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Dart 教程

Dart 是 Google 开发的一门现代化、面向对象且具备空安全（null safety）的编程语言，常与 Flutter 一起用于跨平台应用开发（iOS/Android/Web/桌面）。Dart 同时适用于服务端、脚本和命令行工具开发。

Dart 的特点​

  • 强类型 + 空安全：在编译期发现更多问题
  • 现代语法：简洁、可读性强，支持表达式函数、可选参数等
  • 高性能：AOT 编译原生代码、JIT 支持热重载
  • 异步友好：内置 Future/Stream，支持 async/await
  • 跨平台：配合 Flutter 覆盖多端，也可用于后端与 CLI

环境与工具​

安装 Dart SDK​

  • 推荐安装 Flutter（包含 Dart SDK）：参考 Flutter 官方安装文档
  • 或单独安装 Dart SDK：访问 https://dart.dev/get-dart

验证安装：

dart --version

常用命令​

# 运行 Dart 文件
dart run bin/main.dart

# 创建新的 Dart 控制台项目
dart create -t console dart_demo

# 代码格式化
dart format .

# 静态检查
dart analyze

语法基础​

变量与常量​

// 明确类型
type name = value;
int age = 18;
String username = 'alice';

// 使用 var/const/final
var city = 'Beijing';     // 推断为 String
final createdAt = DateTime.now(); // 运行期常量
const pi = 3.1415926;     // 编译期常量

// 可空与非空（空安全）
int? maybeNumber;         // 可为 null
int count = 0;            // 非空，必须初始化

内置类型与字面量​

int a = 1;
double b = 2.5;
bool ok = true;
String s = 'hello';

// 字符串插值
String greet = 'Hi, $s, a+b=${a + b}';

// 集合
List<int> numbers = [1, 2, 3];
Set<String> tags = {'a', 'b'};
Map<String, int> score = {'Tom': 90, 'Jerry': 88};

控制流​

if (a > 0) {
  // ...
} else if (a == 0) {
} else {}

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  // ...
}

for (final n in numbers) {
  // ...
}

while (a < 5) {
  a++;
}

do {
  a--;
} while (a > 0);

函数与参数​

// 普通函数
int add(int x, int y) {
  return x + y;
}

// 表达式函数
int sub(int x, int y) => x - y;

// 可选命名参数（带默认值）
String formatUser(String name, {int age = 18, String city = 'Beijing'}) {
  return '$name, $age, $city';
}

// 可选位置参数
String join(String a, [String b = '', String c = '']) => '$a$b$c';

// 匿名函数/高阶函数
void apply(List<int> list, int Function(int) f) {
  for (var i = 0; i < list.length; i++) {
    list[i] = f(list[i]);
  }
}

面向对象​

类与构造函数​

class Person {
  final String name;
  int age;

  // 常规构造
  Person(this.name, this.age);

  // 命名构造函数
  Person.fromJson(Map<String, dynamic> json)
      : name = json['name'],
        age = json['age'];

  // 工厂构造（可返回缓存或子类）
  factory Person.empty() => Person('unknown', 0);

  void birthday() => age++;
  @override
  String toString() => 'Person(name: $name, age: $age)';
}

继承、接口、抽象​

abstract class Animal {
  void speak();
}

class Dog extends Animal {
  @override
  void speak() => print('Woof');
}

// Dart 没有单独的 interface 关键字，任何类都可作为接口被 implements
class Loggable {
  void log(String msg) => print('[LOG] $msg');
}

class LoggerDog extends Dog implements Loggable {
  @override
  void log(String msg) => print('[Dog] $msg');
}

Mixins 与扩展方法​

mixin Walkable {
  void walk() => print('Walking');
}

class Cat with Walkable {}

extension StringX on String {
  String capitalize() => isEmpty ? this : this[0].toUpperCase() + substring(1);
}

集合与可迭代​

final list = <int>[1, 2, 3];
list.add(4);
final doubled = list.map((e) => e * 2).toList();
final filtered = list.where((e) => e.isEven).toList();

final set = <String>{'a', 'b'}..add('a'); // 仍为 {a,b}

final map = <String, int>{'a': 1, 'b': 2};
map['c'] = 3;
map.update('a', (v) => v + 10, ifAbsent: () => 0);

空安全与可空类型​

int? maybe;
// 空判断
final v = maybe ?? 0;       // null 合并
// 条件访问
print(maybe?.toString());   // maybe 为 null 时结果为 null
// 断言非空（谨慎使用）
int sure = maybe!;          // 若 maybe 为 null 将抛异常

异步编程：Future 与 Stream​

Future 与 async/await​

Future<int> fetchNumber() async {
  await Future.delayed(Duration(milliseconds: 300));
  return 42;
}

Future<void> main() async {
  try {
    final n = await fetchNumber();
    print('result: $n');
  } catch (e) {
    print('error: $e');
  }
}

Stream（数据流）​

Stream<int> counter(int max) async* {
  for (var i = 1; i <= max; i++) {
    await Future.delayed(Duration(milliseconds: 100));
    yield i;
  }
}

void listenDemo() async {
  await for (final v in counter(5)) {
    print('tick: $v');
  }
}

错误与异常​

int safeParse(String s) {
  try {
    return int.parse(s);
  } on FormatException {
    return -1;
  } catch (e, st) {
    // 其它错误
    print('error: $e');
    print(st);
    rethrow; // 需要时可继续上抛
  } finally {
    // 收尾工作
  }
}

包管理（pub）​

pubspec.yaml 示例：

name: dart_demo
description: Demo project
version: 0.1.0
environment:
  sdk: ">=3.0.0 <4.0.0"
dependencies:
  http: ^1.2.0
dev_dependencies:
  test: ^1.25.0

常用命令：

# 获取依赖
dart pub get

# 升级依赖
dart pub upgrade

# 运行测试
dart test

使用第三方包：

import 'package:http/http.dart' as http;

Future<void> fetchTodo() async {
  final res = await http.get(Uri.parse('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1'));
  if (res.statusCode == 200) {
    print(res.body);
  }
}

CLI 项目示例​

项目结构：

project/
├─ bin/
│  └─ main.dart
├─ lib/
│  └─ utils.dart
└─ pubspec.yaml

bin/main.dart：

import 'package:project/utils.dart';

void main(List<String> args) {
  print('Args: $args');
  print(sum([1, 2, 3]));
}

lib/utils.dart：

int sum(List<int> nums) => nums.fold(0, (a, b) => a + b);

运行：

dart run bin/main.dart a b c

并发模型：Isolates（了解）​

Dart 通过 Isolate 提供多线程并行能力，每个 Isolate 有独立内存，通过消息传递通信：

import 'dart:isolate';

void worker(SendPort send) {
  send.send('hello from isolate');
}

Future<void> spawnDemo() async {
  final receive = ReceivePort();
  await Isolate.spawn(worker, receive.sendPort);
  receive.listen((msg) {
    print(msg);
    receive.close();
  });
}

与 Flutter 的关系​

  • Flutter 使用 Dart 构建跨平台 UI
  • 学习 Dart 语法与异步编程，将帮助更快掌握 Flutter
  • 常配合：dart devtools、flutter pub 等工具链

最佳实践​

  • 开启分析与格式化：dart analyze、dart format
  • 善用空安全：优先非空类型，必要时使用可空与 null 合并
  • 纯函数与不可变：尽量减少副作用，提高可测试性
  • 分层与模块化：清晰的包与库划分，避免循环依赖
  • 单元测试优先：使用 package:test 覆盖核心逻辑

学习资源​

  • 官方文档：https://dart.dev/
  • 语言导览：https://dart.dev/language
  • 包搜索：https://pub.dev/
  • 异步指南：https://dart.dev/codelabs/async-await

常见问题​

  • Q: Dart 与 Java/Kotlin/TS 的关系？
    • A: 语法风格相近（强类型、OOP、泛函特性），但 Dart 拥有自己的运行时与工具链，AOT/JIT 并存。
  • Q: 需要先学 Flutter 吗？
    • A: 不需要。可先用 Dart 写 CLI/脚本/后端，打好语言与异步基础再上手 Flutter 更顺利。
  • Q: 空安全会带来不便吗？
    • A: 初期需要适应，但能显著减少 NPE 类错误，建议拥抱空安全与类型系统。