Dart 里的类型系统-CFANZ编程社区

原文链接： https://recipes.tst.sh/docs/faq/type-system.html

什么是类型？

类型是用于描述实例接口的节点，如下示例和注释所示：

// Foo is now an interface type.
class Foo {}

// FooFn is now an alias of the `Foo Function()` type.
typedef FooFn = Foo Function();

// You can now create interface types of Bar with any subtype of Foo as the type argument.
class Bar<T extends Foo> {
  // T is a subtype of Foo in this context.
}

在最顶层的级别里，只有少数几种类型：

dynamic
void
interface 类型
function 类型
parameter 类型

最常见的是 interface 类型，它描述了类和决定了类型参数。

dart:core 包含了一堆具有特殊类型属性的类，下面将介绍这些类。

github.com/dart-lang/s…

实例

在对象的整个生命周期中，它只有一个类型，该类型在构造时确定并且永远不能更改：

int x = 2;
num y = x;
print(x is int); // true
print(y is int); // true
int z = y as int; // works

用于声明变量类型的只是 interface ，它可以存储任何实现了该 interface 的子类型。

方法

当在实例上调用方法时，创建实例的类型始终决定了该方法的实现，例如：

class Foo {
  void hi() => print("i am foo");
}

class Bar implements Foo {
  void hi() => print("i am bar");
}

void callHi(Foo foo) => foo.hi();

void main() {
  callHi(Bar()); // prints "i am bar"
}

如上述例子所示，Bar 实现的 hi 将始终覆盖来自其实例的调用结果，而不管它在什么上下文中。

在 Dart 代码所有可见的类型，都是 Object 的子类型，并继承其默认实现的 interface 。

Dart 是强类型的语言，这意味着编译器可以在运行时，对值的类型做出强有力的保证。

当然，强类型并不意味着方法一定存在，如果调用时缺少方法，Dart 会调用默认情况下调用 noSuchMethod 会抛出 NoSuchMethodError。

(42 as dynamic).foo(); // throws NoSuchMethodError

实例上在 Dart 里的所有字段访问，都是通过对 setter 和 getter 方法的调用来完成，当在类中声明一个字段时，它隐式声明了读取和写入内部变量的 setter 和 getter 方法。

class Foo {
  // This declares both set:a and get:a
  int a;
}

class Bar extends Foo {
  // This overrides get:a without touching set:a
  int get a => super.a * 2;
}

main() {
  var foo = Bar();
  foo.a = 2;
  print(foo.a); // prints 4
}

子类型

变量可以包含不是其声明类型的实际子类型的值，除了 null ：

int x;
print(x is int); // false

这段代码会打印 false ，因为 is 运算符是子类型检查，而不是可分配性检查。

而另一方面，as 操作会进行可分配性检查：

int x;
print(x as int); // null, works

这是因为，在以下情况下 x 可以是 T 的子类型：

x 的运行时类型是T 的子类型。
x 为空并且T 可以为空。

Null vs void vs dynamic vs Object

Null 对象是特殊的，当不是 get:hashCode，get:runtimeType 和 operator== 的方法被调用，它抛出一个格式为 NoSuchMethodError 的异常。

dynamic 和 void 类型都是 Object 的有效别名，但它们改变了一些可见的方法：

使用Object，只能方法Object 的接口（如普通类），例如hashCode。
使用void，可以存储和转换，但不能访问任何方法。
使用dynamic，可以访问任何方法，并使用任何参数调用它，这些返回值也被视为dynamic 。

闭包

提取是将实例方法转换为闭包的过程，这通常称为 tear-off。

如果在一个对象上调用函数并省略了括号， Dart 称之为 ”tear-off” ：一个和函数使用同样参数的闭包，当调用闭包的时候会执行其中的函数，比如：names.forEach(print); 等同于 names.forEach((name){print(name);});

可以通过调用名称为 getter 的方法来提取方法：

typedef ToStringFn = String Function();
ToStringFn getToString(Object x) => x.toString;

在这个例子中，我们从一个任意对象中 x 中提取了 toString方法，通过闭包，就可以像调用上的常规实例一样调用 x。

typedef ToStringFn = String Function();
ToStringFn getToString(Object x) => x.toString;
main() {
  var foo = 111;
  var a = getToString(foo);
  print(a());
}

实际上，上面的代码与以下代码相同，除了前者效率更高一些。

typedef ToStringFn = String Function();
ToStringFn getToString(Object x) => () => x.toString();

Functions 非常特殊，它们实际上可以指两个不同的东西：

用参数和返回类型声明的函数类型，即void Function() foo;。
Function 类作为接口类型，任何方法的父类。

Function 类型类似于泛型接口类型，但可以描述参数名称和类型。

所有函数类型都是 Function 的子类型，无论它们的返回类型和参数如何：

print(print is Function); // true

这里做一个有趣的实验，如下代码所示：

void main() {
  void foo() {}
  int bar([int aaa]) {}
  Null biz({int aaa}) {}
  int baz(int aa, {int aaa}) {}

  print(foo is void Function());
  print(bar is void Function());
  print(biz is void Function());
  print(baz is void Function());
}

打印结果是

true
true
true
false

这是因为 Dart 类型系统比较灵活，只要函数采用相同位置的参数，并具有兼容的返回类型，它就是有效的函数子类型，所以除了 baz 打印 false 之外所有的结果都是 true。

换个方式，如下代码所示：

void main() {
  int foo({int a}) {}
  int bar({int a, int b}) {}

  print(foo is int Function());
  print(foo is int Function({int a}));
  print(bar is int Function({int a}));
  print(bar is int Function({int b}));
  print(bar is int Function({int b, int c}));
}

输出的结果会是：

true
true
true
true
false

因为当函数具有命名参数的子集时，代码检查函数是否具有有效的子类型，所以除最后一个之外的所有函数都打印 true。

如果最后一个修改为 print(bar is int Function({int b, int a})); ，也会打印出 true 。

可调用对象

类是可以被调用的，例如：

class Foo {
  void call() => print('hi');
}

void main() {
  Foo()(); // prints "hi"
}

这实际上是一种欺骗，Foo 实例本身实际上是不可调用的，出现这样的结果是因为 call 隐式提取了该方法。

例如：

void callFoo(void Function() x) {
  print(x is Foo); // false
  print(x is Function); // true
  x();
}

void main() {
  var x = Foo();
  print(x is Foo); // true
  print(x is Function); // false
  callFoo(x);
}

在这里 x 似乎是在 Foo 和 Function 之间转变，这是因为 x 被传递到 callFoo 之前，被隐式转换成一个 Closure。