从今天开始，我们将进入面向对象编程（OOP）的学习。面向对象是现代编程语言的核心思想，Dart 作为一门纯面向对象的语言，完全支持这一范式。本节课我们先从最基础的类与对象开始讲起，同时会特别注意 Dart 空安全机制带来的编程规范。
一、类与对象：面向对象的核心
在面向对象的世界里，类（Class） 是对事物的抽象描述，而对象（Object） 是类的具体实例。
举个例子：
- “汽车” 是一个类（它描述了汽车有轮子、能行驶等共同特征）
- 你家的那辆红色轿车就是 “汽车” 类的一个对象（具体存在的实例）
在 Dart 中，所有东西都是对象，包括数字、字符串等基础类型，它们都继承自 Object 类。
二、类的定义与对象创建
1. 定义类
使用 class 关键字定义类，类名通常采用大驼峰命名法（每个单词首字母大写）。
// 定义一个“人”类
class Person {
// 类的成员（变量和方法）将在这里定义
}
2. 创建对象
使用 new 关键字（可省略）创建类的实例（对象）：
class Person {
// 空类（暂时没有成员）
}
void main() {
// 创建 Person 类的对象
Person p1 = new Person(); // 使用 new 关键字
Person p2 = Person(); // 省略 new（Dart 推荐写法）
print(p1); // 输出：Instance of 'Person'（表示这是 Person 类的实例）
print(p2); // 输出：Instance of 'Person'
}
三、成员变量与方法（空安全）
类由成员变量（也叫属性，描述事物的特征）和方法（描述事物的行为）组成。在 Dart 空安全机制下，非空类型的成员变量必须初始化，否则会报错。
1. 成员变量的定义与初始化
class Person {
// 方式1：直接初始化非空变量（推荐用于有默认值的场景）
String name = ""; // 非空字符串，初始化为空字符串
int age = 0; // 非空整数，初始化为0
// 方式2：声明为可空类型（后面加 ?，默认值为 null）
double? height; // 可空类型，允许为 null
String? address; // 可空字符串
}
void main() {
Person person = Person();
// 访问和修改成员变量（使用 . 语法）
person.name = "张三";
person.age = 20;
person.height = 1.75;
person.address = "北京市";
print(
"姓名：${person.name}，年龄：${person.age}，身高：${person.height}米，地址：${person.address}",
);
// 输出：姓名：张三，年龄：20，身高：1.75米，地址：北京市
}
2. 成员方法
方法是类内部定义的函数，用于实现对象的行为。
class Person {
// 成员变量（已初始化）
String name = "";
int age = 0;
// 成员方法（打招呼）
void sayHello() {
print("大家好，我叫$name，今年$age岁");
}
// 带参数的方法（计算几年后年龄）
int getAgeAfterYears(int years) {
return age + years;
}
}
void main() {
Person person = Person();
person.name = "李四";
person.age = 22;
// 调用方法
person.sayHello(); // 输出：大家好，我叫李四，今年22岁
int futureAge = person.getAgeAfterYears(5);
print("5年后年龄：$futureAge"); // 输出：5年后年龄：27
}
3. this 关键字
this 代表当前对象的引用，用于区分成员变量和局部变量（尤其是名称相同时）：
class Person {
String name = "";
int age = 0;
// 使用 this 区分成员变量和参数（名称相同的场景）
void setInfo(String name, int age) {
this.name = name; // this.name 指成员变量，name 指参数
this.age = age; // this.age 指成员变量，age 指参数
}
void sayHello() {
// 名称不同时可省略 this
print("大家好，我叫$name，今年$age岁");
}
}
void main() {
Person person = Person();
person.setInfo("王五", 19); // 传入参数
person.sayHello(); // 输出：大家好，我叫王五，今年19岁
}
4. 空安全的核心原则
- 非空类型（
int、String等） ：必须初始化（不能为null），且后续赋值也不能为null。 - 可空类型（
int?、String?等） ：可以为null，默认值就是null，使用时需判断是否为null（可配合??运算符）。
class Person {
String? name; // 可空类型
int age = 0; // 非空类型
}
void main() {
Person p = Person();
print(p.name ?? "未知姓名"); // 输出：未知姓名（因 name 为 null）
print(p.age); // 输出：0（非空类型有初始值）
}
四、构造函数：初始化对象的特殊方法
构造函数是一种特殊的方法，用于在创建对象时初始化成员变量（尤其是非空类型）。它的名称与类名相同，没有返回值。
1. 默认构造函数
如果没有显式定义构造函数，Dart 会自动生成一个无参默认构造函数，但此时非空成员变量必须提前初始化：
class Person {
String name = ""; // 非空变量必须初始化
int age = 0; // 非空变量必须初始化
}
void main() {
Person p = Person(); // 调用默认构造函数
print("${p.name}, ${p.age}"); // 输出：, 0（使用初始值）
}
2. 自定义构造函数
我们可以自定义构造函数，在创建对象时直接初始化成员变量（推荐用于非空变量的初始化）：
class Person {
String name; // 非空类型（在构造函数中初始化）
int age; // 非空类型（在构造函数中初始化）
double? height; // 可空类型（无需强制初始化）
// 自定义构造函数（带参数）
Person(this.name, this.age); // 简化写法：直接将参数赋值给成员变量
// 等价于完整写法：
// Person(String name, int age) {
// this.name = name;
// this.age = age;
// }
void sayHello() {
print("大家好，我叫$name，今年$age岁");
}
}
void main() {
// 创建对象时必须传入参数（初始化非空变量）
Person person = Person("赵六", 25);
person.sayHello(); // 输出：大家好，我叫赵六，今年25岁
}
3. 命名构造函数
一个类只能有一个默认构造函数，但可以有多个命名构造函数，用于提供不同的初始化方式。命名构造函数的格式是 类名.函数名。
class Person {
String name;
int age;
String? address; // 可空类型
// 默认构造函数
Person(this.name, this.age);
// 命名构造函数1：带地址的初始化
Person.withAddress(this.name, this.age, this.address);
// 命名构造函数2：从JSON数据初始化（初始化列表语法）
Person.fromJson(Map<String, dynamic> json)
: name = json['name'] ?? "", // 初始化列表：确保非空（?? 是空值运算符）
age = json['age'] ?? 0 {
// 构造函数体：处理其他逻辑
address = json['address'];
}
void printInfo() {
print("姓名：$name，年龄：$age，地址：${address ?? '未知'}");
}
}
void main() {
// 使用默认构造函数
Person p1 = Person("孙七", 30);
p1.printInfo(); // 输出：姓名：孙七，年龄：30，地址：未知
// 使用命名构造函数 withAddress
Person p2 = Person.withAddress("周八", 28, "北京市");
p2.printInfo(); // 输出：姓名：周八，年龄：28，地址：北京市
// 使用命名构造函数 fromJson
Map<String, dynamic> json = {'name': "吴九", 'age': 35, 'address': "上海市"};
Person p3 = Person.fromJson(json);
p3.printInfo(); // 输出：姓名：吴九，年龄：35，地址：上海市
}
注意：命名构造函数中，初始化列表（
:后面的部分）用于初始化成员变量，必须放在函数体（{}）之前，主要用于处理非空变量的初始化。
4. 构造函数的可选参数
构造函数也可以使用可选参数（位置可选或命名可选），让初始化更灵活：
class Person {
String name;
int age;
String? gender; // 性别（可选）
// 命名构造函数：使用命名可选参数
Person(this.name, this.age, {this.gender});
void printInfo() {
print("姓名：$name，年龄：$age，性别：${gender ?? '未指定'}");
}
}
void main() {
Person p1 = Person("郑十", 22); // 不指定性别
p1.printInfo(); // 输出：姓名：郑十，年龄：22，性别：未指定
Person p2 = Person("王十一", 26, gender: "男"); // 指定性别
p2.printInfo(); // 输出：姓名：王十一，年龄：26，性别：男
}
五、对象的内存模型（简单理解）
为了更好地理解类和对象，我们简单了解一下它们在内存中的存储方式：
- 类是一种 “模板”，只在内存中存在一份
- 每个对象是根据模板创建的实例，各自占用独立的内存空间
- 对象中存储的是成员变量的值，成员方法则共享类的定义
class Person {
String name;
Person(this.name);
void sayHello() => print("Hello, $name");
}
void main() {
Person p1 = Person("A");
Person p2 = Person("B");
// p1 和 p2 是两个独立的对象，name 分别存储 "A" 和 "B"
// 但它们共享同一个 sayHello 方法的定义
}
