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Dart中的可選類型是如何工作的

Dart 語言是動態(tài)類型的。你可以編寫、運(yùn)行沒有類型標(biāo)注的任何程序，就像你使用Javascript的方式。

推薦專題：Google Dart新結(jié)構(gòu)化編程語言

你可以在程序中添加類型標(biāo)注：

◆ 添加類型不會阻止你程序的編譯和運(yùn)行——即使標(biāo)注不完整或錯(cuò)誤。

◆ 不論你添加了什么類型標(biāo)注，你的程序都具有完全相同的語義。

然而，添加類型標(biāo)注可以使你獲益。類型提供了下面這些好處：

◆ 給人看的文檔。明智地放置類型標(biāo)注可以使別人更容易地閱讀你的代碼。

◆ 給機(jī)器看的文檔。工具可以有多種方式利用類型標(biāo)注。特別是，它們可以在 IDE 中幫助提供很好的特性，如名稱補(bǔ)全和增強(qiáng)的導(dǎo)航。

◆ 早期的錯(cuò)誤檢測。Dart 提供了靜態(tài)檢查器，它可以警告你潛在的問題，而不用你自己查。另外，在開發(fā)模式中，Dart 自動把類型標(biāo)注轉(zhuǎn)換為運(yùn)行時(shí)斷言檢查來輔助調(diào)試。

◆ 有時(shí)，在編譯到 Javascript 時(shí)，類型可以幫助改進(jìn)性能。

靜態(tài)檢查器

靜態(tài)檢查器(static checker)行為很像C中的鏈接。它在編譯時(shí)警告你潛在的問題。這些警告中的很多是和類型相關(guān)的。靜態(tài)檢查器不會產(chǎn)生錯(cuò)誤——不論檢查器說什么你總是可以編譯和運(yùn)行你的代碼。

檢查器不會對每個(gè)可能的類型違反都敏感。它不是類型檢查器(typechecker)，因?yàn)镈art并不是按照典型的類型系統(tǒng)那樣使用類型。檢查器會抱怨那些非?？赡苁钦鎸?shí)問題的地方，而不會強(qiáng)迫你去滿足心胸狹隘的類型系統(tǒng)。

例如，考慮這個(gè)：

 
 
 
    
  
  
  
  1. String s1 = '9'; 
    2. 
  
  
  
  2. String s2 = '1'; 
    3. 
  
  
  
  3. ... 
    4. 
  
  
  
  4. int n = s1 + s2; 
    5. 
  
  
  
  5. print(n);
    6.

這里明顯是個(gè)問題。這種情況下靜態(tài)檢查器會產(chǎn)生一個(gè)警告。注意代碼依然可以運(yùn)行，n 被置為字符串'91'并打印出來。

然而，不像典型的強(qiáng)類型系統(tǒng)，這樣的代碼：

 
 
 
    
  
  
  
  1. Object lookup(String key) {...} // a lookup method in a heterogenous table 
    2. 
  
  
  
  2. String s = lookup('Frankenstein');
    3.

檢查器不會抱怨。因?yàn)檫@種情況下代碼很有可能是對的，雖然缺少類型信息。你作為程序員通常知道程序的語義，而類型檢查器(typechecker)不知道。你知道'Frankenstein'這個(gè)key在表中存儲的是字符串，即使 lookup 方法聲明返回的是Object。

Dynamic類型

沒有提供類型的時(shí)候，Dart如何避免抱怨呢?這其中的關(guān)鍵就是 Dynamic 類型，這是程序員沒有明確給出類型時(shí)候的默認(rèn)類型。使用 Dynamic 類型讓檢查器閉嘴。

偶爾，你可能想要明確地使用 Dynamic 。

 
 
 
    
  
  
  
  1. Map m = { 
    2. 
  
  
  
  2.     'one': new Partridge(), 
    3. 
  
  
  
  3.     'two': new TurtleDove(), 
    4. 
  
  
  
  4.     ..., 
    5. 
  
  
  
  5.     'twelve': new Drummer()};
    6.

我們本來也可以給m使用 Map ，但是那樣的話，當(dāng)我們獲取內(nèi)容的時(shí)候，它們將是Object的靜態(tài)類型，而它只有很少的信息。因?yàn)閙ap的內(nèi)容除了Object外沒有公共的super接口，我們可能更愿意使用 Dynamic 。如果我們像這樣調(diào)用map 的值的方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. pearTree = m['one'].container();
    2.

如果內(nèi)容是Object類型，我們會得到警告，因?yàn)镺bject不支持container方法。如果我們使用Dynamic類型，就不會產(chǎn)生警告。

范型

Dart 支持具體化范型(reified generics)。就是說，范型類型的對象在運(yùn)行時(shí)攜帶它們的類型參數(shù)。傳遞類型參數(shù)給范型類型的構(gòu)造函數(shù)是運(yùn)行時(shí)操作。這如何與可選類型的要求相一致呢?

好吧，如果你不想總是考慮類型，范型并不強(qiáng)迫你。你可以創(chuàng)建范型類的實(shí)例，而不需要提供類型參數(shù)。例如，這樣寫沒問題：

 
 
 
    
  
  
  
  1. new List();
    2.

當(dāng)然，如果你想要，也可以這樣寫：

 
 
 
    
  
  
  
  1. new List(); 
    2. 
  
  
  
  2. new List();
    3.

是下面這樣的快捷方式：

 
 
 
    
  
  
  
  1. new List();
    2.

在構(gòu)造函數(shù)中，類型參數(shù)起到運(yùn)行時(shí)角色。實(shí)際上，它們在運(yùn)行時(shí)被傳遞，所以你可以做動態(tài)類型測試的時(shí)候使用它們。

 
 
 
    
  
  
  
  1. new List() is List  // true: every string is an object  
  
  
  
  2. new List() is List  // false: not all objects are strings
 
 
 
    Dart中的范型符合程序員的直覺。這是一些更有趣的情況：
     
 
 
      
  
  
  
    1. new List() is List     // false 
      2. 
  
  
  
    2. new List() is List          // true 
      3. 
  
  
  
    3. new List() is List // same as line above 
      4. 
  
  
  
    4. new List() is List         // true, these are exactly the same 
      5. 
 
 
 
    與此相反，類型標(biāo)注(例如變量前添加的類型或者函數(shù)和方法的返回類型)起到非運(yùn)行時(shí)角色并且不影響程序的語義。***一個(gè)值得學(xué)習(xí)的情況：
     
 
 
      
  
  
  
    1. new List() is List          // true as well!
      2. 
 
 
 
    你可以不用類型寫程序，但是你經(jīng)常要傳遞數(shù)據(jù)到有類型的庫中。為了防止類型妨礙你，沒有類型參數(shù)的范型類型被認(rèn)為是任何其它范型類型的替代品(子類型)。
    檢查模式
    在開發(fā)過程中，Dart 程序可以在檢查模式(checked mode)下運(yùn)行。如果你在檢查模式下運(yùn)行程序，在參數(shù)傳遞、返回結(jié)果和執(zhí)行賦值時(shí)，系統(tǒng)將自動執(zhí)行某些類型的檢查。如果檢查失敗，程序?qū)⒃谠撎幫Ｖ箞?zhí)行，并帶有清晰的錯(cuò)誤信息。所以，
     
 
 
      
  
  
  
    1. String s = new Object();
      2. 
 
 
 
    將會停止執(zhí)行，因?yàn)镺bject不是String的子類型。然而，
     
 
 
      
  
  
  
    1. Object foo(){return "x";} 
      2. 
  
  
  
    2. String s = foo();
      3. 
 
 
 
    工作正常，因?yàn)閒oo在運(yùn)行時(shí)返回的實(shí)際對象就是String，盡管其類型簽名說foo返回的是Object。當(dāng)對象賦值給變量時(shí)，Dart 檢查對象的運(yùn)行時(shí)類型是否為變量(靜態(tài))聲明類型的子類型。
    本質(zhì)上，檢查模式就像是在對每次賦值、返回等進(jìn)行子類型檢查的調(diào)試器下運(yùn)行。一些更復(fù)雜的例子：
     
 
 
      
  
  
  
    1. [0,1, 1][2] = new Object(); // fails in checked mode 
      2. 
  
  
  
    2.   
      3. 
  
  
  
    3. bar(int n) { return n *2;} 
      4. 
  
  
  
    4. ... 
      5. 
  
  
  
    5. bar(3.2); // returns 6.4 in production, but fails in checked mode
      6. 
 
 
 
    在檢查模式下，每次把參數(shù)傳遞給函數(shù)時(shí)，都要檢查參數(shù)的運(yùn)行時(shí)類型是否是形式參數(shù)聲明類型的子類型。我們可以很容易地糾正這個(gè)：
     
 
 
      
  
  
  
    1. bar(num n) { return n *2;} 
      2. 
  
  
  
    2. ... 
      3. 
  
  
  
    3. bar(3.2); // works fine 
      4. 
  
  
  
    4.   
      5. 
  
  
  
    5. int i_bar(num n) { return n *2;} 
      6. 
  
  
  
    6. ... 
      7. 
  
  
  
    7. i_bar(3.2); // fails in checked mode 
      8. 
  
  
  
    8.             // because returned value is not an int
      9. 
 
 
 
    注意***一行。檢查發(fā)生在返回值上，即使函數(shù)的結(jié)果并沒有進(jìn)行賦值。
    讓我們回到之前的Frankenstein例子上。
     
 
 
      
  
  
  
    1. Object lookup(String key) {...} // a lookup method in a heterogenous table 
      2. 
  
  
  
    2. String s = lookup('Frankenstein');
      3. 
 
 
 
    如果我們假設(shè)的lookup方法返回一個(gè)String是正確的，那么檢查模式會平滑地執(zhí)行。如果不是，那么它將捕獲到我們的這個(gè)錯(cuò)誤。在生產(chǎn)模式(production mode)下，代碼都會運(yùn)行，不會抱怨。假設(shè)lookup方法真的返回了一個(gè)非String對象，一個(gè)Frankenstein類的實(shí)例。那么變量 s 將容納那個(gè)實(shí)例。Dart 絕不會神奇地強(qiáng)制它為一個(gè)字符串。如果Dart那樣做就會意味著類型標(biāo)注正在改變我們程序的行為，類型就不再是可選的了。
    當(dāng)然，如果你根本就不用類型，檢查模式不會妨礙你。
     
 
 
      
  
  
  
    1. my_add(s1, s2) { return s1 + s2;} 
      2. 
  
  
  
    2.   
      3. 
  
  
  
    3. my_add(3, 4); // 7 
      4. 
  
  
  
    4. my_add("3", "4"); // "34"
      5. 
 
 
 
    所有這些檢查會帶來很大的性能損失，所以通常不能用在生產(chǎn)環(huán)境中。這些檢查的好處是它們可以在源頭上捕獲動態(tài)類型的錯(cuò)誤，更容易地調(diào)試問題。雖然總可以在測試過程中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)這類問題，但是檢查模式有利于縮小它們的范圍。
    使用類型
    如何使用類型取決于你。如果你討厭類型，你不必使用它們。你不會得到任何類型的警告，你可以用你在其它動態(tài)語言中感到舒適的方式開發(fā)。然而你依然可以從類型中獲益，因?yàn)镈art的庫中有類型簽名，它們告訴你它們期望什么和返回什么。如果你在檢查模式中運(yùn)行，傳遞了錯(cuò)誤的參數(shù)給類庫，檢查模式將在你犯錯(cuò)的地方發(fā)現(xiàn)它們。
    如果你喜歡類型，你可以在任何地方使用它們，很像是靜態(tài)類型語言。然而，即使那樣你也不會獲得同樣級別的靜態(tài)檢查。Dart的規(guī)則比較寬松。我們期望為這些人提供額外的工具來更加嚴(yán)格地解釋類型標(biāo)注。
    我們不建議太極端地使用方式。應(yīng)該在有意義的地方使用類型。你能做的最有價(jià)值的事情是添加類型到你類庫中公有成員的聲明上。接下來，再對私有成員做同樣的事。即使沒有別人需要維護(hù)代碼，如果你離開代碼幾周或幾個(gè)月后又回來，你會發(fā)現(xiàn)它是有幫助的。在這兩種情況下，你不一定要在方法體或函數(shù)體中添加類型。庫的使用者從類型簽名中獲得價(jià)值，即使它們不是100%準(zhǔn)確。
    在函數(shù)體中，并不總是需要標(biāo)注聲明。有時(shí)代碼足夠簡單，真的無所謂，類型反而可能會造成混亂。
    通常，你應(yīng)該設(shè)計(jì)代碼，別讓考慮類型影響你。在某些情況下，有幾種替代的設(shè)計(jì)，其中的某種比其它更適合使用類型。例如，你可以用傳遞函數(shù)替代它，而不是用傳遞字符串表示要調(diào)用的函數(shù)名，這樣代碼會更有效并更容易檢查類型。Dart 同樣防止以其他方式無端地使用反射(reflection)。然而，當(dāng)真正有意義時(shí)，你應(yīng)該毫不猶豫地使用反射。
    原文：http://han.guokai.blog.163.com/blog/static/136718271201110194459405/
                                                    
    
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