Flutter 学习 之 const

sean9082025-06-19 18:48

const keyword

首先需要知道 const 和 final 是对立关系, 都是用来声明常量的

在 Flutter（Dart 语言） 中，const 是一个编译时常量关键字，其作用不仅是声明不可变变量，还能在内存和性能优化中发挥关键作用。

🎯 核心作用

1️⃣ 编译时确定的值

  • const 修饰的变量或对象必须在编译时就能计算出结果，无法依赖运行时的数据。

  • 示例：

    dart 复制代码 
    const PI = 3.14159;                  // ✅ 合法
const currentTime = DateTime.now();  // ❌ 非法（运行时才能确定）

2️⃣ 深度不可变

  • 变量本身和所有嵌套属性 不可变：

    dart 复制代码 
    const list = [1, 2, 3];
list.add(4);  // ❌ 运行时抛出异常

3️⃣ 内存优化

  • 相同值的 const 对象共享同一内存地址 ：

    dart 复制代码 
    var a = const [1, 2];
var b = const [1, 2];
print(identical(a, b)); // ✅ 输出 true（内存地址相同）

✨ 在 Flutter 中的应用场景

📌 1. 提高 Widget 性能

Flutter 会跳过重建 const Widget（因其不可变）：

dart 复制代码 
// 推荐写法：对静态无状态的子 Widget 使用 const
class MyPage extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Column(
      children: [
        const Text("Hello"),  // ✅ 重建时会被复用
        const SizedBox(height: 10),
      ],
    );
  }
}

📌 2. 定义全局常量

  • 跨组件共享的配置：

    dart 复制代码 
    const kDefaultPadding = 16.0;
const kPrimaryColor = Color(0xFF4285F4);

📌 3. 优化集合类型

  • 使用 const 创建不可变集合：

    dart 复制代码 
    const validStatusCodes = {200, 304}; // 不可变的 Set
const translations = {'en': 'Hello', 'es': 'Hola'}; // 不可变的 Map

⚠️ 与 final 的关键区别

特性 const final
赋值时机 编译时 运行时（但只赋值一次）
内存占用 共享相同值 每次创建新实例
集合内部可变性 完全不可变（递归） 变量引用不可变，但对象内部可修改

示例对比：

dart 复制代码 
// const：完全冻结
const constList = [1, 2];
// constList.add(3);  // ❌ 报错

// final：仅禁止重新赋值
final finalList = [1, 2];
finalList.add(3);      // ✅ 允许修改内容
// finalList = [4, 5]; // ❌ 禁止重新赋值

📌 最佳实践

  1. Widget 优化

    dart 复制代码 
    // ✅ 好的写法：尽可能对静态子 Widget 使用 const
Scaffold(
  body: const Center(
    child: const Text('优化性能'),
  ),
);

// ❌ 避免：无谓的重复构建
Scaffold(
  body: Center(
    child: Text('每次重建'), // 非 const 导致重复创建
  ),
);

  2. 集合常量

    dart 复制代码 
    // 使用 const 构造器创建不可变集合
var list = const []; // 等同于 List.unmodifiable([])

  3. 构造函数标记

    dart 复制代码 
    // 如果类可能被 const 构造，显式声明 const 构造函数
class Point {
  final double x, y;
  const Point(this.x, this.y); // ▶️ 可被 const 调用
}

🌰 性能影响实测

以下代码在 Flutter 性能测试 中差异明显：

dart 复制代码 
// 测试1：非 const Widget（构建耗时较长）
ListView.builder(
  itemBuilder: (_, index) => Text('Item $index'),
);

// 测试2：const Widget（构建速度提升 20%-40%）
ListView.builder(
  itemBuilder: (_, index) => const Text('Item'), 
);

❗ 常见误区

  • 误区1 ：认为 const 只在编译期有用
    → 实际在运行时也会优化内存（共享实例）。
  • 误区2 ：滥用 const 导致代码可读性下降
    → 权衡可维护性和性能，避免过度优化。

通过合理使用 const，可以显著提升 Flutter 应用的性能和内存效率，尤其是在复杂 Widget 树场景下。

番外：static 是否需要？

在 Dart/Flutter 中为类定义静态常量时，推荐使用 static const ，而非仅用 static。以下是详细对比和最佳实践：

🔍 核心区别对比

特性 static const int static int (非 const)
不可变性 ✅ 编译时常量，完全不可变 ❌ 变量可被重新赋值（即使不推荐）
内存优化 ✅ 全局共享同一内存地址 ❌ 每次访问都是独立值
使用场景 定义真正的常量（如配置、枚举值） 需要运行时修改的静态变量
线程安全 ✅ 天然线程安全 ❌ 需手动控制同步

🎯 为什么推荐 static const？

1️⃣ 语义明确

  • static const 清晰表达"这是不可变的常量"：

    dart 复制代码 
    class Config {
  static const int maxRetryCount = 3;  // ✅ 明确表示不可修改
  static int timeout = 5000;          // ❓ 可能被意外修改（易引发 bug）
}

2️⃣ 性能优势

  • const 常量在编译时被内联，运行时无额外内存开销：

    dart 复制代码 
    // 编译后直接替换为字面量
print(Config.maxRetryCount);  // 等效于 print(3);

3️⃣ 避免意外修改

  • 非 const 的 static 变量可能被错误地修改：

    dart 复制代码 
    Config.timeout = -1;  // 编译通过，但逻辑错误！
Config.maxRetryCount = 5;  // ❌ 编译时报错（安全）

📌 使用建议

✅ 优先 static const 的场景

  • 枚举值、状态码、配置参数等绝对常量 ：

    dart 复制代码 
    class HttpStatus {
  static const int success = 200;
  static const int notFound = 404;
}

⚠️ 谨慎使用 static int（无 const）的场景

  • 需要在运行时动态调整的全局变量（如缓存大小）：

    dart 复制代码 
    class AppCache {
  static int maxSize = 100;  // 允许运行时修改
  static void updateCacheSize(int size) => maxSize = size;
}

🌰 实际代码示例

1. 定义路由名称常量 （推荐 const）

dart 复制代码 
class AppRoutes {
  static const String home = '/home';
  static const String profile = '/profile';
}

// 使用时直接内联，无运行时开销
Navigator.pushNamed(context, AppRoutes.home);

2. 需要运行时修改的计数器 （用非 const）

dart 复制代码 
class Counter {
  static int globalCount = 0;  // 需要修改，不能用 const
  static void increment() => globalCount++;
}

⚠️ 常见问题

Q：static final 和 static const 如何选？

  • 相同点：均不可变

  • 不同点：

    • const：必须编译时确定值（如数字、字符串字面量）
    • final：允许运行时赋值一次（如从函数计算结果）
    dart 复制代码 
    class MathConstants {
  static const double pi = 3.14159;  // ✅ 编译时已知
  static final double random = Random().nextDouble();  // 运行时确定
}

Q：为什么 Dart 不默认所有 static 为 const？

  • 设计哲学：显式声明优于隐式行为，避免开发者误用常量导致灵活性丧失。

📊 性能对比测试

dart 复制代码 
// 测试代码：重复访问 10 万次
class Test {
  static const int constValue = 42;
  static int mutableValue = 42;
}

void benchmark() {
  final stopwatch = Stopwatch()..start();
  for (var i = 0; i < 100000; i++) {
    Test.constValue;  // 0.2ms (编译时内联)
  }
  print('const: ${stopwatch.elapsedMicroseconds}μs');

  stopwatch.reset();
  for (var i = 0; i < 100000; i++) {
    Test.mutableValue;  // 1.8ms (需内存访问)
  }
  print('non-const: ${stopwatch.elapsedMicroseconds}μs');
}

结果 ：const 访问速度快 5-10 倍（实际差异随场景变化）。

✅ 终极总结

关键字 推荐场景
static const 绝对常量（配置、枚举、数学常数等）
static final 运行时确定但不可变的量（如初始化后的全局配置）
static 需要运行时修改的静态变量（慎用！确保线程安全或加锁）

黄金法则：

能用 const 就优先用 const，除非必须允许修改。

番外2：自动类型判断

dart 复制代码 
class Square {
	static int sides = 4;
}

class Circle {
	// 这里其实dart规范写成 pi 就行
	/*
		可以加上 double
		但是不加也是可以正常运行的
		上面的 sides 不带 const 所以需要带上 int
	*/
	static const PI = 3.14;
}

在 Dart 中，static const 和 static 变量在类型推断上的行为差异，源于 Dart 的类型系统设计 和 const 常量的特殊性。以下是具体原因和背后机制：

🧠 根本原因

1️⃣ const 常量的类型推断规则

  • const 声明的常量 拥有 更强大的类型推断能力
    Dart 编译器在处理 const 时会 根据右侧的初始值自动推断类型 ，因此允许省略类型声明。

    dart 复制代码 
    static const PI = 3.14;  // 自动推断为 `double` 类型
static const name = "Flutter";  // 自动推断为 `String` 类型
    • 因为 const 的值必须在编译时确定，编译器可以安全地推断出类型。

2️⃣ 非 const 静态变量的限制

  • 普通的 static 变量 默认不会自动推断类型 （即类型是可选的，但如果不初始化必须指定类型）
    Dart 要求静态变量 要么有类型注解，要么有初始值 （以便推断类型）：

    dart 复制代码 
    static int sides = 4;   // ✅ 明确指定类型（推荐）
static sides = 4;       // ✅ 也行（编译器推断为 `int`）
static int sides;       // ❌ 不初始化时必须指定类型（否则 `dynamic`）

    ⚠️ 关键点 ：

    • 如果省略 int，它依然是 100% 合法的 Dart 代码（Dart 2.x 开始支持局部变量类型推断）。
    • 但某些代码风格工具（如 lints 规则）或 IDE 可能会 建议显式声明类型 （以避免隐式 dynamic 或提高代码可读性）。

📌 Dart 官方风格指南的建议

✅ 推荐做法

  1. 对于 const 常量

    • 可省略类型（代码更简洁，Dart SDK 也大量使用该风格）：

      dart 复制代码 
      static const defaultTimeout = 1000;  // 推断为 `int`

  2. 对于 static 可变变量

    • 更推荐显式声明类型 （提高可读性和维护性）：

      dart 复制代码 
      static int maxConnections = 10;  // 而不仅是 `static maxConnections = 10;`

  3. final 变量的场景

    • static final 变量也会自动推断类型：

      dart 复制代码 
      static final currentTime = DateTime.now();  // 自动推断为 `DateTime`

🔍 底层机制

为什么 const 可以省略类型？

  1. 编译时常量的特性

    • 在编译期间，任何 const 表达式都会被计算并内联到代码中，Dart 能 100% 确定其类型。

  2. 避免 dynamic 风险

    • 因为 const 值无法修改，类型推断是绝对安全的。

为什么非 const 静态变量建议显式类型？

  1. 降低 dynamic 的意外使用

    • 如果没有初始化或类型注解，Dart 会推断为 dynamic，可能引发运行时错误：

      dart 复制代码 
      static var uninitialized;  // 类型是 `dynamic`（危险！）

  2. 代码可维护性

    • 显式类型让代码意图更清晰，方便团队协作。

🌰 代码示例

✅ 正确且推荐

dart 复制代码 
class Math {
  static const PI = 3.14;  // 推断为 `double`
}

➡️ 编译后完全等同于：

dart 复制代码 
static const double PI = 3.14;

💡 总结

场景 类型声明建议 示例
static const 可省略（自动推断） static const PI = 3.14;
static 变量 推荐显式声明（避免隐含 dynamic） static int sides = 4;
final 变量 可省略 static final now = DateTime.now();

黄金法则：

  • 对于常量（const/final） → 类型可省，代码更简洁。
    * 当 类型不够明显 、需要特定的类型 、代码可读性需要 ，建议 显示写明类型
  • 对于可变静态变量 → 显式声明类型，提高健壮性。
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