Dart - 抽象類的實例化

1、抽象類的使用

Dart 抽象類能夠只聲明方法，也能夠有具體的方法實現，可是不能直接用抽象類來建立實例，只能被繼承使用或者充當接口。

定義一個抽象類 Animal

abstract class Animal {
  // 僅聲明eat方法
  void eat();

  // 聲明方法，且有具體實現
  void sleep() {
    print("睡覺");
  }
}
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繼承使用

class Cat extends Animal {
  @override
  void eat() {
    print("喵喵吃");
    sleep();
  }

  // 能夠不實現 sleep 方法
}
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充當接口

class Cat implements Animal {
  void eat() {
    print("吃");
  }

  // 必須實現 sleep 方法
  void sleep() {
    print('睡');
  }
}
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實例化

final animal = Animal();
// 抽象類實例化會報錯
// Error: The class 'Test' is abstract and can't be instantiated.
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• 抽象類不能實例化。
• 繼承: 子類比較實現抽象方法，子類能夠不重寫抽象類中已實現的方法。
• 接口: 必須實現抽象類中聲明的全部方法

2、抽象類的實例化

上面提到了抽象類不能用於建立實例，可是有沒有發現，Dart 提供的 Map 和 List 就是抽象類，卻能夠直接使用它們建立出一個實例對象

final list = List();
final dict = Map<String, dynamic>();
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咱們來看一下 Map 的源碼：

Map 的確是抽象類，不過此時咱們也注意到了，在 Map 這個抽象類中，定義了一個工廠構造方法，這就是使抽象類可實例化的關鍵所在，由於工廠方法能夠返回一個實例對象，但這個對象的類型不必定就是當前類!

在這個地方，Map 的工廠方法並無具體的實現，而只是在工廠構造方法前加了一個關鍵字 external。 external 關鍵字可讓方法的聲明與實現分離，即 能夠由外部來幫咱們完成具體的方法實現，那外部如何才能關聯到該聲明的方法呢？這裏就須要用到註解 @patch，使外部的方法實現與該聲明的方法綁定

• external 能夠分離方法的聲明與實現
• @patch 關聯某個類中用 external 修飾的方法的實現

根據以下路徑能夠找到 Map 的具體實現源碼

// flutter/bin/cache/dart-sdk/lib/_internal/vm/lib/map_patch.dart

@patch
factory Map() => new LinkedHashMap<K, V>();
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能夠看到，這裏使用了 LinkedHashMap 來實現 Map 。

咱們再去看一下 LinkedHashMap 的實現源碼，路徑以下：

// flutter/bin/cache/dart-sdk/lib/collection/linked_hash_map.dart

external factory LinkedHashMap(
    {bool Function(K, K)? equals,
    int Function(K)? hashCode,
    bool Function(dynamic)? isValidKey});
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這裏咱們又發現 LinkedHashMap 也僅僅只是聲明，找到具體實現

// flutter/bin/cache/dart-sdk/lib/_internal/vm/lib/collection_patch.dart

@patch
class LinkedHashMap<K, V> {
  @patch
  factory LinkedHashMap(
      {bool equals(K key1, K key2)?,
      int hashCode(K key)?,
      bool isValidKey(potentialKey)?}) {
    if (isValidKey == null) {
      if (hashCode == null) {
        if (equals == null) {
          return new _InternalLinkedHashMap<K, V>();
        }
        hashCode = _defaultHashCode;
      } else {
        if (identical(identityHashCode, hashCode) &&
            identical(identical, equals)) {
          return new _CompactLinkedIdentityHashMap<K, V>();
        }
        equals ??= _defaultEquals;
      }
    } else {
      hashCode ??= _defaultHashCode;
      equals ??= _defaultEquals;
    }
    return new _CompactLinkedCustomHashMap<K, V>(equals, hashCode, isValidKey);
  }

...
}
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能夠看到，LinkedHashMap的工廠構造方法返回的實例類型是 _InternalLinkedHashMap 或 _CompactLinkedCustomHashMap ，這裏咱們再看一下這兩個類的實現源碼

// flutter/bin/cache/dart-sdk/lib/_internal/vm/lib/compact_hash.dart

@pragma("vm:entry-point")
class _InternalLinkedHashMap<K, V> extends _HashVMBase with MapMixin<K, V>, _LinkedHashMapMixin<K, V>, _HashBase, _OperatorEqualsAndHashCode implements LinkedHashMap<K, V> {
  _InternalLinkedHashMap() {
    _index = new Uint32List(_HashBase._INITIAL_INDEX_SIZE);
    _hashMask = _HashBase._indexSizeToHashMask(_HashBase._INITIAL_INDEX_SIZE);
    _data = new List.filled(_HashBase._INITIAL_INDEX_SIZE, null);
    _usedData = 0;
    _deletedKeys = 0;
  }
}

......

class _CompactLinkedIdentityHashMap<K, V> extends _HashFieldBase with MapMixin<K, V>, _LinkedHashMapMixin<K, V>, _HashBase, _IdenticalAndIdentityHashCode implements LinkedHashMap<K, V> {
  _CompactLinkedIdentityHashMap() : super(_HashBase._INITIAL_INDEX_SIZE);
}

class _CompactLinkedCustomHashMap<K, V> extends _HashFieldBase with MapMixin<K, V>, _LinkedHashMapMixin<K, V>, _HashBase implements LinkedHashMap<K, V> {
  final _equality;
  final _hasher;
  final _validKey;

  // TODO(koda): Ask gbracha why I cannot have fields _equals/_hashCode.
  int _hashCode(e) => _hasher(e);
  bool _equals(e1, e2) => _equality(e1, e2);

  bool containsKey(Object? o) => _validKey(o) ? super.containsKey(o) : false;
  V? operator [](Object? o) => _validKey(o) ? super[o] : null;
  V? remove(Object? o) => _validKey(o) ? super.remove(o) : null;

  _CompactLinkedCustomHashMap(this._equality, this._hasher, validKey)
      : _validKey = (validKey != null) ? validKey : new _TypeTest<K>().test,
        super(_HashBase._INITIAL_INDEX_SIZE);
}
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它們都是一個普通的類，沒有工廠構造方法，也就是說 Map 中的 external factory Map(); 最終返回的最終實例類型爲 _InternalLinkedHashMap 或 _CompactLinkedCustomHashMap

咱們能夠作一個簡單的驗證

final map = Map();
print(map.runtimeType);

// 打印結果
// _InternalLinkedHashMap<dynamic, dynamic>
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咱們來試着實例化一個抽象類吧

abstract class Animal {
  void eat();

  void sleep() {
    print("睡覺");
  }

  factory Animal() {
    return Cat();
  }
}

 class Cat implements Animal {
  void eat() {
    print("吃");
  }

  void sleep() {
    print('睡');
  }
}
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final animal = Animal();
print(animal.runtimeType); 

// 打印結果: Cat
複製代碼

可能會有同窗要問了，這裏用的是接口的方式，能夠用繼承的方式嗎？ 很遺憾不行，由於在抽象類中定義了工廠構造方法後，在子類中不能定義除工廠構造方法外的其它構造方法了，會報錯~

總結一下：

抽象類沒法直接建立實例，可是能夠經過實現工廠構造方法來間接實現抽象類的實例化！

3、補充

那饒了這麼一大圈，爲何不直接在聲明的時候就給它實現了呢？🤔 這樣作的好處就是：

• 複用同一套API的聲明
• 能夠針對不一樣的平臺作不一樣的實現

而 針對不一樣的平臺作不一樣的實現 這一點在下方給出的源碼中能夠看出

// flutter/bin/cache/dart-sdk/lib/io/file_system_entity.dart
abstract class _FileSystemWatcher {
  external static Stream<FileSystemEvent> _watch(
      String path, int events, bool recursive);
  external static bool get isSupported;
}
複製代碼

// flutter/bin/cache/dart-sdk/lib/_internal/vm/bin/file_patch.dart

@patch
static Stream<FileSystemEvent> _watch(
    String path, int events, bool recursive) {
  if (Platform.isLinux) {
    return new _InotifyFileSystemWatcher(path, events, recursive)._stream;
  }
  if (Platform.isWindows) {
    return new _Win32FileSystemWatcher(path, events, recursive)._stream;
  }
  if (Platform.isMacOS) {
    return new _FSEventStreamFileSystemWatcher(path, events, recursive)
        ._stream;
  }
  throw new FileSystemException(
      "File system watching is not supported on this platform");
}
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