Dart 基础概念

Dart 是 Flutter 使用的语言，语法看起来像 Java 和 JavaScript 的混合，但设计理念有自己的特点。这篇不讲具体语法，而是先建立几个基础概念：类型系统怎么工作、空安全解决什么问题、代码怎么被编译和组织。读完再看 Dart 语法会顺畅很多。

一切皆对象

Dart 中每个值都是某个类的实例：数字、字符串、布尔值、函数，甚至 null 都是对象。

数字 1 是 int 的实例，可以直接调用方法：1.toString()、3.isOdd。
函数是 Function 类型的对象，可以赋值给变量、作为参数传递。
null 是 Null 类的唯一实例。

关于继承关系，要说得更准确一点：在空安全之后，除了 null 之外的所有对象都继承自 Object。Null 不是 Object 的子类，所以 Object 类型的变量不能保存 null；类型层级的顶端其实是 Object?（可空的 Object）。

Object a = 1;        // 可以
Object? b = null;    // 可以
// Object c = null;  // 编译错误

这和 JavaScript 不同：JS 区分原始值（number、string 等）和对象，原始值调用方法时会临时包装成对象。

静态类型与类型推断

Dart 是静态类型语言，类型在编译期检查。但大多数时候不需要手写类型，编译器会推断：

var name = 'Dart';      // 推断为 String
final count = 42;       // 推断为 int
name = 1;               // 编译错误：int 不能赋值给 String

var 声明的变量类型在初始化时就确定了，之后不能换成别的类型，这点和 JS 的 var 完全不同。

确实需要“任意类型”时有两种选择：

类型	含义	调用方法时
`Object?`	任何值都可以放	只能调用 `Object` 上的方法，其他操作要先判断或转换类型，编译器会检查
`dynamic`	关闭静态检查	任何调用都能通过编译，错了在运行时报错

优先使用 Object?，dynamic 主要用于处理 JSON 这类结构不确定的数据。

Dart 支持泛型，并且泛型在运行时保留（reified），List<int> 和 List<String> 在运行时也是不同的类型：

var list = <int>[1, 2, 3];
print(list is List<int>);    // true
print(list is List<String>); // false

Java 的泛型在运行时会擦除，Dart 不会。

空安全

空安全（null safety）的规则很简单：类型默认不可为空。

String a = 'hi';
// a = null;           // 编译错误
String? b;             // 可空类型，默认值为 null
print(b?.length);      // 安全访问，b 为 null 时结果为 null
print(b ?? 'default'); // 为 null 时取默认值

编译器会追踪变量是否可能为空，访问可空类型的成员前必须先处理空值。做过判断后，编译器会自动把类型“提升”为非空：

int lengthOf(String? s) {
  if (s == null) return 0;
  return s.length; // 这里 s 已被提升为 String
}

几个配套机制：

!：非空断言，告诉编译器“这里一定不为空”，如果运行时为空会抛异常。尽量少用。
late：延迟初始化，声明一个非空变量但稍后才赋值；读取时如果还没赋值会抛异常。
required：命名参数如果是非空类型且没有默认值，必须标记为 required。

“健全”（sound）的意思是：只要类型声明为非空，运行时就一定不会是 null，编译器和运行时都可以依赖这一点做优化。从 Dart 3 开始，语言只支持健全的空安全模式，旧的未迁移代码无法再运行。

编译方式：JIT 与 AOT

Dart 可以用不同方式编译，适配不同阶段：

方式	说明	使用场景
JIT（即时编译）	在 Dart VM 上运行，边运行边编译，支持增量重新加载代码	开发阶段：`dart run`、Flutter Debug 模式，热重载依赖它
AOT（预先编译）	提前编译为目标平台的机器码，启动快、运行稳定	发布阶段：`dart compile exe`、Flutter Release 模式
编译到 JS / Wasm	编译为 JavaScript 或 WebAssembly 在浏览器中运行	Web 平台

JIT 让开发时能快速迭代，AOT 让发布版本获得接近原生的性能，这也是 Flutter 选择 Dart 的重要原因之一。

库与包

库（library）

在 Dart 里，每个 .dart 文件就是一个库。可见性以库为单位：以下划线 _ 开头的标识符只在当前库内可见，没有 public / private / protected 关键字。

class Counter {
  int _value = 0;           // 库私有
  int get value => _value;  // 公开的只读访问
  void increment() => _value++;
}

注意私有是“库级别”的，同一个文件里的其他类也能访问 _value，这一点和 Java 的类级别私有不同。

导入方式：

import 'dart:math';                    // 核心库
import 'package:http/http.dart' as http; // 第三方包，加前缀避免命名冲突
import 'src/utils.dart';               // 相对路径
import 'package:collection/collection.dart' show IterableExtension; // 只导入部分

包（package）与 pubspec.yaml

包是可以分发的一组库，由 pubspec.yaml 描述，用 pub 工具管理，作用类似 npm 和 package.json。

name: my_app
description: 示例项目
version: 1.0.0

environment:
  sdk: ^3.0.0

dependencies:
  http: ^1.2.0

dev_dependencies:
  lints: ^4.0.0

常用命令：

dart pub get              # 安装依赖，生成 pubspec.lock
dart pub add http         # 添加依赖
dart pub add --dev lints  # 添加开发依赖
dart pub upgrade          # 在约束范围内升级
dart pub outdated         # 查看可升级的版本

Flutter 项目中对应地使用 flutter pub get 等命令。版本约束 ^1.2.0 表示 >=1.2.0 <2.0.0，和 npm 的语义一致。应用项目应该提交 pubspec.lock，保证构建可复现。

包的约定目录：lib/ 下是对外公开的代码，lib/src/ 下放内部实现（约定不被外部直接导入），bin/ 放可执行入口，test/ 放测试。

程序入口 main

每个 Dart 程序都从顶层函数 main() 开始执行：

void main() {
  print('Hello, Dart');
}

// 需要命令行参数时
void main(List<String> arguments) {
  print(arguments);
}

Flutter 应用的入口也是 main()，通常在里面调用 runApp()：

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(const MaterialApp(home: Text('Hello')));
}

Dart 支持顶层函数和顶层变量，不需要像 Java 那样把一切放进类里。函数也可以是类的静态方法、实例方法，或者定义在另一个函数内部的局部函数。

表达式、语句与错误

表达式有值，比如 a + b、cond ? x : y、函数调用；语句没有值，比如 if、for、return。if 是语句，所以需要值的地方用条件表达式 ? :。
静态分析会产出两类问题：警告（代码可能有问题，但能运行）和错误。错误又分为编译期错误（代码无法运行）和运行时错误（运行时抛出异常）。

与 JavaScript 的主要差异

方面	JavaScript	Dart
类型	动态类型	静态类型 + 类型推断
`null` / `undefined`	两者都有	只有 `null`，未初始化的可空变量就是 `null`
空值检查	运行时出错	编译期空安全检查
相等比较	`==` 会隐式转换，常用 `===`	`==` 调用对象的 `operator ==`，不做隐式类型转换；判断同一对象用 `identical()`
真值判断	任何值都能用于条件（truthy/falsy）	条件必须是 `bool`，`if (list.length)` 编译不通过
隐私	`#` 私有字段、闭包	以 `_` 开头，库级私有
模块	ES Module	文件即库，`import` / `export`，`show` / `hide` 控制导入范围
类	基于原型，`class` 是语法糖	基于类，支持 mixin、扩展方法、抽象类、隐式接口
函数参数	不检查个数	位置参数、可选位置参数、命名参数，调用时严格检查
异步	`Promise`、`async/await`	`Future`、`Stream`、`async/await`，也有事件循环和微任务队列
并发	Web Worker	Isolate：各自独立内存，通过消息通信

JS 的事件循环可以参考执行机制与事件循环，Dart 单个 isolate 内的模型与之类似：一个事件队列加一个微任务队列，微任务优先执行。

小结

Dart 中所有值都是对象；空安全后除 null 外的对象都继承自 Object，顶层类型是 Object?。
静态类型配合类型推断，var 推断后类型不能再变；优先用 Object? 而非 dynamic。
类型默认非空，?、!、late、required 是空安全的配套语法；Dart 3 起只支持健全空安全。
开发用 JIT 支持热重载，发布用 AOT 获得性能，Web 平台编译到 JS 或 Wasm。
每个文件是一个库，_ 开头表示库级私有；包由 pubspec.yaml 描述，用 pub 管理。