【譯】Dart | 什么是Mixin

This article is from Medium written by Romain Rastel, Thank you Romain for allowing me translate your awesome article into Chinese!

這篇文章來(lái)自Romain Rastel撰寫的Medium，感謝Jorge允許我將你精彩的文章翻譯成中文

原文鏈接:https://medium.com/flutter-community/dart-what-are-mixins-3a72344011f3

當(dāng)我開始學(xué)習(xí)Dart時(shí)，mixins對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的的概念。
我從C#轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，Mixin這個(gè)概念是不存在的（據(jù)我所知，至少在C＃8.0之前不存在）。
起初，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)概念有點(diǎn)難以理解，直到現(xiàn)在我才意識(shí)到它有多么強(qiáng)大。

免責(zé)聲明： Mixins在Dart 2中不斷發(fā)展。本文一些內(nèi)容未來(lái)可能將會(huì)不再適用。

??為什么我們需要Mixin

我們先來(lái)看看下面的類繼承圖：

image

我們這里有一個(gè)名為Animal的超類，它有三個(gè)子類（Mammal，Bird和Fish）。在底部，我們有具體的一些子類。
小方塊代表行為。例如，藍(lán)色方塊表示具有此行為的類的實(shí)例可以swim。

有些動(dòng)物有共同的行為：貓和鴿子都可以行走，但是貓不能飛（除了Nyan Cat??）。
這些行為與此分類正交，因此我們無(wú)法在超類中實(shí)現(xiàn)這些行為。

如果一個(gè)類可以擁有多個(gè)超類，那就很容易辦到了。我們可以創(chuàng)建另外三個(gè)類：Walker，Swimmer，F(xiàn)lyer。在那之后，我們只需從Walker類繼承Dove和Cat。但在Dart中，每個(gè)類（除了Object類）都只有一個(gè)超類。

我們可以實(shí)現(xiàn)它，而不是繼承自Walker類，因?yàn)樗且粋€(gè)接口，但我們必須在多個(gè)類中實(shí)現(xiàn)行為，因此它并不是一個(gè)好的解決方案。

我們需要一種在多個(gè)類層次結(jié)構(gòu)中重用類的代碼的方法。
Mixin就能夠辦到這一點(diǎn)！

'Mixins are a way of reusing a class’s code in multiple class hierarchies.
— dartlang.org'

??限制

mixin功能有一些限制（來(lái)自dartlang.org）：

  • 在Dart 1.12或更低版本使用Mixin時(shí)必須繼承至Object，并且不能調(diào)用super（）方法。
  • SuperMixin：Dart 1.13或更高版本支持繼承至Object以外的類并使用Mixin，而且可以調(diào)用super.method（）。這項(xiàng)支持僅在DartVM中默認(rèn)開啟，并且在標(biāo)志后面的Analyzer中才能夠使用。更具體地說(shuō)，它位于命令行分析器中的--supermixin標(biāo)志之后。它也可以在分析服務(wù)器中，在客戶端可配置選項(xiàng)后面。Dart2js和dartdevc不支持SuperMixin。
  • 在Dart 2.1中，mixins預(yù)計(jì)會(huì)有更少的限制。例如，F(xiàn)lutter支持mixins調(diào)用super（）并從Object以外的類擴(kuò)展，但是這些在出現(xiàn)在所有Dart SDK中之前，語(yǔ)法有可能會(huì)發(fā)生變化。

??語(yǔ)法

我們明白了mixins為什么如此有用，下面讓我們看看如何創(chuàng)建和使用它們。

Mixins通過(guò)普通的類聲明隱式定義：

class Walker {
  void walk() {
    print("I'm walking");
  }
}

如果我們不想讓我們創(chuàng)建的mixin被實(shí)例化或擴(kuò)展，我們可以像這樣定義它：

abstract class Walker {
  // This class is intended to be used as a mixin, and should not be
  // extended directly.
  factory Walker._() => null;

  void walk() {
    print("I'm walking");
  }
}

要使用mixin的話，你需要使用with關(guān)鍵字，后跟一個(gè)或多個(gè)mixin的名稱：

class Cat extends Mammal with Walker {}

class Dove extends Bird with Walker, Flyer {}

我在Cat類上定義了Walker mixin，它允許我們調(diào)用walk方法而不是fly方法（在Flyer中定義）。

main(List<String> arguments) {
  Cat cat = Cat();
  Dove dove = Dove();

  // A cat can walk.
  cat.walk();

  // A dove can walk and fly.
  dove.walk();
  dove.fly();

  // A normal cat cannot fly.
  // cat.fly(); // Uncommenting this does not compile.
}

?? 詳情

我告訴過(guò)你我發(fā)現(xiàn)這個(gè)概念有點(diǎn)難以理解，但是到目前為止它看上去并不那么難是嗎？

哈哈。

那么，你能告訴我們以下程序的輸出是什么嗎??？

class A {
  String getMessage() => 'A';
}

class B {
  String getMessage() => 'B';
}

class P {
  String getMessage() => 'P';
}

class AB extends P with A, B {}

class BA extends P with B, A {}

void main() {
  String result = '';

  AB ab = AB();
  result += ab.getMessage();

  BA ba = BA();
  result += ba.getMessage();

  print(result);
}

AB和BA類都使用A和B mixins繼承至P類，但順序不同。
所有的A（3個(gè)），B和P類都有一個(gè)名為getMessage的方法。

首先，我們調(diào)用AB類的getMessage方法，然后調(diào)用BA類的getMessage方法。

那么你認(rèn)為，結(jié)果是什么？

  • A. It does not compile
  • B. BA
  • C. AB
  • D. BAAB
  • E. ABBA

...

??????當(dāng)當(dāng)當(dāng)~答案是B！這個(gè)程序?qū)⒋蛴A。

我想你在猜測(cè)mixins的聲明順序非常重要。

Why？它是如何工作的？

?線性化

當(dāng)您將mixin混入類中時(shí)，請(qǐng)記住下面這句話：

'Dart中的Mixins通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)新類來(lái)實(shí)現(xiàn)，該類將mixin的實(shí)現(xiàn)層疊在一個(gè)超類之上以創(chuàng)建一個(gè)新類 ，它不是“在超類中”，而是在超類的“頂部”，因此如何解決查找問(wèn)題不會(huì)產(chǎn)生歧義。

— Lasse R. H. Nielsen on StackOverflow.'

實(shí)際上，這段代碼

class AB extends P with A, B {}

class BA extends P with B, A {}

在語(yǔ)義上等同于

class PA = P with A;
class PAB = PA with B;

class AB extends PAB {}

class PB = P with B;
class PBA = PB with A;

class BA extends PBA {}

最終的繼承關(guān)系可以用下圖表示：

image

在AB和P之間創(chuàng)建新類，這些新類是超類P與A類和B類之間的混合類。

正如你所看到的那樣，我們并沒(méi)有使用多重繼承！

  • Mixins不是一種在經(jīng)典意義上獲得多重繼承的方法。
  • Mixins是一種抽象和重用一系列操作和狀態(tài)的方法。
  • 它類似于擴(kuò)展類所獲得的重用，但它與單繼承兼容，因?yàn)樗蔷€性的。

— Lasse R. H. Nielsen on StackOverflow.

聲明mixins的順序代表了從最高級(jí)到最高級(jí)的繼承鏈，這件事非常重要，你需要記住。

??類型

mixin應(yīng)用程序?qū)嵗念愋褪鞘裁矗?/h2>

通常，它是其超類的子類型，也是mixin名稱本身表示的類的子類型，即原始類的類型。
— dartlang.org

所以這意味著這個(gè)程序

class A {
  String getMessage() => 'A';
}

class B {
  String getMessage() => 'B';
}

class P {
  String getMessage() => 'P';
}

class AB extends P with A, B {}

class BA extends P with B, A {}

void main() {
  AB ab = AB();
  print(ab is P);
  print(ab is A);
  print(ab is B);

  BA ba = BA();
  print(ba is P);
  print(ba is A);
  print(ba is B);
}

將在控制臺(tái)中打印六行true。

詳細(xì)解釋

Lasse R. H. Nielsen給了我一個(gè)很棒的解釋：

由于每個(gè)mixin應(yīng)用程序都創(chuàng)建一個(gè)新類，它還會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新接口（因?yàn)樗蠨art類也定義了接口）。
如上所述，新類擴(kuò)展了超類并包含了mixin類成員的副本，但它也實(shí)現(xiàn)了mixin類接口。

在大多數(shù)情況下，無(wú)法引用mixin-application類或其接口。

Super with Mixin的類只是類的匿名超類，聲明類似C類使用Mixin {}擴(kuò)展Super。
如果你將一個(gè)mixin應(yīng)用程序命名為類CSuper = Super with Mixin {}，那么你可以參考mixin應(yīng)用程序類及其接口，它將是Super和Mixin的子類型。

— Lasse R. H. Nielsen

??什么時(shí)候應(yīng)該使用mixins？

當(dāng)我們想要在不共享相同類層次結(jié)構(gòu)的多個(gè)類之間共享行為時(shí)，或者在超類中實(shí)現(xiàn)此類行為沒(méi)有意義時(shí)，Mixins非常有用。

通常情況下是序列化（例如，查看jaguar_serializer）或持久化。
但是你也可以使用mixins來(lái)提供一些實(shí)用功能（比如Flutter中的RenderSliverHelpers）。

花點(diǎn)時(shí)間玩這個(gè)功能，我相信你會(huì)找到新的用例??。
不要局限于無(wú)狀態(tài)mixins，你絕對(duì)可以存儲(chǔ)變量并使用它們！

??Mixins的規(guī)范正在發(fā)展

如果你對(duì)Dart語(yǔ)言的演變感興趣，你應(yīng)該知道它的規(guī)范將在Dart 2.1中發(fā)展，他們會(huì)喜歡你的反饋。
有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)閱讀此內(nèi)容。

為了讓您了解未來(lái)的一些趨勢(shì)，請(qǐng)考慮以下源代碼：

abstract class Super {
  void method() {
    print("Super");
  }
}

class MySuper implements Super {
  void method() {
    print("MySuper");
  }
}

mixin Mixin on Super {
  void method() {
    super.method();
    print("Sub");
  }
}

class Client extends MySuper with Mixin {}

void main() {
  Client().method();
}

第13行到第18行的mixin聲明表示Super上的超類約束。
這意味著為了將這個(gè)mixin用在這里，這個(gè)類必須繼承或?qū)崿F(xiàn)Super，因?yàn)閙ixin使用了Super提供的功能。

這個(gè)程序的輸出是：

MySuper
Sub

如果你想知道為什么，請(qǐng)回憶mixins是如何線性化的：

image

第15行調(diào)用super.method（）實(shí)際上調(diào)用了第8行聲明的方法。

??完整的 Animal example

你可以在下面找到我用它介紹mixins的完整示例：

abstract class Animal {}

abstract class Mammal extends Animal {}

abstract class Bird extends Animal {}

abstract class Fish extends Animal {}

abstract class Walker {
  // This class is intended to be used as a mixin, and should not be
  // extended directly.
  factory Walker._() => null;

  void walk() {
    print("I'm walking");
  }
}

abstract class Swimmer {
  // This class is intended to be used as a mixin, and should not be
  // extended directly.
  factory Swimmer._() => null;

  void swim() {
    print("I'm swimming");
  }
}

abstract class Flyer {
  // This class is intended to be used as a mixin, and should not be
  // extended directly.
  factory Flyer._() => null;

  void fly() {
    print("I'm flying");
  }
}

class Dolphin extends Mammal with Swimmer {}

class Bat extends Mammal with Walker, Flyer {}

class Cat extends Mammal with Walker {}

class Dove extends Bird with Walker, Flyer {}

class Duck extends Bird with Walker, Swimmer, Flyer {}

class Shark extends Fish with Swimmer {}

class FlyingFish extends Fish with Swimmer, Flyer {}

我們可以在下面看到這些mixin是如何線性化的：

image

??總結(jié)

我們看到mixins是一個(gè)強(qiáng)大的概念，允許您跨多個(gè)類層次結(jié)構(gòu)重用代碼。

Flutter經(jīng)常使用到這個(gè)功能，我覺(jué)得更好地理解它非常重要，這就是為什么我跟你分享我的理解。

感謝Jeroen Meijer的校對(duì)。

如果您對(duì)Mixin十分感興趣，歡迎在下方與我留言，或者聯(lián)系我，我們一起討論！??

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