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从Flutter范儿的单例来看Dart的构造函数

单例模式

单例模式应该是设计模式中使用的最广泛的一种设计模式了,在Kotlin中,甚至为它单独创建了一个语法糖——object类,来快速实现单例模式,而在Dart中,并没有像Kotlin这样的语法糖,所以,参考单例的一般实现,我们可以很容易的实现下面这样一个单例。

class Singleton {
  static Singleton? _instance;

  // 私有的命名构造函数
  Singleton._private() {
    // TODO
  }

  static Singleton getInstance() {
    if (_instance == null) {
      _instance = Singleton._private();
    }
    return _instance!;
  }
}

上面的代码与大部分编程语言的代码都差不多,不外乎就是单例的几个特点:

  • 私有构造函数
  • 静态instance访问

在Dart中,变量和函数前面加上「_」就代表私有,但这个私有实际上的含义是「只能在当前文件中访问」,所以,如果在当前文件中,你依然是可以访问这个私有变量或者函数的。 另外,由于Dart是单线程模型,所以也不存在线程安全的问题,不用做线程控制。

上面的代码,作为一个Dart初学者来说,是无可厚非的,但是对于老司机来说,明显没有Flutter范儿,所以,我们借助Dart的语法糖,来改造下上面的单例代码。

class Singleton {
  static Singleton? _instance;

  // 私有的命名构造函数
  Singleton._private() {
    // TODO
  }

  static Singleton get instance => _instance ??= Singleton._private();
}

首先,通过「??=」来简化空判断,其次,通过get函数来获取实例,将instance函数变成了instance变量。这样一来,代码简化了不少,而且也更加简单了。

不过,这依然不是最具Flutter范儿的单例写法,在Dart中,它提供了一个factory关键字,与Kotlin中的object关键字,有异曲同工之妙,我们来看看官方推荐的单例写法。

class Singleton {
  static final Singleton _singleton = Singleton._internal();

  factory Singleton() => _singleton;

  Singleton._internal() {
    // TODO
  }
}

所谓的factory constructor,它的作用是「仅在第一次创建实例,后续都返回相同的实例」,这不就是天然的单例吗,所以,借助factory constructor,我们可以很方便的写出一个Flutter范儿的单例。

构造函数

构造函数是一个类在初始化时,主动调用的函数,在Dart中,有多种不同的构造函数,它们在不同的场景下使用,可以极大的简化我们的代码,同时也让我们的代码更加具有Flutter范儿。

默认构造函数

缺省构造函数不用自己创建,如果一个类没有构造函数,那么它会自动添加一个,它什么都不做。

// Default Constructor
class Test {
  String name = 'xys';
  Test();
}

在构造函数中初始化变量

Dart提供了多种不同的方式在构造函数中未变量赋值,其中最简单的,就是在构造时初始变量。

// Constructor with parameters
class Test {
  String name;
  Test(this.name);
}

其实Test(this.name)实际上就是Test(String name){this.name = name}的简化写法。

同时,构造函数也可以增加方法体,进行一些初始化逻辑。

// Constructor with the initial method
class Test {
  String name;
  Test(this.name) {
    // TODO
  }
}

�当你需要在构造函数初始化时给变量赋值时,可以通过initializer list来实现。

// Constructor with initializer
class Test {
  String name;
  
  Test(name) : name = handleSth(name);
  
  static String handleSth(String e) => e.toUpperCase();
}

initializer list可以初始化多个变量,它们之间可以使用「,」进行分隔,如果有super构造器,那么它一般放在最后。

如果你要override基类的变量,那么可以通过super关键字来覆写。

// Constructor with super()
class Base {
  String id;
  Base(this.id);
}
class Test extends Base {
  String name;
  Test(this.name, String id) : super(id);
}

另外,构造函数中,还支持通过Asserts�来做一些检查。

// Constructor with assertion
class Test {
  String name;
  Test(this.name) : assert(name.length > 3);
}

对于Dart的参数来说,通常我们设置的都是必选参数,就是类似我们上面的这些参数,而在Dart中,还可以设置可选参数。

class Test {
  String name;

  Test(this.name, [int sex = 0]);
}

Test('xys', 1);

或者你觉得可选参数在使用时的语义不太明确,那么你可以使用具名参数。

class Test {
  String name;

  Test(this.name, {int sex = 0});
}

Test('xys', sex: 1);

这样在使用时,语义会更加明确。

私有构造函数

私有构造函数,除了我们前面提到的单例使用场景外,下面这个场景,也使用的很多。

class Utils {
  Utils._();
  static void log(String message) => print(message);
}

通过私有构造函数,我们可以避免使用者创建工具类的实例,而是让使用者直接调用静态函数。

具名构造函数

具名构造函数可以给当前的构造逻辑起一个别名,方便调用者通过语义来进行调用。

// Constructor with this()
class Test {
  String name;
  int sex;
  Test(this.name, this.sex);
  Test.boy(String name) : this(name, 1);
  Test.girl(String name) : this(name, 0);
}

const构造函数

const构造函数在Flutter中使用的非常多,因为一个const构造函数是不可变的,const构造函数在运行时会指向内存空间的同一个对象,从而提高代码执行的效率,所以,在Flutter中,如果一个Widget是可以定义为const的,那就把它定义为const吧。

factory构造函数

factory constructor前面我们已经讲解过了,它可以从另一个构造函数,或者是其它类,返回一个唯一的实例。最常用的场景就是单例的使用,我们来看下它的另一个使用场景,即从缓存中返回唯一实例。

class Test {
  final String name;

  static final _cache = <String, Test>{};

  Test._(this.name);

  factory Test(name) => _cache[name] ??= Test._(name);
}

factory构造函数与static method的区别

在大部分时间,这两者都是非常类似的,甚至是可以混用的,但是它们之间,还是有一些区别的。

对于factory constructor来说,它不需要命名,也不用指定通用参数,这样可以减少很多模板代码,我们来看下面这个例子。

class ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>> {}

在这个例子中,它包含一个比较复杂的泛型,如果我们要创建一个静态工厂,那么就需要这样:

class ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>> {
  static ComplexClass<Value, Notifier> someFactory<ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>>() {
    // TODO: return a ComplexClass instance
  }
}

我们需要创建很复杂的参数类型,但是使用factory constructor,则可以避免这些模板代码。

class ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>> {
  factory ComplexClass.someFactory() {
    // TODO: return a ComplexClass instance
  }
}

最后

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