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Dart 概述

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Dart 是一种针对在任何平台上开发快速应用的客户端优化语言。其目标是为多平台开发提供最具生产力的编程语言,并为应用程序框架配对灵活的执行运行时平台

语言由其技术范围定义 - 开发过程中做出的选择会影响语言的功能和优势。Dart 专为特别适合客户端开发的技术范围而设计,优先考虑开发(亚秒级有状态热重载)和各种编译目标(Web、移动和桌面)的高质量生产体验。

Dart 也是 Flutter 的基础。Dart 提供了为 Flutter 应用提供支持的语言和运行时,但 Dart 还支持许多核心开发人员任务,例如格式化、分析和测试代码。

Dart:语言

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Dart 语言是类型安全的;它使用静态类型检查来确保变量的值始终与变量的静态类型匹配。有时,这被称为健全的类型。尽管类型是强制性的,但由于类型推断,类型注释是可选的。Dart 类型系统也很灵活,允许使用 dynamic 类型结合运行时检查,这在实验期间或对于需要特别动态的代码可能很有用。

Dart 内置了健全的空安全。这意味着除非您说它们可以为空,否则值不能为 null。通过健全的空安全,Dart 可以通过静态代码分析保护您免受运行时空异常的侵害。与许多其他空安全语言不同,当 Dart 确定变量不可为空时,该变量永远不能为 null。如果您在调试器中检查正在运行的代码,您会看到不可为空性在运行时被保留;因此是健全的空安全。

以下代码示例展示了几个 Dart 语言特性,包括库、异步调用、可为空和不可为空的类型、箭头语法、生成器、流和 getter。要了解有关该语言的更多信息,请查看 Dart 语言之旅

import 'dart:math' show Random;

void main() async {
  print('Compute π using the Monte Carlo method.');
  await for (final estimate in computePi().take(100)) {
    print('π ≅ $estimate');
  }
}

/// Generates a stream of increasingly accurate estimates of π.
Stream<double> computePi({int batch = 100000}) async* {
  var total = 0; // Inferred to be of type int
  var count = 0;
  while (true) {
    final points = generateRandom().take(batch);
    final inside = points.where((p) => p.isInsideUnitCircle);

    total += batch;
    count += inside.length;
    final ratio = count / total;

    // Area of a circle is A = π⋅r², therefore π = A/r².
    // So, when given random points with x ∈ <0,1>,
    // y ∈ <0,1>, the ratio of those inside a unit circle
    // should approach π / 4. Therefore, the value of π
    // should be:
    yield ratio * 4;
  }
}

Iterable<Point> generateRandom([int? seed]) sync* {
  final random = Random(seed);
  while (true) {
    yield Point(random.nextDouble(), random.nextDouble());
  }
}

class Point {
  final double x;
  final double y;

  const Point(this.x, this.y);

  bool get isInsideUnitCircle => x * x + y * y <= 1;
}

Dart:库

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Dart 有一组丰富的核心库,为许多日常编程任务提供基本功能

  • 每个 Dart 程序的内置类型、集合和其他核心功能 (dart:core)
  • 更丰富的集合类型,例如队列、链表、哈希图和二叉树 (dart:collection)
  • 用于在不同数据表示形式之间进行转换的编码器和解码器,包括 JSON 和 UTF-8 (dart:convert)
  • 数学常数和函数,以及随机数生成 (dart:math)
  • 支持异步编程,包括 FutureStream 等类 (dart:async)
  • 高效处理固定大小数据(例如,无符号 8 字节整数)和 SIMD 数字类型的列表 (dart:typed_data)
  • 非 Web 应用程序的文件、套接字、HTTP 和其他 I/O 支持 (dart:io)
  • 用于与其他提供 C 风格接口的代码进行互操作的外部函数接口 (dart:ffi)
  • 使用隔离进行并发编程 - 类似于线程但不共享内存的独立工作程序,仅通过消息进行通信 (dart:isolate)
  • 需要与浏览器和文档对象模型 (DOM) 交互的基于 Web 的应用程序的 HTML 元素和其他资源 (dart:html)

除了核心库之外,许多 API 通过一套全面的包提供。Dart 团队发布了许多有用的补充包,例如这些

此外,第三方发布者和更广泛的社区发布了数千个包,支持以下功能

要查看一系列包含 Dart 核心库的工作示例,请阅读核心库文档。要查找其他 API,请查看常用包页面

Dart:平台

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Dart 的编译器技术使您能够以不同的方式运行代码

  • 本机平台:对于以移动和桌面设备为目标的应用,Dart 包括一个带有即时 (JIT) 编译的 Dart VM 和一个用于生成机器代码的提前 (AOT) 编译器。

  • Web 平台:对于以 Web 为目标的应用,Dart 可以为开发或生产目的进行编译。它的 Web 编译器将 Dart 转换为 JavaScript 或 WebAssembly。

An illustration of the targets supported by Dart

Flutter 框架是一个流行的多平台 UI 工具包,由 Dart 平台提供支持,并提供工具和 UI 库来构建在 iOS、Android、macOS、Windows、Linux 和 Web 上运行的 UI 体验。

Dart Native(机器代码 JIT 和 AOT)

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在开发过程中,快速的开发周期对于迭代至关重要。Dart VM 提供了一个带有增量重新编译(启用热重载)的即时编译器 (JIT)、实时指标收集(为DevTools提供支持)和丰富的调试支持。

当应用程序准备好部署到生产环境时(无论是发布到应用商店还是部署到生产后端),Dart 提前 (AOT) 编译器可以编译为本机 ARM 或 x64 机器代码。您的 AOT 编译应用程序以一致的短启动时间启动。

AOT 编译的代码在一个高效的 Dart 运行时内部运行,该运行时强制执行健全的 Dart 类型系统,并使用快速对象分配和分代垃圾回收器来管理内存。

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Dart Web(JavaScript 开发和生产以及 WebAssembly)

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Dart Web 支持在由 JavaScript 提供支持的 Web 平台上运行 Dart 代码。使用 Dart Web,您可以将 Dart 代码编译为 JavaScript 代码,然后该代码在浏览器中运行,例如,V8Chrome 中。或者,可以将 Dart 代码编译为 WebAssembly。

Dart Web 包含三种编译模式

  • 一种增量 JavaScript 开发编译器,可实现快速的开发周期。
  • 一种优化 JavaScript 生产编译器,将 Dart 代码编译为快速、紧凑、可部署的 JavaScript。这些效率来自诸如死代码消除等技术。
  • 一种优化 WebAssembly (WasmGC) 生产编译器,将 Dart 代码编译为超快的、可部署的 WebAssembly GC 代码。

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Dart 运行时

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无论您使用哪个平台或如何编译代码,执行代码都需要 Dart 运行时。此运行时负责以下关键任务

  • 管理内存:Dart 使用托管内存模型,其中未使用的内存由垃圾回收器 (GC) 回收。

  • 强制执行 Dart 类型系统:虽然 Dart 中的大多数类型检查是静态的(编译时),但一些类型检查是动态的(运行时)。例如,Dart 运行时通过类型检查和强制转换运算符强制执行动态检查。

  • 管理隔离:Dart 运行时控制主隔离(代码通常运行的位置)和应用程序创建的任何其他隔离。

在本机平台上,Dart 运行时会自动包含在自包含的可执行文件中,并且是 dart run 命令提供的 Dart VM 的一部分。

学习 Dart

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您有许多学习 Dart 的选择。以下是我们推荐的一些