Dart入門？一篇文章就夠了！

近期公司準備啓動新項目，經過技術團隊一番調研，決定採用 Flutter 來開發第一版App，故作此文，常來回顧溫習。由於項目採用敏捷開發模式，故本文主要總結和記錄 Dart 常用語法，更多高級和生僻用法將在後面開發過程中不定期更新。

First of all

在我們正式接觸 Dart 語法之前，需要銘記以下內容，這將會對後續 Dart 語法的學習、理解和應用有很大幫助：

• 萬物皆對象， 每個對象都是一個類的實例。在 Dart 中，甚至連數字、方法和 null 都是對象，並且所有的對象都繼承於 Object 類。
• 儘管 Dart 語言是一種強類型語言，但你在類型聲明時仍然可以不指定類型，因爲 Dart 可以自動進行類型推斷。如在代碼 var number = 5; 中，number 變量的類型就被推斷爲 int，當你並不想顯式地聲明類型時，你可以使用特有的類型 dynamic 來標識。
• Dart 語言同樣支持泛型，如 List<int>、List<dynamic>（同 Java 中的 List<Object>）。
• Dart 語言支持頂級方法（即不與類綁定的方法，如上的 main 方法），以及綁定類和實例的方法（分別對應靜態方法和實例方法），而且還支持方法嵌套（同 Python 和 JS）。
• 同樣，Dart 還支持頂級變量，以及在類中定義的變量（如靜態變量和實例變量）。
• 和 Java 不同的是，Dart 沒有 public、 protected 以及 private 關鍵字。它通過給變量或者方法名加上 _ 前綴來將其標識爲私有域。

變量

你可以通過 var 或者特定的類型來修飾變量，如果變量的類型不是固定的，也可以通過 dynamic 或者 Object 來修飾。如：

// 類型推斷
var name = 'Bob';
// 指定類型
String name = 'Bob';
// 類型不侷限於string
dynamic name = 'Bob';

默認值

Dart 中聲明時如果未初始化，會被自動初始化爲null：

int lineCount;
assert(lineCount == null);

注：assert 只在開發環境有效，在實際的生產環境無效。

final 與 const

final 和 const 標識該變量只能被賦值一次，區別在於 final 是運行時賦值，const 是編譯時賦值。

final String nickname = 'Jack';
// final修飾時, 可省略類型聲明
final name = 'Jack';

const不僅可以用來聲明變量，還能用來創建常量值，如：

// 此時不能在對列表a進行更新操作
var a = const [1, 2];
// 注意以下 const 修飾的區別
var foo = const [];
const baz = []; // Equivalent to `const []`
...
foo = [1, 2, 3]; // Was const []
baz = [42]; // Error: Constant variables can't be assigned a value.

數據類型

Dart 語言支持的數據類型與 Java 類似，但也有所不同，下面我們來按照“求同存異”的法則來分別認識它們。

數字類型

Dart 中的數字類型只有兩種：Int 和 double。與 Java 不同的是，它並沒有提供 float 類型。例如，我們可以通過以下方式來定義數字：

// 定義整型
var x = 123;
var hex = 0xDEADBEEF;
// 定義雙精度類型
var y = 1.199;
var exponents = 1.42e5;

再來看下常用的數據轉換該如何執行：

// String -> int
var a = int.parse('1');
assert(a == 1);

// String -> double
var b = double.parse('1.1');
assert(b == 1.1);

// int -> String
String c = 1.toString();
assert(c == '1');

// double -> String
String d = 3.14159.toStringAsFixed(2);
assert(d == '3.14');

int 類型可以執行傳統的按位移位( <<，>> )，AND( & )和OR( | )運算符，如：

assert((3 << 1) == 6); // 0011 << 1 == 0110
assert((3 >> 1) == 1); // 0011 >> 1 == 0001
assert((3 | 4) == 7);  // 0011 | 0100 == 0111

字符串類型

字符串的聲明可以通過單引號或者雙引號來引入：

var s1 = 'Single quotes work well for string literals.';
var s2 = "Double quotes work just as well.";
var s3 = 'It\'s easy to escape the string delimiter.';
var s4 = "It's even easier to use the other delimiter.";

字符串拼接可以通過 + 或者 換行 來實現，如：

var a = '123' + '456'
var b = '123'
    '456';
assert(a == b)
print(a);
// Out: 123456

另外，可以通過三重引號來修飾多行字符串（維持特定格式）：

var s1 = '''
You can create
multi-line strings like this one.
''';

var s2 = """This is also a
multi-line string.""";

布爾類型

Dart 中的 bool 類型可以通過 if-else 或者是 assert 來檢查，如：

// Check for an empty string.
var fullName = '';
assert(fullName.isEmpty);

// Check for zero.
var hitPoints = 0;
assert(hitPoints <= 0);

// Check for null.
var unicorn;
assert(unicorn == null);

// Check for NaN.
var iMeantToDoThis = 0 / 0;
assert(iMeantToDoThis.isNaN);

數組類型

在 Dart 語言中，數組即列表，列表即數組。

void main() {
  var list = [1, 2, 3];
  list.add(4);
  list.remove(3);
  list[1] = 5;
  var last = list[list.length - 1];
  print('list is $list');
  print('last is $last');
}

另外，你可以通過 … 或者 ...?（避免空異常） 來批量插入多個元素：

var list1 = [1, 2, 3];
var list2 = [0, ...list1];

var list3;
var list24 = [0, ...?list3];

除此以外，還可以通過 if 或者 for 條件運算符來插入元素：

var nav = [
  'Home',
  'Furniture',
  'Plants',
  if (promoActive) 'Outlet'
];

var listOfInts = [1, 2, 3];
var listOfStrings = [
  '#0',
  for (var i in listOfInts) '#$i'
];
assert(listOfStrings[1] == '#1');

Set 和 Map

Dart中的Set是無序的唯一項的集合。要創建一個空集合，有以下兩種方式：

var names = <String>{};
Set<String> names = {}; // This works, too.
// var names = {}; // Creates a map, not a set.

通過以下方式創建常量 Set：

final constantSet = const {
  'fluorine',
  'chlorine',
  'bromine',
  'iodine',
  'astatine',
};
// constantSet.add('helium'); // Uncommenting this causes an error.

至於 Map 存儲的是鍵值對數據，key 和 value 可以是任何類型。可以通過以下方式創建一個 Map：

var gifts = Map();
gifts['first'] = 'partridge';
gifts['second'] = 'turtledoves';
gifts['fifth'] = 'golden rings';

// 或者通過以下方式
var gifts = {
  // Key:    Value
  'first': 'partridge',
  'second': 'turtledoves',
  'fifth': 'golden rings'
};

函數

Dart 是一門完全面向對象的語言，即使它的函數也是一個對象，並且有自己的類型—— Function。這就意味着函數可以被賦值爲一個變量，或者作爲一個參數在其他函數之間傳遞。

對於只包含一個表達式的方法體，你也可以使用 => 的簡寫形式，如：

void say() {
    print('123');
}

// 該寫法與以上有同樣效果
void say2() => print('123');

此外，函數同樣支持類型推斷，如：

bool isNoble(int atomicNumber) => _nobleGases[atomicNumber] != null;

// 與下面的效果一樣
isNoble(atomicNumber) => _nobleGases[atomicNumber] != null;

可選參數

與 kotlin 語言類似，Dart 的 函數同樣支持可選參數這一功能，主要分爲命名可選參數和位置可選參數，它們不能在一個函數中同時使用。但它們都支持默認參數設置。

• 命名可選參數

  命名可選參數通過花括號 {} 來指定可選的命名參數，如：

  void main() {
    hello(name: 'Tom');
  }
  
  void hello({@required String name='Jack', int age=18}) {
    print('Hello, my name is $name, i\'m $age years old.');
  }
  

  我們可以爲命名可選參數設置默認值，在使用的時候如果不指定該可選參數的值，那麼它就會自動使用默認值。另外，我們可以通過 @required 來標註那些不想被忽略的參數。

• 位置可選參數

  顧名思義，可選位置參數就允許我們在使用某個函數時可以忽略某個參數，如：

  void main() {
    sayHello('Tom', 19);
  }
  
  void sayHello(String name, int age, [String hobby = null]) {
  	var result = 'Hello, my name is $name, i\'m $age years old';
  	if (hobby != null) {
  		result += ', my bobby is $hobby.';
  	}
  	print(result);
  }
  

匿名函數

不管什麼語言，好像都能看到匿名函數的身影，我們可以通過以下方式來簡單聲明一個匿名函數：

var loge = (msg) => Logger.print(Logger.Error, msg);

void main() {
  loge("there has some errors");
}

Dart 中 list 就提供了匿名函數 —— forEach，如：

var list = ['apples', 'bananas', 'oranges'];
list.forEach((item) {
  print('${list.indexOf(item)}: $item');
});

常用操作符

Dart 提供了很多功能強大的操作符，這裏列舉幾個常用的：

• 類型判斷

  如：is 相當於 Java 中的 instanceof

• 整除

  如：a ~/ b 等價於 (a /b) as int

• 非空調用

  如：a?.b 相當於 a == null ? null : a.b

• 三目運算

  如：a??b 相當於 a == null ? b : a

• 三目賦值運算

  如：a ??= b 相當於 a = a == null ? b : a

• 類型轉換

  如：a as int 相當於 Java 中的 (int) a

• 級聯操作符

  級聯操作符用**..** 來表示，主要用來對一個對象進行連續操作，有點類似 kotlin 中的 apply 和 let，如：

  var button = Button(this);
  button.text = 'Confirm';
  button.color = Color.parse("#f3f355");
  button.onClick.listen((v) => toast('Confirmed'));
  
  // 等價於下面寫法
  Button(this) 
    ..text = 'Confirm' // Use its members.
    ..color = Color.parse("#f3f355")
    ..onClick.listen((v) => toast('Confirmed'));
  

異常處理

拋異常

在 Dart 中可以拋出非空對象（不僅僅是 Exception 或 Error）作爲異常。拋出異常的方式很簡單，只需要這樣：

throw FormatException('Expected at least 1 section');

throw 'Out of llamas!';

void distanceTo(Point other) => throw UnimplementedError();

捕獲異常

我們可以通過 try-on 來捕獲某個特定異常，如：

try {
  breedMoreLlamas();
} on OutOfLlamasException {
  buyMoreLlamas();
}

當然，你可以拋出多個類型的 Exception，但是由第一個 catch 到的分句來處理
如果 catch 分句沒有指定類型，那麼它可以處理任何類型的異常：

try {
      throw 'This a Exception!';
  } on Exception catch(e) {
    print('Unknown exception: $e');
  } catch(e) {
    print('Unknown type: $e');
  }

無論是否發生異常，如果想要執行某段代碼，可以通過 finally 實現：

try {
      throw 'This a Exception!';
  } catch(e) {	// 如果去掉 catch 語句，那麼異常將會在finally代碼塊之後傳遞。
    print('Catch Exception: $e');
  } finally {
    print('Close');
  }

類和對象

Dart 中，所有的對象都是類的實例，並且所有的類都是 Object 的子類。

類的定義和構造函數

類的定義用 class 關鍵字，如果未顯式定義構造函數，會默認一個空的構造函數，這一點與 Java 不謀而合。另外，Dart 還提供 命名構造函數這一功能，格式爲：Class.costructorName(var params)。這種用法在某些場景下很實用，比如：

class Person{
  String name;
  int age;
  bool sex;
  String hobby;

  Person(this.name, this.age, this.sex, this.hobby);

  /// 命名構造函數
  Person.fromJson(Map json){
    print("Person constructor...");
    this.name  = json['name'];
    this.age   = json['age'];
    this.sex   = json['sex'];
    this.hobby = json['hobby'];
  }
}

通過命名構造函數，我就可以直接通過多種方式來生成當前類的實例，這裏通過 Json 格式數據生成 Person 對象。另外，如果構造函數只是簡單的參數傳遞，也可以直接在構造函數後加 : 來對參數進行賦值，多個參數可通過 , 相連：

class Point {
    num x;
    num y;
    num z;
    
    Point(this.x, this.y, z) { //第一個值傳遞給this.x，第二個值傳遞給this.y
            this.z = z;
    }
    
    Point.fromeList(var list): //命名構造函數，格式爲Class.name(var param)
            x = list[0], y = list[1], z = list[2]{//使用冒號初始化變量
    }

    //當然，上面句你也可以簡寫爲：
    //Point.fromeList(var list): this(list[0], list[1], list[2]);

     String toString() => 'x:$x  y:$y  z:$z';
}

如果你要創建一個不可變的對象，你可以定義編譯時常量對象
需要在構造函數前加 const：

class ImmutablePoint {
    final num x;
    final num y;
    const ImmutablePoint(this.x, this.y); // 常量構造函數
    static final ImmutablePoint origin = const ImmutablePoint(0, 0); // 創建一個常量對象不能用new，要用const
}

屬性訪問器

即我們常說的 Setter/Getter，主要是用來讀寫一個屬性的方法。每個字段都對應一個隱式的 Getter 和 Setter，但是調用的時候是 obj.name，而不是 obj.name()。當然，你可以通過 get 和 set 關鍵字擴展功能
來實現自己的 Setter/Getter ， 如果字段爲 final 或者 const 的話，那麼它只能有一個 getter 方法。如：

class Rectangle {
  num left, top, width, height;

  Rectangle(this.left, this.top, this.width, this.height);

  // Define two calculated properties: right and bottom.
  num get right => left + width;
  set right(num value) => left = value - width;
  num get bottom => top + height;
  set bottom(num value) => top = value - height;
}

void main() {
  var rect = Rectangle(3, 4, 20, 15);
  assert(rect.left == 3);
  rect.right = 12;
  assert(rect.left == -8);
}

工廠構造函數

並不是任何時候我們都需要創建一個新的對象，如：可以返回一個已經緩存好的對象或者該類的子類對象。我們以返回該類的一個緩存對象爲例：

class Logger {
  final String name;
  bool mute = false;

  // _cache is library-private, thanks to
  // the _ in front of its name.
  static final Map<String, Logger> _cache =
      <String, Logger>{};

  factory Logger(String name) {
    return _cache.putIfAbsent(
        name, () => Logger._internal(name));
  }

  Logger._internal(this.name);

  void log(String msg) {
    if (!mute) print(msg);
  }
}

注意：factory 構造函數不能通過 this 關鍵字來獲取類的成員。

抽象類

Dart 中並沒有 interface 關鍵字，只有 abstract 來修飾"抽象類"，但是，這裏的抽象類既可以被繼承（extends），也可以被實現（implements）。如：

abstract class Person {  // 可以不用 abstract 修飾，如果加上 abstract 的話 Person 不能被實例化 
    String greet(who);   
}

class Student implements Person { 
    String name; 
    Student(this.name); 
     
    String greet(who) => 'Student: I am $name!'; 
} 

class Teacher implements Person { 
    String name; 
    Teacher(this.name); 
   
    String greet(who) => 'Teacher: I am $name!'; 
} 

void main() { 
    Person student = new Student('Wang'); 
    Person teacher = new Teacher('Lee'); 
    
    print( student.greet('Chen')); 
    print(teacher.greet('Chen')); 
}

同樣地，Dart 中的類是單繼承，多實現。這裏使用的 implements 後，子類 Student 無法去訪問父類 Persion 中的變量，但是抽象方法必須顯式實現。相反，如果使用 extends 繼承，子類就可以直接使用父類的非私有變量，倘若父類不是抽象類，那麼子類同樣不需要顯式實現裏面方法。如：

// A person. The implicit interface contains greet().
class Person {
  // In the interface, but visible only in this library.
  final _name;

  // Not in the interface, since this is a constructor.
  Person(this._name);

  // In the interface.
  String greet(String who) => 'Hello, $who. I am $_name.';
}

// An implementation of the Person interface.
class Impostor implements Person {
  get _name => '';

  String greet(String who) => 'Hi $who. Do you know who I am?';
}

String greetBob(Person person) => person.greet('Bob');

void main() {
  print(greetBob(Person('Kathy')));
  print(greetBob(Impostor()));
}

運算符重載

以下的運算符支持重載功能：

<	+	|	[]
>	/	^	[]=
<=	~/	&	~
>=	*	<<	==
–	%	>>

這一點與 kotlin 語言中的運算符重載功能類似。我們以下面這個表示平面向量的類爲例，爲它增加兩個向量相加和相減功能：

class Vector {
  final int x, y;

  Vector(this.x, this.y);

  Vector operator +(Vector v) => Vector(x + v.x, y + v.y);
  Vector operator -(Vector v) => Vector(x - v.x, y - v.y);

  // Operator == and hashCode not shown. For details, see note below.
  // ···
}

void main() {
  final v = Vector(2, 3);
  final w = Vector(2, 2);

  assert(v + w == Vector(4, 5));
  assert(v - w == Vector(0, 1));
}

枚舉

枚舉的使用比較簡單，和 Java 中的用法類似，聲明的元素 index 值從 0 開始計算。

enum Color { red, green, blue }
......
assert(Color.red.index == 0);
assert(Color.green.index == 1);
assert(Color.blue.index == 2);

Mixin 混合模式

Mixins 是一種在多個類的層級中複用類中代碼的一種方式。在類名後添加 with 關鍵字，並在 with 後緊跟類的標識符列表，通過逗號分隔，如：

class Maestro extends Person
    with Musical, Aggressive, Demented {
  Maestro(String maestroName) {
    name = maestroName;
    canConduct = true;
  }
}

如果想要聲明一個混合模式，可以通過 mixin 來代替 class 定義一個不含構造方法的類：

mixin Musical {
  bool canPlayPiano = false;
  bool canCompose = false;
  bool canConduct = false;

  void entertainMe() {
    if (canPlayPiano) {
      print('Playing piano');
    } else if (canConduct) {
      print('Waving hands');
    } else {
      print('Humming to self');
    }
  }
}

當然，我們也可以指定某個類來使用定義的混合模式，通過 on 關鍵字：

mixin MusicalPerformer on Musician {
  // ···
}

靜態變量和函數

定義靜態變量和函數的方法與 Java 類似：

class Point {
  num x, y;
  Point(this.x, this.y);
  static const originalPoint = Point(0, 0);

  static num distanceBetween(Point a, Point b) {
    var dx = a.x - b.x;
    var dy = a.y - b.y;
    return sqrt(dx * dx + dy * dy);
  }
}

// usage
void main() {
  var a = Point(2, 2);
  var b = Point(4, 4);
  var distance = Point.distanceBetween(a, b);
  assert(2.8 < distance && distance < 2.9);
  print(distance);
}

異步操作

Dart 是單線程執行的，如果進行 I/O 操作或進行耗時的操作時，程序可能會發生阻塞。Dart 庫中的很多函數都返回 Future 或者 Stream 對象，這些方法都是異步執行的，它們可以在建立一個耗時操作之後返回，而無需等待耗時操作執行完成。

我們可以通過兩種方式來實現異步操作：

• 通過 async 和 await 實現
• 藉助於 Future API 來實現

async 和 await

通過 async 和 await 關鍵字，我們可以輕鬆實現異步操作。要使用 await，必須要將函數用 async 修飾，同時函數會返回一個 Future 對象。簡單用法如下：

Future checkVersion() async {
  try {
    version = await lookUpVersion();
  } catch (e) {
    // React to inability to look up the version
  }
}

生成器

• 同步生成器 — sync*

  值得注意的是，同步生成器會返回 Iterable 對象：

  Iterable<int> naturalsTo(int n) sync* {
    int k = 0;
    while (k < n) yield k++;
  }
  

• 異步生成器 — async*

  異步生成器返回 Stream 對象：

  Stream<int> asynchronousNaturalsTo(int n) async* {
    int k = 0;
    while (k < n) yield k++;
  }
  

• yield*

  通過 yield* 在遞歸中提升性能：

  Iterable<int> naturalsDownFrom(int n) sync* {
    if (n > 0) {
      yield n;
      yield* naturalsDownFrom(n - 1);
    }
  }
  

將類對象作爲函數調用

Dart 允許我們將一個類的對象作爲函數來調用，只需要實現 call() 函數即可：

class WannabeFunction {
  call(String a, String b, String c) => '$a $b $c!';
}

main() {
  var wf = new WannabeFunction();
  var out = wf("Hi","there,","gang");
  print('$out');
}

未完待續

此文只是 Dart 征程的一個起點，亦是 Flutter 中的一塊基石，後續還有更多進階用法和細節 API 等着我們去挖掘，keep learning！