Dart语法 -- [06 - 类和对象]

Dart是一个面向对象的语言，面向对象中非常重要的概念就是类，类产生了对象。

1.1. 类的定义

在Dart中，定义类用class关键字。

类通常有两部分组成：成员（member）和方法（method）。

定义类的伪代码如下：

class 类名 {
  类型 成员名;
  返回值类型 方法名(参数列表) {
    方法体
  }
}

编写一个简单的Person类：

  • 这里有一个注意点: 我们在方法中使用属性(成员/实例变量)时，并没有加this；
  • Dart的开发风格中，在方法中通常使用属性时，会省略this，但是有命名冲突时，this不能省略；
class Person {
  String name;

  eat() {
    print('$name在吃东西');
  }
}

我们来使用这个类，创建对应的对象：

  • 注意：从Dart2开始，new关键字可以省略。
main(List<String> args) {
  // 1.创建类的对象
  var p = new Person(); // 直接使用Person()也可以创建

  // 2.给对象的属性赋值
  p.name = 'why';

  // 3.调用对象的方法
  p.eat();
}

1.2. 构造方法

1.2.1. 普通构造方法

我们知道, 当通过类创建一个对象时，会调用这个类的构造方法。

  • 当类中没有明确指定构造方法时，将默认拥有一个无参的构造方法。
  • 前面的Person中我们就是在调用这个构造方法.

我们也可以根据自己的需求，定义自己的构造方法:

  • 注意一：当有了自己的构造方法时，默认的构造方法将会失效，不能使用
    • 当然，你可能希望明确的写一个默认的构造方法，但是会和我们自定义的构造方法冲突；
    • 这是因为Dart本身不支持函数的重载（名称相同, 参数不同的方式）。
  • 注意二：这里我还实现了toString方法
class Person {
  String name;
  int age;

  Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  @override
  String toString() {
    return 'name=$name age=$age';
  }
}

另外，在实现构造方法时，通常做的事情就是通过参数给属性赋值

为了简化这一过程, Dart提供了一种更加简洁的语法糖形式.

上面的构造方法可以优化成下面的写法：

  Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  // 等同于
  Person(this.name, this.age);

1.2.2. 命名构造方法

但是在开发中, 我们确实希望实现更多的构造方法，怎么办呢？

  • 因为不支持方法（函数）的重载，所以我们没办法创建相同名称的构造方法。

我们需要使用命名构造方法:

class Person {
  String name;
  int age;

  Person() {
    name = '';
    age = 0;
  }
    // 命名构造方法
  Person.withArgments(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  @override
  String toString() {
    return 'name=$name age=$age';
  }
}

// 创建对象
var p1 = new Person();
print(p1);
var p2 = new Person.withArgments('why', 18);
print(p2);

在之后的开发中, 我们也可以利用命名构造方法，提供更加便捷的创建对象方式:

  • 比如开发中，我们需要经常将一个Map转成对象，可以提供如下的构造方法
  // 新的构造方法
    Person.fromMap(Map<String, Object> map) {
    this.name = map['name'];
    this.age = map['age'];
  }

    // 通过上面的构造方法创建对象
  var p3 = new Person.fromMap({'name': 'kobe', 'age': 30});
  print(p3);

1.2.3. 初始化列表

我们来重新定义一个类Point, 传入x/y，可以得到它们的距离distance:

class Point {
  final num x;
  final num y;
  final num distance;

  // 错误写法
  // Point(this.x, this.y) {
  //   distance = sqrt(x * x + y * y);
  // }

  // 正确的写法
  Point(this.x, this.y) : distance = sqrt(x * x + y * y);
}

上面这种初始化变量的方法, 我们称之为初始化列表(Initializer list)

1.2.4. 重定向构造方法

在某些情况下, 我们希望在一个构造方法中去调用另外一个构造方法, 这个时候可以使用重定向构造方法：

  • 在一个构造函数中，去调用另外一个构造函数（注意：是在冒号后面使用this调用）
class Person {
  String name;
  int age;

  Person(this.name, this.age);
  Person.fromName(String name) : this(name, 0);
}

1.2.5. 常量构造方法

在某些情况下，传入相同值时，我们希望返回同一个对象，这个时候，可以使用常量构造方法.

默认情况下，创建对象时，即使传入相同的参数，创建出来的也不是同一个对象，看下面代码:

  • 这里我们使用identical(对象1, 对象2)函数来判断两个对象是否是同一个对象:
main(List<String> args) {
  var p1 = Person('why');
  var p2 = Person('why');
  print(identical(p1, p2)); // false
}

class Person {
  String name;

  Person(this.name);
}

但是, 如果将构造方法前加const进行修饰，那么可以保证同一个参数，创建出来的对象是相同的

  • 这样的构造方法就称之为常量构造方法。
main(List<String> args) {
  var p1 = const Person('why');
  var p2 = const Person('why');
  print(identical(p1, p2)); // true
}

class Person {
  final String name;

  const Person(this.name);
}

常量构造方法有一些注意点:

  • 注意一：拥有常量构造方法的类中，所有的成员变量必须是final修饰的.
  • 注意二: 为了可以通过常量构造方法，创建出相同的对象，不再使用 new关键字，而是使用const关键字
    • 如果是将结果赋值给const修饰的标识符时，const可以省略.

1.2.6. 工厂构造方法

Dart提供了factory关键字, 用于通过工厂去获取对象

main(List<String> args) {
  var p1 = Person('why');
  var p2 = Person('why');
  print(identical(p1, p2)); // true
}

class Person {
  String name;

  static final Map<String, Person> _cache = <String, Person>{};

  factory Person(String name) {
    if (_cache.containsKey(name)) {
      return _cache[name];
    } else {
      final p = Person._internal(name);
      _cache[name] = p;
      return p;
    }
  }

  Person._internal(this.name);
}

1.3. setter和getter

默认情况下，Dart中类定义的属性是可以直接被外界访问的。

但是某些情况下，我们希望监控这个类的属性被访问的过程，这个时候就可以使用setter和getter了

main(List<String> args) {
  final d = Dog("黄色");
  d.setColor = "黑色";
  print(d.getColor);
}

class Dog {
  String color;

  String get getColor {
    return color;
  }
  set setColor(String color) {
    this.color = color;
  }

  Dog(this.color);
}

1.4. 类的继承

面向对象的其中一大特性就是继承，继承不仅仅可以减少我们的代码量，也是多态的使用前提。

Dart中的继承使用extends关键字，子类中使用super来访问父类。

父类中的所有成员变量和方法都会被继承,，但是构造方法除外。

main(List<String> args) {
  var p = new Person();
  p.age = 18;
  p.run();
  print(p.age);
}

class Animal {
  int age;

  run() {
    print('在奔跑ing');
  }
}

class Person extends Animal {

}

子类可以拥有自己的成员变量, 并且可以对父类的方法进行重写：

class Person extends Animal {
  String name;

  @override
  run() {
    print('$name在奔跑ing');
  }
}

子类中可以调用父类的构造方法，对某些属性进行初始化：

  • 子类的构造方法在执行前，将隐含调用父类的无参默认构造方法（没有参数且与类同名的构造方法）。
  • 如果父类没有无参默认构造方法，则子类的构造方法必须在初始化列表中通过super显式调用父类的某个构造方法。
class Animal {
  int age;

  Animal(this.age);

  run() {
    print('在奔跑ing');
  }
}

class Person extends Animal {
  String name;

  Person(String name, int age) : name=name, super(age);

  @override
  run() {
    print('$name在奔跑ing');
  }

  @override
  String toString() {
    return 'name=$name, age=$age';
  }
}

1.5. 抽象类

我们知道，继承是多态使用的前提。

所以在定义很多通用的调用接口时, 我们通常会让调用者传入父类，通过多态来实现更加灵活的调用方式。

但是，父类本身可能并不需要对某些方法进行具体的实现，所以父类中定义的方法,，我们可以定义为抽象方法。

什么是 抽象方法? 在Dart中没有具体实现的方法(没有方法体)，就是抽象方法。

  • 抽象方法，必须存在于抽象类中。
  • 抽象类是使用abstract声明的类。

下面的代码中, Shape类就是一个抽象类, 其中包含一个抽象方法.

abstract class Shape {
  getArea();
}

class Circle extends Shape {
  double r;

  Circle(this.r);

  @override
  getArea() {
    return r * r * 3.14;
  }
}

class Reactangle extends Shape {
  double w;
  double h;

  Reactangle(this.w, this.h);

  @override
  getArea() {
    return w * h;
  }
}

注意事项:

  • 注意一：抽象类不能实例化.
  • 注意二：抽象类中的抽象方法必须被子类实现, 抽象类中的已经被实现方法, 可以不被子类重写.

1.6. 隐式接口

Dart中的接口比较特殊, 没有一个专门的关键字来声明接口.

默认情况下，定义的每个类都相当于默认也声明了一个接口，可以由其他的类来实现(因为Dart不支持多继承)

在开发中，我们通常将用于给别人实现的类声明为抽象类:

abstract class Runner {
  run();
}

abstract class Flyer {
  fly();
}

class SuperMan implements Runner, Flyer {
  @override
  run() {
    print('超人在奔跑');
  }

  @override
  fly() {
    print('超人在飞');
  }
}

1.7. Mixin混入

在通过implements实现某个类时，类中所有的方法都必须被重新实现(无论这个类原来是否已经实现过该方法)。

但是某些情况下，一个类可能希望直接复用之前类的原有实现方案，怎么做呢?

  • 使用继承吗？但是Dart只支持单继承，那么意味着你只能复用一个类的实现。

Dart提供了另外一种方案: Mixin混入的方式

  • 除了可以通过class定义类之外，也可以通过mixin关键字来定义一个类。
  • 只是通过mixin定义的类用于被其他类混入使用，通过with关键字来进行混入。
main(List<String> args) {
  var superMan = SuperMain();
  superMan.run();
  superMan.fly();
}

mixin Runner {
  run() {
    print('在奔跑');
  }
}

mixin Flyer {
  fly() {
    print('在飞翔');
  }
}

// implements的方式要求必须对其中的方法进行重新实现
// class SuperMan implements Runner, Flyer {}

class SuperMain with Runner, Flyer {

}

1.8. 类成员和方法

前面我们在类中定义的成员和方法都属于对象级别的, 在开发中, 我们有时候也需要定义类级别的成员和方法

在Dart中我们使用static关键字来定义:

main(List<String> args) {
  var stu = Student();
  stu.name = 'why';
  stu.sno = 110;
  stu.study();

  Student.time = '早上8点';
  // stu.time = '早上9点'; 错误做法, 实例对象不能访问类成员
  Student.attendClass();
  // stu.attendClass(); 错误做法, 实现对象补鞥呢访问类方法
}

class Student {
  String name;
  int sno;

  static String time;

  study() {
    print('$name在学习');
  }

  static attendClass() {
    print('去上课');
  }
}

1.9. 枚举类型

枚举在开发中也非常常见, 枚举也是一种特殊的类, 通常用于表示固定数量的常量值。

1.9.1. 枚举的定义

枚举使用enum关键字来进行定义:

main(List<String> args) {
  print(Colors.red);
}

enum Colors {
  red,
  green,
  blue
}

1.9.2. 枚举的属性

枚举类型中有两个比较常见的属性:

  • index: 用于表示每个枚举常量的索引, 从0开始.
  • values: 包含每个枚举值的List.
main(List<String> args) {
  print(Colors.red.index);
  print(Colors.green.index);
  print(Colors.blue.index);

  print(Colors.values);
}

enum Colors {
  red,
  green,
  blue
}

枚举类型的注意事项:

  • 注意一: 不能子类化、混合或实现枚举。
  • 注意二: 不能显式实例化一个枚举
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