MixIn
MixIn是一种设计模式,旨在一个类中尽可能重用继承多个超类的功能。
在绝大部分面向对象语言中,继承与实现就是MixIn设计模式的实际应用。例如Java,一个子类可以单继承一个超类,实现多个接口。到了JDK1.8之后,接口可以有默认方法和静态方法,更优雅的实现MixIn设计模式。
Dart中的MixIn
在Dart官方文档中,描述Dart是一门面向对象的语言,同时兼备融合了多种面向对象语言的优点。很自然的,MixIn模式也是Dart语言的特性之一。
在Dart中,类和接口是一类东西,但是implements
关键字还是保留下来,也带有实现的意思,implements
的用法在文章下面再说。
Dart的多继承,是由extends、with和implements来实现的。同时Dart中也保留了抽象类abstract
的用法。
首先,抽象出一个实际的模型,用Dart去实现这个模型。
- 用意念创建一个交通工具抽象类,具有运输方法
//交通工具类,拥有运输功能 abstract class Transportation { //运输功能 void transport(); }
- 默认创建3个子类去实现这个方法,分别是摩托车,自行车和小轿车,具体实现如下
class Bicycle extends Transportation { @override void transport() { print( "Bicycle:\n动力组件: ${twoWheel()} > 安全指数: ${lowSafetyIndex()} > 动力来源:${bodyEnergy()}"); } String lowSafetyIndex() => "low"; String twoWheel() => "两个轮子"; String bodyEnergy() => "全靠腿登"; } class Sedan extends Transportation { @override void transport() { print( "Sedan:\n动力组件: ${fourWheel()} > 安全指数: ${middleSafetyIndex()} > 动力来源:${gasolineEnergy()}"); } String middleSafetyIndex() => "middle"; String fourWheel() => "四个轮子"; String gasolineEnergy() => "汽油"; } class Motorcycle extends Transportation { @override void transport() { print( "Motorcycle:\n动力组件: ${twoWheel()} > 安全指数: ${lowSafetyIndex()} > 动力来源:${gasolineEnergy()}"); } String lowSafetyIndex() => "low"; String twoWheel() => "两个个轮子"; String gasolineEnergy() => "汽油"; }
- 我们打印出来一下这3种交通工具的运输方式方法
打印如下void main() { Bicycle().transport(); Sedan().transport(); Motorcycle().transport(); }
上面的代码中,Bicycle和Motorcycle的动力组件一样是两个轮子,安全指数都是low。Bicycle: 动力组件: 两个轮子 > 安全指数: low > 动力来源:全靠腿登 Sedan: 动力组件: 四个轮子 > 安全指数: middle > 动力来源:汽油 Motorcycle: 动力组件: 两个轮子 > 安全指数: low > 动力来源:汽油
而Sedan和Motorcycle的动力来源一样是汽油,总结如下表相同类 相同的实现 Bicycle&Motorcycle twoWheel()</br>lowSafetyIndex() Sedan&Motorcycle gasolineEnergy()
而在Dart中,是可以多继承的,不需要为了实现而多写一些冗余的代码。
extends 与 with
同绝大部分的面向对象语言,在Dart中继承一个超类使用extends
关键字。
在上面的交通工具例子中,根据动力组件,安全系数和动力来源可以封装出来以下六个类
//双轮交通工具
class TwoWheelTransportation {
String powerUnit() => "两个轮子";
}
//汽油能源交通工具
class GasolineEnergyTransportation {
String energy() => "汽油";
}
//四轮交通工具,一般来说安全性能为中
class FourWheelTransportation {
String powerUnit() => "四个轮子";
}
//安全指数中等的交通工具儿
class MiddleSafetyIndex{
String safetyIndex() => "middle";
}
//安全指数低的交通工具儿
class LowSafetyIndex{
String safetyIndex() => "low";
}
//人力发动机
class BodyEnergyTransportation {
String energy() => "全靠腿登";
}
然后将Bicycle、Motorcycle、Sedan类的代码改成一下模样
class Bicycle extends Transportation
with TwoWheelTransportation, BodyEnergyTransportation, LowSafetyIndex {
@override
void transport() {
print(
"Bicycle:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}");
}
}
class Motorcycle extends Transportation
with TwoWheelTransportation, GasolineEnergyTransportation, LowSafetyIndex {
@override
void transport() {
print(
"Motorcycle:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}");
}
}
class Sedan extends Transportation
with
GasolineEnergyTransportation,
FourWheelTransportation,
MiddleSafetyIndex {
@override
void transport() {
print(
"Sedan:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}");
}
}
打印结果也是相同
Bicycle:
动力组件: 两个轮子 > 安全指数: low > 动力来源:全靠腿登
Sedan:
动力组件: 四个轮子 > 安全指数: middle > 动力来源:汽油
Motorcycle:
动力组件: 两个轮子 > 安全指数: low > 动力来源:汽油
以上的写法,省略了相同的safetyIndex
方法、powerUnit
方法和energy
方法的重复代码,便于维护。
再举个栗子,例如有个大兴趣发明家发明了一辆四轮的,动力全靠腿蹬的、低安全性的木质汽车。
在抽象这个WoodenSedan
的时候,外观最接近的应该是Sedan
类,先让WoodenSedan
继承Sedan
类,打印结果如下
class WoodenSedan extends Sedan {
@override
void transport() {
print(
"WoodenSedan:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}");
}
}
WoodenSedan:
动力组件: 四个轮子 > 安全指数: middle > 动力来源:汽油
这个时候,如果是在Java中就需要以多实现的方式去重写safetyIndex
和energy
方法了。而Dart中只需要使用with
关键字在extends
后面添加超类,就可以继承safetyIndex
和energy
方法了
class WoodenSedan extends Sedan with LowSafetyIndex,BodyEnergyTransportation{
@override
void transport() {
print(
"WoodenSedan:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}");
}
}
WoodenSedan:
动力组件: 四个轮子 > 安全指数: low > 动力来源:全靠腿登
但是,当一个子类所继承的不同超类拥有相同签名的方法的时候,子类实际使用的方法跟超类
的位置有关系。
with的顺序问题与implements
-
with
的顺序问题
虽说with的写法很方便,但是还是有一些问题需要注意的。如果2个或多个超类拥有相同签名的A方法,那么子类会以继承的最后一个超类中的A方法为准。当然这是子类没有重写A方法的前提下,如果子类自己重写了A方法则以本身的A方法为准。
可参照上述例子的打印结果class WoodenSedan extends Sedan with LowSafetyIndex,GasolineEnergyTransportation,BodyEnergyTransportation{ @override void transport() { print( "WoodenSedan:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}"); } } WoodenSedan: 动力组件: 四个轮子 > 安全指数: low > 动力来源:全靠腿登
WoodenSedan
类继承了汽油动力类和体力动力类,但是由于BodyEnergyTransportation
位置比GasolineEnergyTransportation
靠右,所以实际其作用的还是BodyEnergyTransportation
的方法。 -
implements
:不同于with
的直接继承。implements
要求子类必须拥有所继承超类中的所有方法,我们可以将直接认为是Java中的implements
关键字。
如果将上述WoodenSedan
继承多个类的关键字改为implements
打印结果如下
动力来源超类和安全属性超类的方法都不起作用了,取而代之的是class WoodenSedan extends Sedan implements LowSafetyIndex,GasolineEnergyTransportation,BodyEnergyTransportation{ @override void transport() { print( "WoodenSedan:\n动力组件: ${powerUnit()} > 安全指数: ${safetyIndex()} > 动力来源:${energy()}"); } } WoodenSedan: 动力组件: 四个轮子 > 安全指数: middle > 动力来源:汽油
Sedan
超类中的方法被打印。如果WoodenSedan
不继承Sedan
超类,则会编译报错
总结
implements多用于强调需要重写的场合,而extends
与with
则多是为了直接继承。在编码过程中,区分好他们implements
和with
的关系也能使得代码更加易于阅读与维护