3.2　Dart中的类

Dart是一门基于类和继承的面向对象语言，讲到对象，我们就不得不谈类。对象是类的实例，对象也是由类构造出来的，更通俗地讲，我们可以把类理解为对象的模板，在类中定义了对象的属性和方法。

3.2.1　自定义类与构造方法

我们之前在Dart中使用的任何数据类型其实都是类，包括描述整数的int类、描述浮点数的double类、描述字符串的string类等。在开发中，我们可以根据实际需要定义自己的类，在Dart中，使用class关键字进行类的定义，示例如下：

上面我们简单定义了一个圆形类，其中定义了3个属性，分别描述圆的半径和圆心的X、Y坐标。尽管我们没有给这个圆形类定义任何方法，但它已经是一个完整的自定义类了，我们可以通过它构造圆形对象来存储数据。

通过类创建对象需要调用类的构造方法，类的构造方法通常与类名一致，也可以定义独立名称的构造方法，但是依然需要通过类名来调用。当我们定义完一个类时，Dart默认会生成一个没有参数的构造方法，我们可以直接通过类名进行调用，例如：

类实例中封装的属性可以通过点语法来进行访问，可以进行属性值的设置，也可以进行属性值的读取。在默认情况下，如果没有对实例的某个属性进行过赋值，此属性的值就为null。但是，在进行类的定义时，也可以为属性提供默认值，例如：

构造方法是类的实例对象生成过程中的重中之重。Dart默认提供的构造方法虽然可以完整地构造出对象，但是其中定义的属性都为null值或默认值。我们也可以通过实现构造方法来干预对象生成的过程，例如：

如上所示，重写的构造方法中定义了3个参数，分别对应圆形的半径和圆心点X、Y坐标。在使用Circle类构造对象时，需要将指定的参数传入，例如：

    var circle = new Circle(6,1,1);//使用参数构造圆形对象

有一点需要额外注意，一旦重写了构造方法，默认的无参构造方法将不再可用。在上面的构造方法中，this关键字指的就是当前实例对象，构造方法的实质是将对象属性的赋值过程由外界封装到类的内部。

在Dart中，关于构造方法的编写还有一个小技巧，一般情况下，我们可以直接将构造方法定义成如下模样，Dart会自动进行参数和属性的匹配，进行赋值，非常方便。

有时，一个类需要有多个构造方法，比如自定义的圆形类，很多时候需要快速创建出单位圆（圆心为坐标原点、半径为1的圆）。这时，就可以定义一个便捷的构造方法帮助我们直接生成单位圆，这类构造方法也被称为命名构造方法，示例如下：

命名构造方法通常用来快速地创建标准对象，同样，命名构造方法也可以有参数，并且只要参数名与类中定义的属性名一致，也可以使用Dart自动匹配赋值的特性。

在Dart中，类还有一个强大的功能是支持继承，关于继承的内容后面会详细介绍，但是这里你需要牢记，构造方法不会被继承。

3.2.2　实例方法

类封装了属性和方法，属性用来存储描述类的数据，方法用来描述类的行为。在面向对象编程中，生活中的事物都可以模拟成程序中的对象，例如一个教务系统软件中一定有教师相关信息，每一位教师都是一个教师对象，可以创建教师类来描述教师对象，示例代码如下：

上面的代码为教师类添加了3个属性，name属性用来描述教师的名字，number属性用来描述教师的编号，subject属性用来描述教师教学的课程。除了属性外，还为教师对象添加了sayHi方法与teaching方法，方法的用法和函数一样，只是在调用时需要用对象来调用，并且方法中会自动将当前对象绑定到this关键字上。也就是说，在方法中可以通过this关键字获取对象的属性信息，也可以调用其他方法。方法也需要通过点语法来进行调用，例如：

类中还有两个非常特殊的方法：Setters方法与Getters方法。Setters方法用来设置对象属性，Getters方法用来获取对象属性。其实当我们使用点语法访问对象属性信息时，调用的就是Setters方法或Getters方法，在定义属性时，Dart会自动生成默认的Setters方法和Getters方法。Setters方法和Getters方法的另一大作用是定义附加属性，附加属性也可以理解为计算属性，即这些数据通常不是描述对象的最原始数据，而是通过计算得来的，例如：

上面的代码中，description就是附加属性，其并没有真正占用内存空间进行存储，而是通过其他属性计算而来的。

3.2.3　抽象类与抽象方法

抽象类是面向对象开发中较为难理解的一点。在Dart中，抽象类中可以定义抽象方法。所谓抽象方法，是指只有定义却没有实现的方法，抽象是面向接口开发的基础。以生活中汽车产品的生产为例，一辆完整的汽车的生产往往需要多个厂家合作，例如发动机生产厂家、轮胎生产厂家、门窗内设生产厂家等。不同的厂家生产的配件若要完美地组合成一辆汽车，则必须遵守统一的标准，也可以理解为按照实现的协议进行生产。在编程中也是这样的，一个复杂的程序可能需要很多开发者甚至多个部门进行配合开发，每个开发者或部门负责一个模块，而模块之间又可以进行交互与连通，这时在程序真正编写前，我们就需要先约定协议、制定接口。

现在你应该理解了，抽象类实际上就是一个接口，接口中定义了未实现的方法告诉调用者：如果有类实现了这个接口，这个类就拥有接口所描述的功能。例如，我们可以为教师类定义一个接口，示例如下：

上面的TeacherInterface接口中只定义了一个抽象方法，Teacher类可以对这个接口进行实现，示例代码如下：

一个类也可以同时实现多个接口，例如再定义一个人类接口，示例如下：

抽象类不可以被实例化，即不能直接使用抽象类来构造实例对象，只能通过实现这个抽象类接口的类或者继承它的子类来实例化对象。关于继承的内容，后面会介绍。

3.2.4　类的继承

继承是类的重要特性。子类继承父类后，可以直接使用父类中定义的属性和方法，并且子类可以对父类的方法进行重写以实现定制化的功能。继承其实很容易理解，现实中的事物为了方便描述与归纳，也会进行分门别类，例如生物界可以分为动物和植物，动物类下面又可以分出鱼类、鸟类等，动物类就是生物的子类，鱼类、鸟类又是动物类的子类。越是上层的类，封装的属性和方法越通用，子类会在父类的基础上进行扩展，增加许多独特的属性和方法。

在Dart中，使用extends关键字进行类的继承。以教师类为例，我们可以定义一个人类作为其父类，示例如下：

如上面的代码所示，Teacher类直接继承了People类的姓名、年龄属性和sayHi方法。但是需要注意，构造方法是不会被继承的，在Teacher类中可以使用super关键字来调用父类的方法，包括构造方法。子类也可以重载父类的方法，并且在重载时可以调用对应的父类方法，例如：

其中，@override关键字可以省略，这个关键字的作用仅仅是标注这个方法是子类重载父类的。

3.2.5　运算符重载

我们前面在学习运算符相关内容时了解到，Dart中的运算符非常灵活，例如加法运算符除了可以用在数值的加法运算外，在字符串对象间使用也可以实现字符串的拼接功能。Dart中的运算符之所以如此灵活，是由于Dart是一门完全面向对象的语言，而运算符的运算实质是方法的调用。因此，我们也可以为自定义的类添加运算符方法，例如：

上面的代码定义了一个尺寸类Size，类中定义了宽度与高度两个属性，operator关键字用来进行运算符的重载，其格式如下：

上面的代码重载了Size类的加法运算，当将两个Size对象进行相加时，分别将它们的宽度和高度进行相加，并将新的对象返回。

重载运算符非常简单，却是非常强大的一个功能，在Dart中支持重载的运算符如表3-1所示。

表3-1　支持重载的运算符

3.2.6　noSuchMethod方法

对于非抽象类，当定义了一个没有实现的方法时，代码的运行会产生异常，例如：

运行上面的代码，控制台会抛出如下的异常信息：

其实，如果一个类实现了某个接口或者继承了某个抽象类，却没有全部实现接口和抽象类中声明的方法，就会产生如上的异常。然而实际开发中，接口或抽象类中的方法有时并不需要全部实现，这时可以选择重载noSuchMethod方法，如果重载了这个方法，当对象调用到这些未实现的方法时，就会执行noSuchMethod方法，例如：

需要注意，虽然重载noSuchMethod方法可以避免调用未定义方法异常的产生，但是其也会掩盖代码逻辑中的错误，在实际开发时，要尽量少使用这种方式。

3.2.7　枚举类型

枚举是一种特殊的类型，其用来描述有限个数的数据集合。比如前面在定义教师类时，其中定义了一个科目的属性，虽然我们将其定义为字符串类型，但是这并不十分严谨，教师所教学科目的类目是有限的，而且应该是固定的，不会随意增减，对于这种情况，使用枚举非常合适。

enum关键字用来定于枚举，其实枚举与数组类似，其中的数据也都有下标，从0开始，例如：

也可以使用values属性来获取枚举中所有的值，例如：

更多时候，枚举会和多分支语句结合使用，示例代码如下：

3.2.8　扩展类的功能——Mixin特性

Mixin是Dart中非常强大的一个特性。通过前面的学习，我们知道，Dart只支持单继承，即子类只能够有一个父类。有的时候，我们需要集合多个类的功能来实现一个复杂的自定义类，就需要使用到Mixin特性。

Mixin从字面来理解为混合的意思，顾名思义，Mixin的主要作用也是进行混合，其允许一个类将其他类的功能混合进来，例如：

从控制台的打印信息可以看出，Bird类已经成功混合了Descript类中的功能，可以调用其中定义的方法。

能够进行混合的类被称为Mixin类，Mixin类中不能实现构造方法，否则不能够被其他类进行混合。使用with关键字来进行Mixin混合，Mixin支持多混合，例如：

还有一点需要额外注意，作为Mixin的类虽然不能够定义构造方法，但是可以使用默认的构造方法进行实例化，如果不想使Mixin类实例化，那么可以使用mixin关键字代替class关键字来定义Mixin类，示例如下：

使用mixin定义的Mixin类不能够被继承，也不能够进行实例化。Mixin类本身可以进行继承，如果使用class关键字进行定义，就和普通类的集成语法一致，如果使用mixin关键字进行定义，就使用on关键字进行继承，例如：

学习了Mixin的基本概念与简单用法，下面我们需要更深入地了解Mixin的工作原理，首先观察下面的示例：

上面的代码使用到了继承和多混合，并且子类、父类、Mixin类中都对相同的方法进行了实现，运行代码，控制台会打印出“sub func”。可以看出，无论是Mixin还是继承，子类中的方法实现优先级都是最高的，将子类实现的方法去掉，再次运行，控制台将输出“two func”，这说明Mixin中方法的优先级要高于父类中方法的优先级，并且在多混合中，后混合的优先级更高。

因此，在对于继承和混合一起使用的复杂场景中，你需要牢记如下两个原则：

（1）当前类中方法的优先级最高。

（2）Mixin中方法的优先级高于继承父类方法的优先级，并且在混合时，Mixin从左到右优先级依次增高。

3.2.9　类属性与类方法

前面我们定义类时定义的属性和方法都是针对实例的，即由类的实例对象进行访问或调用。其实，类本身也是一种对象，在类中也可以定义类属性与类方法，使用类名直接进行访问和调用。示例代码如下：

类属性也被称为类静态属性，其通常用来存放某些固定的且在类的所有实例中共享的属性，类方法也被称为类静态方法，通常会提供一些静态的计算功能。