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Flutter Dart mixins 探究

0x00 前言

mixins作为Flutter的重要特性,值得好好研究一下

0x01 mixins的定义

mixins的中文意思是混入,就是在类中混入其他功能。

Dart中的定义是:

Mixins are a way of reusing a class’s code in multiple class hierarchies.
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Mixins是一种在多个类层次结构中复用类代码的方法。

可以看出Mixins最重要的功能是复用代码,我们先看下JAVA,复用代码的方式有哪些:

  1. 继承

    子类可以复用父类的方法和属性,但是JAVA里的继承只能单继承。

  2. 组合

    将要复用的代码,封装成类A,让其他类持有A的实例,看上去貌似解决了复用代码的问题,但是一方面,每个类持有的A的实例是不同的,有多少个类,就总共有多少个A的实例,而且另一方面,即使A使用单例,使用起来也很不方便。

  3. 接口 定义一个接口interface,类实现interface,这样虽然接口是同一个,但是实现却是分散的,能复用的代码是有限的。

所以在JAVA里想要复用代码,限制是很多的。

这就有了mixins的概念,mixins最早的根源来自于Lisp,因为Dart也受到smalltakk的影响,所以Dart引入了mixins的概念,

在维基百科中有对mixins最准确的定义:

在面向对象的语言中,mixins类是一个可以把自己的方法提供给其他类使用,但却不需要成为其他类的父类。
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mixins是要通过非继承的方式来复用类中的代码。

这里举个例子,有一个类A,A中有一个方法a(),还有一个方法B,也想使用a()方法,而且不能用集成,那么这时候就需要用到mixins,类A就是mixins类(混入类),类B就是要被mixins的类,对应的Dart代码如下:

类A mixins 到 B

class A {
  String content = 'A Class';

  void a(){
    print("a");
  }
}

class B with A{

}

B b = new B();
print(b.content);
b.a();
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输出是:

A Class
a
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将类A mixins 到 B,B可以使用A的属性和方法,B就具备了A的功能,但是需要强调的是:

  1. mixins的对象是类
  2. mixins绝不是继承,也不是接口,而是一种全新的特性
  3. 可以mixins多个类
  4. mixins的使用需要满足一定条件

0x02 with

mixins要用到的关键字 with

怎么来理解with呢?很简单:

继承 -> extends

mixins -> with

继承和mixins是一样的,是语言的特性,with和extends是关键字。

0x03 使用mixins的条件

因为mixins使用的条件,随着Dart版本一直在变,这里讲的是Dart2.1中使用mixins的条件:

  1. mixins类只能继承自object
  2. mixins类不能有构造函数
  3. 一个类可以mixins多个mixins类
  4. 可以mixins多个类,不破坏Flutter的单继承

0x04 一个类可以mixins多个mixins类

看下面代码:

class A {
  void a(){
    print("a");
  }
}

class A1 {
  void a1(){
    print("a1");
  }
}

class B with A,A1{

}

B b = new B();
b.a();
b.a1();
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输出是:

a
a1
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但是,如果A和A1的方法相同,而且调换A和A1的顺序,在被mixins的类中实现同一个方法呢,看下面的代码:

class A {
  void a(){
    print("a");
  }
}

class A1 {
  void a(){
    print("a1");
  }
}

class B with A,A1{

}

class B1 with A1,A{

}

class B2 with A,A1{
  void a(){
    print("b2");
  }
}

class C {
  void a(){
    print("a1");
  }
}

class B3 extends C with A,A1{

}

class B4 extends C with A1,A{
  
}

class B5 extends C with A,A1{
  void a(){
    print("b5");
  }
}

B b = new B();
B1 b1 = new B1();
B2 b2 = new B2();
B3 b3 = new B3();
B4 b4 = new B4();
B5 b5 = new B5();



b.a();
b1.a();
b2.a();
b3.a();
b4.a();
b5.a();
复制代码

会是什么样的结果呢?

0x05 mixins的实现原理

Mixins in Dart work by creating a new class that layers the implementation of the mixin
on top of a superclass to create a new class — it is not “on the side” but “on top” of
the superclass, so there is no ambiguity in how to resolve lookups.
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class B3 extends C with A,A1{

}
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为例,可以分解为:

class CA = C with A;
class CAA1 = CA with A1;

class B3 extends CAA1{
    
}
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mixins不是多继承

Mixins is not a way to get multiple inheritance in the classical sense. Mixins is a way to abstract and reuse a family of operations and state. It is similar to the reuse you get from extending a class, but it is compatible with single-inheritance because it is linear.
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所以输出结果是:

a1
a
b2
a1
a
b5
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0x06 mixins类型

mixins的实例类型是什么?

很简单,mixins的类型就是其超类的子类型,所以:

B3 b3 = B3();
print(b3 is C);
print(b3 is A);
print(b3 is A1);
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都会为true

0x07 on

on关键字,之前是用于try catch,用于指定异常的类型的。

这次,on只能用于被mixins标记的类,例如mixins X on A,意思是要mixins X的话,得先接口实现或者继承A。这里A可以是类,也可以是接口,但是在mixins的时候用法有区别.

想看接口的请看我的这篇文章Flutter Dart语法(1):extends 、 implements 、 with的用法与区别

  1. on 一个类

用继承:

lass A {
  void a(){
    print("a");
  }
}


mixin X on A{
  void x(){
    print("x");
  }
}


class mixinsX extends A with X{

}
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  1. on 的是一个接口:

得首先实现这个接口,然后再用mix

class A {
  void a(){
    print("a");
  }
}


mixin X on A{
  void x(){
    print("x");
  }
}

class implA implements A{
  @override
  void a() {
    // TODO: implement a
  }

}

class mixinsX2 extends implA with X{

}
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