【译】Dart | 什么是Mixin

作者: Vadaski | 来源:发表于2018-10-01 19:57 被阅读42次

    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:

    image

    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:

    image

    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:

    image

    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:

    image

    📗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!😃

    相关文章

      网友评论

      本文标题:【译】Dart | 什么是Mixin

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/zwwnoftx.html