【譯】Dart | 什麼是Mixin
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當我開始學習Dart時，mixins對我來說是一個新的的概念。 我從C#轉過來，Mixin這個概念是不存在的（據我所知，至少在C＃8.0之前不存在）。 起初，我發現這個概念有點難以理解，直到現在我才意識到它有多麼強大。
免責宣告：Mixins在Dart 2中不斷髮展。本文一些內容未來可能將會不再適用。
為什麼我們需要Mixin
我們先來看看下面的類繼承圖：
我們這裡有一個名為Animal的超類，它有三個子類（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，藍色方塊表示具有此行為的類的例項可以swim。
有些動物有共同的行為：貓和鴿子都可以行走，但是貓不能飛（除了Nyan Cat:grinning:）。 這些行為與此分類正交，因此我們無法在超類中實現這些行為。
如果一個類可以擁有多個超類，那就很容易辦到了。我們可以建立另外三個類：Walker，Swimmer，Flyer。在那之後，我們只需從Walker類繼承Dove和Cat。但在Dart中，每個類（除了Object類）都只有一個超類。
我們可以實現它，而不是繼承自Walker類，因為它是一個介面，但我們必須在多個類中實現行為，因此它並不是一個好的解決方案。
我們需要一種在多個類層次結構中重用類的程式碼的方法。 Mixin就能夠辦到這一點！
'Mixins are a way of reusing a class’s code in multiple class hierarchies. —dartlang.org'
:lock:限制
mixin功能有一些限制（來自dartlang.org）：
- 在Dart 1.12或更低版本使用Mixin時必須繼承至Object，並且不能呼叫super（）方法。
- SuperMixin ：Dart 1.13或更高版本支援繼承至Object以外的類並使用Mixin，而且可以呼叫super.method（）。這項支援僅在DartVM中預設開啟，並且在標誌後面的Analyzer中才能夠使用。更具體地說，它位於命令列分析器中的--supermixin標誌之後。它也可以在分析伺服器中，在客戶端可配置選項後面。Dart2js和dartdevc不支援SuperMixin。
- 在Dart 2.1中，mixins預計會有更少的限制。例如，Flutter支援mixins呼叫super（）並從Object以外的類擴充套件，但是這些在出現在所有Dart SDK中之前，語法有可能會發生變化。
:memo:語法
我們明白了mixins為什麼如此有用，下面讓我們看看如何建立和使用它們。
Mixins通過普通的類宣告隱式定義：
class Walker {
void walk() {
print("I'm walking");
}
}
複製程式碼
如果我們不想讓我們建立的mixin被例項化或擴充套件，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");
}
}
複製程式碼
要使用mixin的話，你需要使用with關鍵字，後跟一個或多個mixin的名稱：
class Cat extends Mammal with Walker {}
class Dove extends Bird with Walker, Flyer {}
複製程式碼
我在Cat類上定義了Walker mixin，它允許我們呼叫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.
}
複製程式碼
:mag_right: 詳情
我告訴過你我發現這個概念有點難以理解，但是到目前為止它看上去並不那麼難是嗎？
哈哈。
那麼，你能告訴我們以下程式的輸出是什麼嗎:dizzy_face:？
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);
}
複製程式碼
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），B和P類都有一個名為getMessage的方法。
首先，我們呼叫AB類的getMessage方法，然後呼叫BA類的getMessage方法。
那麼你認為，結果是什麼？
- A. It does not compile
- B. BA
- C. AB
- D. BAAB
- E. ABBA
...
噹噹噹~答案是B！這個程式將列印BA。
我想你在猜測mixins的宣告順序非常重要。
Why？它是如何工作的？
:sparkles:線性化
當您將mixin混入類中時，請記住下面這句話：
'Dart中的Mixins通過建立一個新類來實現，該類將mixin的實現層疊在一個超類之上以建立一個新類 ，它不是“在超類中”，而是在超類的“頂部”，因此如何解決查詢問題不會產生歧義。
— Lasse R. H. Nielsen on StackOverflow.'
實際上，這段程式碼
class AB extends P with A, B {}
class BA extends P with B, A {}
複製程式碼
在語義上等同於
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 {}
複製程式碼
最終的繼承關係可以用下圖表示：
在AB和P之間建立新類，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，我們並沒有使用多重繼承！
- Mixins不是一種在經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的方法。
- 它類似於擴充套件類所獲得的重用，但它與單繼承相容，因為它是線性的。
— Lasse R. H. Nielsen on StackOverflow.
宣告mixins的順序代表了從最高階到最高階的繼承鏈，這件事非常重要，你需要記住。
:page_facing_up:型別
mixin應用程式例項的型別是什麼？
通常，它是其超類的子型別，也是mixin名稱本身表示的類的子型別，即原始類的型別。 —dartlang.org
所以這意味著這個程式
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);
}
複製程式碼
將在控制檯中列印六行true。
詳細解釋
Lasse R. H. Nielsen給了我一個很棒的解釋：
由於每個mixin應用程式都建立一個新類，它還會建立一個新介面（因為所有Dart類也定義了介面）。 如上所述，新類擴充套件了超類幷包含了mixin類成員的副本，但它也實現了mixin類介面。
在大多數情況下，無法引用mixin-application類或其介面。
Super with Mixin的類只是類的匿名超類，宣告類似C類使用Mixin {}擴充套件Super。 如果你將一個mixin應用程式命名為類CSuper = Super with Mixin {}，那麼你可以參考mixin應用程式類及其介面，它將是Super和Mixin的子型別。
— Lasse R. H. Nielsen
什麼時候應該使用mixins？
當我們想要在不共享相同類層次結構的多個類之間共享行為時，或者在超類中實現此類行為沒有意義時，Mixins非常有用。
通常情況下是序列化（例如，檢視jaguar_serializer）或持久化。 但是你也可以使用mixins來提供一些實用功能（比如Flutter中的RenderSliverHelpers）。
花點時間玩這個功能，我相信你會找到新的用例:wink:。 不要侷限於無狀態mixins，你絕對可以儲存變數並使用它們！
:chart_with_upwards_trend:Mixins的規範正在發展
如果你對Dart語言的演變感興趣，你應該知道它的規範將在Dart 2.1中發展，他們會喜歡你的反饋。 有關詳細資訊，請閱讀 此內容 。
為了讓您瞭解未來的一些趨勢，請考慮以下原始碼：
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();
}
複製程式碼
第13行到第18行的mixin宣告表示Super上的超類約束。 這意味著為了將這個mixin用在這裡，這個類必須繼承或實現Super，因為mixin使用了Super提供的功能。
這個程式的輸出是：
MySuper Sub 複製程式碼
如果你想知道為什麼，請回憶mixins是如何線性化的：
第15行呼叫super.method（）實際上呼叫了第8行宣告的方法。
:dolphin: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 {}
複製程式碼
我們可以在下面看到這些mixin是如何線性化的：
:green_book:總結
我們看到mixins是一個強大的概念，允許您跨多個類層次結構重用程式碼。
Flutter經常使用到這個功能，我覺得更好地理解它非常重要，這就是為什麼我跟你分享我的理解。
感謝Jeroen Meijer的校對。
如果您對Mixin十分感興趣，歡迎在下方與我留言，或者聯絡我，我們一起討論！:smiley: