This article is from Medium written by Romain Rastel, Thank you Romain for allowing me translate your awesome article into Chinese!
这篇文章来自Romain Rastel撰写的Medium,感谢Jorge允许我将你精彩的文章翻译成中文
原文链接:https://medium.com/flutter-community/dart-what-are-mixins-3a72344011f3
当我开始学习Dart时,mixins对我来说是一个新的的概念。
我从C#转过来,Mixin这个概念是不存在的(据我所知,至少在C#8.0之前不存在)。
起初,我发现这个概念有点难以理解,直到现在我才意识到它有多么强大。
免责声明: Mixins在Dart 2中不断发展。本文一些内容未来可能将会不再适用。
🤔为什么我们需要Mixin
我们先来看看下面的类继承图:
我们这里有一个名为Animal的超类,它有三个子类(Mammal,Bird和Fish)。在底部,我们有具体的一些子类。
小方块代表行为。例如,蓝色方块表示具有此行为的类的实例可以swim。
有些动物有共同的行为:猫和鸽子都可以行走,但是猫不能飞(除了Nyan Cat😀)。
这些行为与此分类正交,因此我们无法在超类中实现这些行为。
如果一个类可以拥有多个超类,那就很容易办到了。我们可以创建另外三个类:Walker,Swimmer,Flyer。在那之后,我们只需从Walker类继承Dove和Cat。但在Dart中,每个类(除了Object类)都只有一个超类。
我们可以实现它,而不是继承自Walker类,因为它是一个接口,但我们必须在多个类中实现行为,因此它并不是一个好的解决方案。
我们需要一种在多个类层次结构中重用类的代码的方法。
Mixin就能够办到这一点!
'Mixins are a way of reusing a class’s code in multiple class hierarchies.
— dartlang.org'
🔒限制
mixin功能有一些限制(来自dartlang.org):
- 在Dart 1.12或更低版本使用Mixin时必须继承至Object,并且不能调用super()方法。
- SuperMixin:Dart 1.13或更高版本支持继承至Object以外的类并使用Mixin,而且可以调用super.method()。这项支持仅在DartVM中默认开启,并且在标志后面的Analyzer中才能够使用。更具体地说,它位于命令行分析器中的--supermixin标志之后。它也可以在分析服务器中,在客户端可配置选项后面。Dart2js和dartdevc不支持SuperMixin。
- 在Dart 2.1中,mixins预计会有更少的限制。例如,Flutter支持mixins调用super()并从Object以外的类扩展,但是这些在出现在所有Dart SDK中之前,语法有可能会发生变化。
📝语法
我们明白了mixins为什么如此有用,下面让我们看看如何创建和使用它们。
Mixins通过普通的类声明隐式定义:
class Walker {
void walk() {
print("I'm walking");
}
}
如果我们不想让我们创建的mixin被实例化或扩展,我们可以像这样定义它:
abstract class Walker {
// This class is intended to be used as a mixin, and should not be
// extended directly.
factory Walker._() => null;
void walk() {
print("I'm walking");
}
}
要使用mixin的话,你需要使用with关键字,后跟一个或多个mixin的名称:
class Cat extends Mammal with Walker {}
class Dove extends Bird with Walker, Flyer {}
我在Cat类上定义了Walker mixin,它允许我们调用walk方法而不是fly方法(在Flyer中定义)。
main(List<String> arguments) {
Cat cat = Cat();
Dove dove = Dove();
// A cat can walk.
cat.walk();
// A dove can walk and fly.
dove.walk();
dove.fly();
// A normal cat cannot fly.
// cat.fly(); // Uncommenting this does not compile.
}
🔎 详情
我告诉过你我发现这个概念有点难以理解,但是到目前为止它看上去并不那么难是吗?
哈哈。
那么,你能告诉我们以下程序的输出是什么吗😵?
class A {
String getMessage() => 'A';
}
class B {
String getMessage() => 'B';
}
class P {
String getMessage() => 'P';
}
class AB extends P with A, B {}
class BA extends P with B, A {}
void main() {
String result = '';
AB ab = AB();
result += ab.getMessage();
BA ba = BA();
result += ba.getMessage();
print(result);
}
AB和BA类都使用A和B mixins继承至P类,但顺序不同。
所有的A(3个),B和P类都有一个名为getMessage的方法。
首先,我们调用AB类的getMessage方法,然后调用BA类的getMessage方法。
那么你认为,结果是什么?
- A. It does not compile
- B. BA
- C. AB
- D. BAAB
- E. ABBA
...
🥁🥁🥁当当当~答案是B!这个程序将打印BA。
我想你在猜测mixins的声明顺序非常重要。
Why?它是如何工作的?
✨线性化
当您将mixin混入类中时,请记住下面这句话:
'Dart中的Mixins通过创建一个新类来实现,该类将mixin的实现层叠在一个超类之上以创建一个新类 ,它不是“在超类中”,而是在超类的“顶部”,因此如何解决查找问题不会产生歧义。
— Lasse R. H. Nielsen on StackOverflow.'
实际上,这段代码
class AB extends P with A, B {}
class BA extends P with B, A {}
在语义上等同于
class PA = P with A;
class PAB = PA with B;
class AB extends PAB {}
class PB = P with B;
class PBA = PB with A;
class BA extends PBA {}
最终的继承关系可以用下图表示:
在AB和P之间创建新类,这些新类是超类P与A类和B类之间的混合类。
正如你所看到的那样,我们并没有使用多重继承!
- Mixins不是一种在经典意义上获得多重继承的方法。
- Mixins是一种抽象和重用一系列操作和状态的方法。
- 它类似于扩展类所获得的重用,但它与单继承兼容,因为它是线性的。
— Lasse R. H. Nielsen on StackOverflow.
声明mixins的顺序代表了从最高级到最高级的继承链,这件事非常重要,你需要记住。
📄类型
mixin应用程序实例的类型是什么?
通常,它是其超类的子类型,也是mixin名称本身表示的类的子类型,即原始类的类型。
— dartlang.org
所以这意味着这个程序
class A {
String getMessage() => 'A';
}
class B {
String getMessage() => 'B';
}
class P {
String getMessage() => 'P';
}
class AB extends P with A, B {}
class BA extends P with B, A {}
void main() {
AB ab = AB();
print(ab is P);
print(ab is A);
print(ab is B);
BA ba = BA();
print(ba is P);
print(ba is A);
print(ba is B);
}
将在控制台中打印六行true。
详细解释
Lasse R. H. Nielsen给了我一个很棒的解释:
由于每个mixin应用程序都创建一个新类,它还会创建一个新接口(因为所有Dart类也定义了接口)。
如上所述,新类扩展了超类并包含了mixin类成员的副本,但它也实现了mixin类接口。
在大多数情况下,无法引用mixin-application类或其接口。
Super with Mixin的类只是类的匿名超类,声明类似C类使用Mixin {}扩展Super。
如果你将一个mixin应用程序命名为类CSuper = Super with Mixin {},那么你可以参考mixin应用程序类及其接口,它将是Super和Mixin的子类型。
— Lasse R. H. Nielsen
🙄什么时候应该使用mixins?
当我们想要在不共享相同类层次结构的多个类之间共享行为时,或者在超类中实现此类行为没有意义时,Mixins非常有用。
通常情况下是序列化(例如,查看jaguar_serializer)或持久化。
但是你也可以使用mixins来提供一些实用功能(比如Flutter中的RenderSliverHelpers)。
花点时间玩这个功能,我相信你会找到新的用例😉。
不要局限于无状态mixins,你绝对可以存储变量并使用它们!
📈Mixins的规范正在发展
如果你对Dart语言的演变感兴趣,你应该知道它的规范将在Dart 2.1中发展,他们会喜欢你的反馈。
有关详细信息,请阅读此内容。
为了让您了解未来的一些趋势,请考虑以下源代码:
abstract class Super {
void method() {
print("Super");
}
}
class MySuper implements Super {
void method() {
print("MySuper");
}
}
mixin Mixin on Super {
void method() {
super.method();
print("Sub");
}
}
class Client extends MySuper with Mixin {}
void main() {
Client().method();
}
第13行到第18行的mixin声明表示Super上的超类约束。
这意味着为了将这个mixin用在这里,这个类必须继承或实现Super,因为mixin使用了Super提供的功能。
这个程序的输出是:
MySuper
Sub
如果你想知道为什么,请回忆mixins是如何线性化的:
第15行调用super.method()实际上调用了第8行声明的方法。
🐬完整的 Animal example
你可以在下面找到我用它介绍mixins的完整示例:
abstract class Animal {}
abstract class Mammal extends Animal {}
abstract class Bird extends Animal {}
abstract class Fish extends Animal {}
abstract class Walker {
// This class is intended to be used as a mixin, and should not be
// extended directly.
factory Walker._() => null;
void walk() {
print("I'm walking");
}
}
abstract class Swimmer {
// This class is intended to be used as a mixin, and should not be
// extended directly.
factory Swimmer._() => null;
void swim() {
print("I'm swimming");
}
}
abstract class Flyer {
// This class is intended to be used as a mixin, and should not be
// extended directly.
factory Flyer._() => null;
void fly() {
print("I'm flying");
}
}
class Dolphin extends Mammal with Swimmer {}
class Bat extends Mammal with Walker, Flyer {}
class Cat extends Mammal with Walker {}
class Dove extends Bird with Walker, Flyer {}
class Duck extends Bird with Walker, Swimmer, Flyer {}
class Shark extends Fish with Swimmer {}
class FlyingFish extends Fish with Swimmer, Flyer {}
我们可以在下面看到这些mixin是如何线性化的:
📗总结
我们看到mixins是一个强大的概念,允许您跨多个类层次结构重用代码。
Flutter经常使用到这个功能,我觉得更好地理解它非常重要,这就是为什么我跟你分享我的理解。
感谢Jeroen Meijer的校对。
如果您对Mixin十分感兴趣,欢迎在下方与我留言,或者联系我,我们一起讨论!😃