Dart語言全面指南

一、語言概述

Dart是一種由Google開發的客戶端應用程序編程語言。它能夠滿足Web、移動和桌面應用程序的開發需要。

Dart 2是Dart語言的最新版本。在Dart 2中，類型注釋、強類型檢查、異步編程等現代編程語言的特性被加入了Dart語言中。這些改進讓Dart不僅易學易用，而且也越來越適合Web開發和其他領域的應用。

Dart支持AOT和JIT兩種編譯方式。用AOT編譯可以將代碼轉化成機器碼並打包到二進制文件中，使用JIT編譯可以讓代碼在運行時即時編譯。同時，Dart也支持Tree Shaking的特性，這使得在生產環境下生成的包更小，運行速度更快。

二、基本語法

Dart的語法結構類似於Java或JavaScript。它支持變量、函數、類、接口、枚舉和Mixin等語言特性。

1、變量

Dart中的變量有強類型和弱類型兩種。在使用弱類型時，需要將變量類型設置為dynamic。下面是定義弱類型變量的示例：

dynamic weakVariable = "123";
weakVariable = 456;

除此之外，Dart還支持使用var和final定義變量。其中var是根據賦值自動判斷類型的，而final是定值不變的。另外，const是指定編譯時常量的關鍵字。

2、函數

Dart中的函數是一等公民，它們可以像變量一樣被傳遞和使用。下面是定義函數的示例：

int sum(int a, int b) {
  return a + b;
}

可以使用箭頭函數語法來簡化函數的定義：

int sum(int a, int b) => a + b;

3、類

在Dart中，類是一種抽象數據類型，它定義了一個對象的狀態和行為。下面是定義類的示例：

class Person {
  String name;
  int age;

  Person(this.name, this.age);

  void introduce() {
    print("Hello, my name is $name, I'm $age years old.");
  }
}

在上面的代碼中，Person類有兩個屬性：name和age，一個構造函數和一個introduce方法。注意到構造函數是在類名後面使用this關鍵字定義的。此外，Dart有一個Object類，它是所有類的父類。

三、面向對象編程

1、繼承

在Dart中，繼承使用關鍵字extends。一個類只能繼承一個父類。下面是繼承的示例：

class Student extends Person {
  double gpa;

  Student(String name, int age, this.gpa)
      : super(name, age);

  @override
  void introduce() {
    super.introduce();
    print("My GPA is $gpa.");
  }
}

在上面的代碼中，Student類繼承了Person類，並且添加了一個gpa屬性和一個introduce方法的重載。注意到在構造函數中通過調用super構造函數來初始化Person類中的屬性。

2、接口

Dart中的接口是一種抽象類，定義了對象的行為，但沒有實現。下面是定義接口的示例：

abstract class Shape {
  double getArea();
}

在上面的代碼中，Shape是一個抽象類，定義了getArea方法卻沒有實現。其他類可以實現Shape接口，並且必須實現getArea方法。

3、Mixin

Mixin是一種在不繼承父類的情況下，為類添加行為的方式。下面是定義Mixin的示例：

mixin Jump {
  void jump() {
    print("Jump!");
  }
}

class Animal {
  void eat() {
    print("Eat!");
  }
}

class Rabbit extends Animal with Jump {
  
}

void main() {
  var rabbit = Rabbit();
  rabbit.eat();
  rabbit.jump();
}

在上面的代碼中，Jump是一個Mixin，定義了jump方法。Rabbit類繼承自Animal類，使用關鍵字with引入了Jump Mixin。

四、異步編程

1、Future

Dart中的Future是一種表示異步操作結果的對象。下面是定義Future的示例：

Future fetchData() {
  return Future.delayed(Duration(seconds: 1), () => "Data loaded successfully.");
}

void main() async {
  print("Fetch data start.");
  var data = await fetchData();
  print(data);
}

在上面的代碼中，fetchData函數返回一個Future對象，使用Future.delayed模擬了異步請求的等待過程。在main函數中，使用await關鍵字等待fetchData函數返回的結果。

2、async/await

async和await是一種更簡單的異步編程方式。使用async關鍵字定義一個異步函數，使用await等待一個異步操作完成。下面是使用async/await的示例：

Future fetchData() {
  return Future.delayed(Duration(seconds: 1), () => "Data loaded successfully.");
}

Future loadData() async {
  print("Start to load data.");
  var data = await fetchData();
  print(data);
}

void main() {
  loadData();
}

在上面的代碼中，loadData函數使用async關鍵字定義一個異步函數，使用await等待fetchData函數返回結果。

五、Flutter UI編程

1、Widget

在Flutter中，一切都是Widget。Widget是構建UI的基本元素，它可以是一個文本，圖像，按鈕，容器等等。下面是定義Widget的示例：

class MyText extends StatelessWidget {
  final String content;
  
  MyText(this.content);
  
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Text(content);
  }
}

void main() {
  runApp(MaterialApp(
    home: Scaffold(
      body: Center(
        child: MyText("Hello, Dart!"),
      ),
    ),
  ));
}

在上面的代碼中，MyText是一個自定義的Widget，它繼承自StatelessWidget類。build方法返回一個Text Widget來渲染文本內容。

2、Layout

在Flutter中，Layout是對Widget進行排列的一種方式。Flutter提供了許多Layout Widget，如Row、Column、Stack等。下面是使用Row和Column Layout的示例：

class MyAppBar extends StatelessWidget {
  final String title;
  
  MyAppBar(this.title);
  
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Container(
      height: 56.0,
      padding: EdgeInsets.symmetric(horizontal: 8.0),
      decoration: BoxDecoration(color: Colors.blue),
      child: Row(
        children: [
          IconButton(
            icon: Icon(Icons.menu),
            tooltip: 'Navigation menu',
            onPressed: null,
          ),
          Expanded(
            child: Text(title),
          ),
          IconButton(
            icon: Icon(Icons.search),
            tooltip: 'Search',
            onPressed: null,
          ),
        ],
      ),
    );
  }
}

class MyHomePage extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: MyAppBar('Flutter Demo Home Page'),
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: [
            Text(
              'You have pushed the button this many times:',
            ),
            Text(
              '0',
              style: Theme.of(context).textTheme.display1,
            ),
          ],
        ),
      ),
      floatingActionButton: FloatingActionButton(
        onPressed: null,
        tooltip: 'Increment',
        child: Icon(Icons.add),
      ),
    );
  }
}

void main() => runApp(MaterialApp(
      title: 'Flutter Tutorial',
      home: MyHomePage(),
    ));

在上面的代碼中，MyAppBar是一個自定義的Widget，它使用Row Widget對Navigation menu、標題和Search進行排列，而MyHomePage則使用了Column Widget對中間的文本進行排列。