Dart函数、运算符、异常和类

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本节继续介绍Dart一些语法知识点。在阅读之前，你需要具有一些面向对象编程语言的基础，如C++或Java等，因为本节并不会详细地对类这部分进行详细地说明。

函数

  • Dart是一种真正面向对象的语言，所以函数也是对象，可以被赋值给变量或者作为其它函数的参数。
  • 函数可以有两种形式的参数：必要参数和可选参数。必要参数定义在参数列表前面，可选参数则定义在必要参数后面。
  • 可选参数分为命名参数和位置参数，可在参数列表中任选其一使用，但两者不能同时出现在参数列表中。
  • 当调用函数时，可以使用参数名:参数值的形式来指定命名参数,定义函数时，使用 {param1, param2, …} 来指定命名参数。可以使用 @required注解来标识一个命名参数是必须的参数。
  • 使用 [param1, param2, …] 将一系列参数包裹起来作为位置参数。
  • 可以用 = 为函数的命名和位置参数定义默认值，默认值必须为编译时常量，没有指定默认值的情况下默认值为 null。
  • 前面章节的Hello系列，我们已经看到了每个Dart程序都必须有一个main()顶级函数作为程序的入口，main() 函数返回值为void并且有一个 List 类型的可选参数。
    下图示例中，area函数为位置可选参数示例，volume函数为命名可选参数示例。
    上图相应的代码如下：
double area (double length , [double width]){
  if (width==null) return length*length;
  else return length*width;
}
double volume (double length, {double width, double height} ){
  if (width==null&&height==null) return length*length*length;
  else return length*width*height;
}
void main(){
  print("area is ${area(10)}");
  print("area is ${area(10,20)}");
  print("volumn is ${volume(10)}");
  print("volumn is ${volume(10,height:30,width: 20)}");
}
  • 可以创建一个没有名字的方法，称之为匿名函数，或Lambda表达式或Closure闭包。

([[ _类型_ ] _参数_ [, …]]) { _函数体_ ; };

for循环中的闭包会自动捕获循环的索引值，所以下列代码中的item参数代表是list数组中的各个元素值：

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

运算符

Dart运算符与其他大多数编程语言类似，以下列出几个相对特别一些用法的Dart运算符：

  • ~/ 除并向下取整；
  • ??=或??表达式 为值为null的变量赋值；
  • 级联运算符.. 可以在同一个对象上连续调用多个对象的变量或方法；
  • 条件访问成员?. 左边的操作对象不能为 null，如果为null则返回null。

异常

Dart异常跟其他编程语言类似，有以下几点特别说明：

  • 所有异常都是非必检异常；
  • 可以将任何非null对象作为异常抛出，优秀的代码通常会抛出Error 或Exception类型的异常；
  • 可以使用on或catch来捕获异常，使用on来指定异常类型，使用catch来捕获异常对象，两者可同时使用；
  • 关键字rethrow可以将捕获的异常再次抛出。
    试运行下列代码：
 void main() {
  try {
    int firstInput = 1;
    int secondInput = 0;
    int result = firstInput ~/ secondInput;
    print('The result of $firstInput divided by $secondInput is $result');
  } on FormatException catch (e) {
    print('Exception occurs: $e');
  } on IntegerDivisionByZeroException catch (e,s) {
    print('Exception occurs: $e');
    print('STACK TRACE\n: $s');
  } finally {
    print('finally called');
  }
}

类

Dart 是支持基于mixin继承机制的面向对象语言，所有对象都是一个类的实例，而所有的类都继承自Object类。基于mixin的继承意味着每个除 Object 类之外的类都只有一个超类。Extension方法是一种在不更改类或创建子类的情况下向类添加功能的方式。

  • 从Dart 2开始，创建对象时的new关键字是可选的；
  • 使用常量构造函数，在构造函数名之前加const关键字；
  • 两个使用相同构造函数相同参数值构造的编译时常量是同一个对象；
  • 可以使用Object对象的runtimeType属性在运行时获取一个对象的类型；
  • 所有未初始化的实例变量其值均为null；
  • Dart提供了一种特殊的语法糖来简化构造函数执行：
class Point {
  num x, y;
  Point(this.x, this.y);
}

上面的代码等价于下面的写法：

class Point {
  num x, y;
  Point(num x, num y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}
  • 可以为一个类声明多个命名式构造函数来表达更明确的意图，例如下图第4行Point.origin()：

  • 默认情况下，子类的构造函数会调用父类的匿名无参数构造方法，并且该调用会在子类构造函数的函数体代码执行前，如果子类构造函数还有一个初始化列表，那么该初始化列表会在调用父类的该构造函数之前被执行，这同C++语言特性很像，具体用法我们结合后续章节的例子解释。
  • 使用factory关键字标识类的构造函数将会令该构造函数变为工厂构造函数，即单例。
  • 可以使用get和set关键字为额外的属性添加Getter和Setter方法，具体用法参考下面的示例，注意get right的写法，right后面是没有括号的，set前是没有返回类型：
class Rectangle {
  num left, top, width, height;
  Rectangle(this.left, this.top, this.width, this.height);
  // 定义两个计算产生的属性：right 和 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);
  var postion=rect.right;  //此时调用get right
  rect.right = 12; //此时调用set right(12)
}
  • 每一个类都隐式地定义了一个接口并实现了该接口，这个接口包含所有这个类的实例成员以及这个类所实现的其它接口，不包括构造函数。如果想要创建一个A类支持调用B类的API且不想继承B类，则可以实现B类的接口。我们先看一个implements的错误示例：
    上图输出错误信息可以看到，SomeBody类缺少Person.greet和Person.name实现，并提供4种可能的修正方法，如下图代码所示：
  • Dart继承是单继承，子类可以访问父类中的所有变量和方法，因为Dart中没有private,public,protected的区别，但如果变量名前以下划线命名开头，则该变量名为私有的。
  • Dart 2.7 中引入的Extension方法是向现有库添加功能的一种方式，这类似于Objective-C语言的Category机制。
  • 每一个枚举值都有一个名为 index 成员变量的 Getter 方法。
  • Mixin是一种在多重继承中复用某个类中代码的方法模式。使用with关键字并在其后跟上Mixin类的名字来使用 Mixin模式。定义一个类继承自Object并且不为该类定义构造函数，这个类就是Mixin类，Mixin类不能实例化。可以使用关键字on来指定哪些类可以使用该Mixin类。
    至此，我们可以看到扩展一个类，我们可以用implements,extends和with关键字，我们需要给出一个例子，来说明下它们的关联和区别，以加深理解。下图尝试构造出一个精简且有一定含义的示例及注释：

你也可以自己尝试在我示例的基础上进一步修改理解这些概念：

/// Animal抽象类不能被实例化，但可以包含某些方法实现，如run()
abstract class Animal {
  String name;
  Animal(this.name);
  String get noise;
  String eat(){
    return "eats sth";
  }
}
/// Bird继承于Animal抽象类，需要实现noise Getter，并可以复用Animal类的eat方法
class Bird extends Animal {
  Bird(String name) : super(name);
  String get noise => 'tweet';
}
/// Pikachu类实现Animal接口，需实现name实例字段，noise Getter，以及重定义eat方法
class Pikachu implements Animal {
  String name = 'Pikachu';
  String get noise => 'pika';
  @override
  String eat() {
    return "eats nothing";
  }
}
/// Swimmer为mixin类，不能定义构造函数
mixin  Swimmer {
  String swim() {
    return "can swimming";
  }
}
/// 没有默认构造函数的抽象类也可以用于混入
abstract class Flyer {
  // 不能直接被派生extends
  factory Flyer._() => null;
  String fly() {
    return "can flying";
  }
}
/// Duck类继承于Bird类，并具有Swimmer和Flyer的功能
class Duck extends Bird with Swimmer, Flyer {
  Duck(String name) : super(name);
  String get noise => 'duckling';
}

main() {
  var magpie = new Bird('Magpie');
  var pika = new Pikachu();
  var bufflehead = new Duck("Bufflehead");
  print('${magpie.name} noise is ${magpie.noise}, ${magpie.eat()}.');
  print('${pika.name} noise is ${pika.noise}, ${pika.eat()}.');
  print('${bufflehead.name} noise is ${bufflehead.noise}, ${bufflehead.eat()}, '
      '${bufflehead.swim()}, ${bufflehead.fly()}.');
}

本节对Dart类进行了非常概要性的介绍，你只要先有大致印象即可。更多的知识点的理解和掌握，还是需要在实际编程中不断的积累和总结，可以戳官方这里更系统地学习Dart类的用法。

实验四

  • 任务1：定义一个类Counter，为它设计合理的实例变量和方法，将实验三的代码重新组织成类的方式进行实现。
  • 任务2：在任务1的基础上，定义类Counter两个派生类WordsCounter和CodeLineCounter，将实验三的代码重新组织进行实现，你也可以修改任务1Counter类的定义与实现方案。

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