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Dart速来系列

什么是泛型？

简单的泛型：特斯拉和宝马，都是汽车！

当然如果你喜欢严谨一些，那么：

泛型能够帮助我们编写更加通用和安全的代码，并在运行时进行类型检查，减少潜在的错误。

泛型是一种编程语言的特性，它允许我们在定义函数、类或接口时使用类型参数。通过使用类型参数，我们可以编写更通用的代码，使其适用于多种类型，而不仅仅限于某个具体类型。

泛型函数

在Dart中，我们可以定义泛型函数。下面是一个简单的例子，展示了如何编写一个泛型的函数来交换两个元素的位置：

T swap<T>(T a, T b) {
  T temp = a;
  a = b;
  b = temp;
  return a;
}

void main() {
  int a = 1;
  int b = 2;
  print('交换前：a = $a, b = $b');
  int result = swap<int>(a, b);
  print('交换后：a = $a, b = $b');
}

上述代码中的swap函数使用了类型参数T，它表示一个占位符类型。在调用该函数时，我们需要显式地指定类型参数的具体类型，如swap<int>(a, b)。通过泛型函数，我们可以在不同类型间轻松进行交换操作，提高了代码的复用性和灵活性。

泛型类

除了函数，Dart还支持泛型类的定义。泛型类可以是普通的类、抽象类或接口。为了更好地理解泛型类，我们将以一个汽车管理系统为例进行说明。

class Car<T> {
  String brand;
  T model;

  Car(this.brand, this.model);

  void drive() {
    print('$brand ${model.toString()} 开始行驶！');
  }
}

void main() {
  // 创建一个使用字符串型号的汽车对象
  Car<String> car1 = Car<String>('BMW', 'X5');
  car1.drive();  // 输出：BMW X5 开始行驶！

  // 创建一个使用整型型号的汽车对象
  Car<int> car2 = Car<int>('Tesla', 2023);
  car2.drive();  // 输出：Tesla 2023 开始行驶！
}

在上述代码中，我们定义了一个泛型类Car，它有两个属性：brand表示汽车品牌，model表示汽车型号。通过使用类型参数T，我们可以为model属性指定不同的类型。在main函数中，我们创建了两个不同类型的汽车对象，并调用了drive方法来启动汽车。

限定类型参数

有时，我们希望对类型参数进行限制，以确保其满足特定条件。Dart提供了限定类型参数的功能，我们可以使用extends关键字来限定类型参数必须是某个类的子类或实现了某个接口。为了更好地理解，我们将继续沿用汽车管理系统的例子。

class Car<T extends Engine> {
  String brand;
  T engine;

  Car(this.brand, this.engine);

  void drive() {
    engine.start();
    print('$brand 开始行驶！');
  }
}

abstract class Engine {
  void start();
}

class GasEngine implements Engine {
  @override
  void start() {
    print('点火启动汽车引擎！');
  }
}

class ElectricEngine implements Engine {
  @override
  void start() {
    print('启动电动汽车引擎！');
  }
}

void main() {
  // 创建一个使用燃油引擎的汽车对象
  Car<GasEngine> car1 = Car<GasEngine>('BMW', GasEngine());
  car1.drive();  // 输出：点火启动汽车引擎！BMW 开始行驶！

  // 创建一个使用电动引擎的汽车对象
  Car<ElectricEngine> car2 = Car<ElectricEngine>('Tesla', ElectricEngine());
  car2.drive();  // 输出：启动电动汽车引擎！Tesla 开始行驶！
}

在上述代码中，我们对泛型类Car的类型参数T进行了限定，要求它必须是Engine类的子类或实现了Engine接口。通过限定类型参数，我们可以确保在创建Car对象时，所传递的引擎类型满足特定的要求。在main函数中，我们创建了两个不同类型的汽车对象，并成功地启动了汽车。

泛型接口

在Dart中，我们还可以定义泛型接口。泛型接口可以在定义类时指定具体的类型参数。为了更好地理解，我们将以一个数据存储库为例进行说明。

abstract class Repository<T> {
  void save(T item);
  T getById(int id);
}

class UserRepository implements Repository<User> {
  List<User> _users = [];

  @override
  void save(User user) {
    _users.add(user);
  }

  @override
  User getById(int id) {
    return _users.firstWhere((user) => user.id == id, orElse: () => null);
  }
}

class User {
  int id;
  String name;

  User(this.id, this.name);
}

void main() {
  UserRepository userRepository = UserRepository();
  User user = User(1, 'John');
  userRepository.save(user);
  User savedUser = userRepository.getById(1);
  print(savedUser?.name); // 输出：John
}

在上述代码中，我们定义了一个泛型接口Repository，用于实现数据存储的功能。通过使用类型参数T，我们可以在实现Repository接口时指定具体的存储数据类型。在UserRepository类中，我们实现了Repository<User>接口，并对用户数据进行存储和查询操作。在main函数中，我们创建了一个UserRepository对象，保存了一个用户对象，并成功地通过用户id获取到了该用户。