 2.0引入了async和await关键字，它们提供了一种更简洁、更同步风格的异步编程方式。

dart 复制代码

Future<String> fetchData() async {
  try {
    String result = await someAsyncOperation(); // 等待操作完成。
    return result;
  } catch (error) {
    // 捕获异步操作中的错误。
    print(error);
    rethrow; // 重新抛出错误。
  }
}

Future<void> someAsyncOperation() async {
  // 模拟异步操作，例如网络请求。
  await Future.delayed(Duration(seconds: 1));
  return 'Data';
}

void main() async {
  String data = await fetchData();
  print(data); // 打印: Data
}

Stream: 对于连续的异步事件流，如用户输入或实时数据，Stream是处理这类异步操作的另一种方式。

dart 复制代码

Stream<String> dataStream() async* {
  // 模拟一个数据流。
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    await Future.delayed(Duration(seconds: 1));
    yield 'Data $i';
  }
}

void main() {
  dataStream().listen((String data) {
    // 对于Stream中发出的每个数据项调用此回调。
    print(data);
  }, onError: (Object error) {
    // 处理错误。
    print('Error: $error');
  }, onDone: () {
    // 当Stream关闭时调用。
    print('Stream is done');
  });
}

异步回调的优点

非阻塞: 异步回调允许程序在等待异步操作完成时继续执行其他任务，从而提高效率。
响应性: 异步回调可以提高应用程序的响应性，特别是在用户界面编程中。
简化错误处理: 使用Future和Stream的错误处理机制，可以集中处理错误。

4、Mixin

在Dart语言中，mixin是一种强大的面向对象编程特性，它允许你将多个类的行为合并到一个类中，而不需要通过继承建立类之间的层次关系。mixin可以提供一种灵活的方式来共享代码，并且可以模拟多重继承的一些特性，同时避免了多重继承可能导致的复杂性和问题。

dart 复制代码

mixin Flyable {
  void fly() {
    print('Flying');
  }
}

class Airplane with Flyable {
  // Airplane类现在有了fly()方法
}

void main() {
  var airplane = Airplane();
  airplane.fly(); // 输出: Flying
}

Mixin在Dart中非常有用，尤其是在以下场景：

共享行为：当你想在多个类之间共享一些行为，但又不想通过继承建立类层次结构时。
实现接口：当你想为多个类实现同一个接口，并且实现代码几乎相同时。
扩展第三方类：使用Mixin可以在不修改原有类代码的情况下，为其添加新的行为。

5、最佳实践

命名约定：

类、枚举、类型定义、混入和扩展应使用大驼峰命名法（UpperCamelCase）。
类库、包、目录和源文件的名称应使用蛇形命名法（lowercase_with_underscores）。
局部变量和方法应使用小驼峰命名法（lowerCamelCase）。
常量应使用小驼峰命名法或全大写字母加下划线（SCREAMING_CAPS）。

导入和库指令：

Dart建议将"dart:"导入语句放在其他导入语句之前。
"package:"导入语句应放在项目相关导入语句之前。

格式化代码：

使用dartfmt或dart format工具自动格式化代码，以保持一致的空格风格和格式。
避免单行代码超过80个字符。

将代码分离到适当的文件夹结构中，如提供者（providers）、模型（models）、屏幕/页面（screens/pages）、服务（services）、常量（constants）和工具（utils）。

对比JavaScript

JavaScript和Dart都是现代编程语言，它们各自有着不同的设计理念和应用场景。

JavaScript

动态类型：JavaScript是一种动态类型的语言，这意味着变量的类型在运行时确定，这为语言提供了极大的灵活性。
灵活性：JavaScript的动态特性使其成为快速原型开发和灵活编程的强大工具，开发者可以轻松地添加或修改对象的属性和方法。
生态系统：JavaScript拥有庞大的生态系统和社区，尤其在Web开发领域，有大量的框架和库可供使用，如React、Angular和Vue.js。
跨平台：通过Node.js，JavaScript也能够用于服务器端编程，实现前后端统一的语言解决方案。
TypeScript：为了解决JavaScript动态类型带来的问题，TypeScript作为JavaScript的超集，添加了类型系统，提供了静态类型检查，帮助开发者减少错误。

Dart

静态类型：Dart是一种静态类型的语言，它从2.0版本开始强制开启了类型检查（Strong Mode），提高了类型安全性。
性能：Dart通过AOT编译提供了接近原生的性能，尤其是在Flutter框架中，为移动应用开发提供了高性能的体验。
跨平台开发：Dart不仅适用于Web开发，还通过Flutter框架支持跨平台的移动应用开发，允许一套代码运行在iOS和Android上。
工具和库：Dart拥有丰富的工具支持和库，适合大型项目和企业级应用开发。
Flutter：Dart与Flutter框架紧密结合，利用Flutter的热重载功能，可以极大提高开发效率。

综合比较，JavaScript的灵活性使其在快速开发和Web交互中表现出色，但同时也带来了类型安全性的问题。Dart通过引入静态类型检查，提供了更好的类型安全性，但牺牲了一定的灵活性。JavaScript在Web开发中占据主导地位，而Dart则在跨平台移动应用开发中展现出其优势，尤其是在Flutter的生态中。