理解Dart的Mixin繼承機制

Dart語言集合了現代編程語言的衆多優勢，Mixin繼承機制也是其一。但針對Java程序員來講，可能不是一會兒能理解的，好比我第一次看到的時候，也迷迷糊糊了半天——這是啥玩意？？？

要說Mixin，可能寫成MixIn會更好理解，翻譯回來就是混入，固然你執意說這是一種「迷信」繼承機制，那也沒轍。

下面將從一個實際情景入手，對比Java和Dart的實現，以便更好理解Dart的mixin。

場景

咱們先來描繪這麼一個職業關係圖：

職業關係圖

從圖中能夠梳理出如下關係：

• 工程師類目，有軟件工程師和建築工程師師等，他們共同點都是工程師
• 教師類目有美術教師，IT教師等，他們共同點都是教師

而以上的工程師、教師都是社會的工做者。

那麼接下來咱們分別使用Java和Dart來實現這個關係類。

注意：接下來的這篇文章中爲了方便表達意義，將全部類寫在一個文件裏面，請暫時忽略代碼不規範細節。而且Dart在本文不會使用語法糖寫法。

Java版本實現

從層級出發，能夠寫出Java版本實現以下：

//工做者
abstract class Worker {
    public abstract void doWork();//工做者須要工做
}

//工程師
class Engineer extends Worker {
    @Override
    public void doWork() {
        System.out.println("工程師在工做");
    }
}

//教師
class Teacher extends Worker {
    @Override
    public void doWork() {
        System.out.println("教師在教學");
    }
}

//軟件工程師
class SoftwareEngineer extends Engineer {

}

//建築工程師
class BuildingEngineer extends Engineer {

}

//美術教師
class ArtTeacher extends Teacher {

}

//IT教師
class ITTeacher extends Teacher {

}

Dart版本實現

//工做者
abstract class Worker {
  void doWork();//工做者須要工做
}

//工程師
class Engineer extends Worker {
  void doWork() {
    print('工程師在工做');
  }
}

//教師
class Teacher extends Worker {
  void doWork() {
    print('教師在教學');
  }
}

//軟件工程師
class SoftwareEngineer extends Engineer {

}

//建築工程師
class BuildingEngineer extends Engineer {

}

//美術教師
class ArtTeacher extends Teacher {

}

//IT教師
class ITTeacher extends Teacher {

}

從上面實現能夠看出，兩個實現並沒什麼卵區別好咩。。。。。。

嗯，目前來講確實是這樣的，由於Dart也是單繼承。

由於上面的場景是在是too young too simple了，下面開始擴展一些場景。

場景擴展

仍是剛剛那張關係圖，咱們開始思考這些職業他們都具備什麼能力。

因而我給這些職業虛擬瞭如下能力：

職業	能力
軟件工程師	軟件設計、修電腦
建築工程師	手繪
美術教師	手繪、書法
IT教師	修電腦

他們的關係圖以下：

經過圖形或表格能夠看出，軟件工程師和IT教師都具有修電腦的能力，建築工程師和美術教師都具有手繪的能力，可是這些能力都是他們特有的，不是工程師或者教師具有的能力，因此不能在他們的父類中實現。

那麼這個時候咱們就考慮到一個東西——接口。

以軟件工程師和IT教師爲例：

他們都具有修電腦的能力：

interface CanFixComputer {
    void fixComputer();
}

interface CanDesignSoftware {
    void designSoftware();
}

//軟件工程師
class SoftwareEngineer extends Engineer implements CanFixComputer, CanDesignSoftware {

    @Override
    public void fixComputer() {
        System.out.println("修電腦");
    }

    @Override
    public void designSoftware() {
        System.out.println("設計軟件");
    }
}

//IT教師
class ITTeacher extends Teacher implements CanFixComputer {

    @Override
    public void fixComputer() {
        System.out.println("修電腦");
    }
}

  至關標準的實現了

  咱們知道Dart是沒有interface這種東西的，但並不覺得着這門語言沒有接口，事實上，Dart任何一個類都是接口，你能夠實現任何一個類，只須要重寫那個類裏面的全部具體方法。

    咱們只須要將上面的interface 修改爲 abstract class，就是dart中的實現了。

    可是咱們發現，fixComputer這個接口被繼承了兩次，而且兩次的實現都是同樣的，這裏就出現了代碼重複和冗餘的問題。怎麼辦呢？在java中咱們有接口的default實現來解決這個問題(這是一個java8出現的不得已的方案。)

    這個時候mixin的做用就出現了

abstract class CanFixComputer {
  void fixComputer() {
    print('修電腦');
  }
}

abstract class CanDesignSoftware {
  void designSoftware() {
    print('設計軟件');
  }
}

//軟件工程師
class SoftwareEngineer extends Engineer
    with CanFixComputer, CanDesignSoftware {

}

//IT教師
class ITTeacher extends Teacher with CanFixComputer {

}

main() {
  ITTeacher itTeacher = new ITTeacher();
  itTeacher.doWork();
  itTeacher.fixComputer();
  SoftwareEngineer softwareEngineer = new SoftwareEngineer();
  softwareEngineer.doWork();
  softwareEngineer.fixComputer();
  softwareEngineer.designSoftware();
}

能夠看到，這裏再也不用implements，更不是extends，而是with。

      並且，每一個具備某項特性的類再也不須要具體去實現一樣的功能，接口是無法實現功能的，而經過繼承的方式雖然能實現功能，但已經有父類，同時不是一個父類，又不能多繼承，因此這個時候，Dart的Mixin機制就比Java的接口會高效，開發上層的只須要關心當前須要什麼特性，而開發功能模塊的關心具體要實現什麼功能。

順序的理解

既然是with，那應該也會有順序的區別，
思考一個問題：若是同時with兩個類，但兩個類中有一樣的一個方法的不一樣實現，那麼這個時候應該使用的是哪個類的方法？

下面以一個簡單的Demo來講明這個問題：

class First {
  void doPrint() {
    print('First');
  }
}

class Second {
  void doPrint() {
    print('Second');
  }
}

class Father {
  void doPrint() {
    print('Father');
  }
}

class Son1 extends Father with First,Second {
  void doPrint() {
    print('Son1');
  }
}

class Son2 extends Father with First implements Second {
  void doPrint() {
    print('Son2');
  }
}

main() {
  Son1 son1 = new Son1();
  son1.doPrint();
  Son2 son2 = new Son2();
  son2.doPrint();
}

那麼這個程序運行後，將會在控制檯輸出以下：

1 2

Son1 Son2

能夠看到，不管是extends、implements仍是mixin，優先級最高的是在具體類中的方法。

咱們稍微改一下上面的例子：

class First {
  void doPrint() {
    print('First');
  }
}

class Second {
  void doPrint() {
    print('Second');
  }
}

class Father {
  void doPrint() {
    print('Father');
  }
}

class Son1 extends Father with First,Second {

}

class Son2 extends Father with First implements Second {

}

main() {
  Son1 son1 = new Son1();
  son1.doPrint();
  Son2 son2 = new Son2();
  son2.doPrint();
}

這個時候控制檯輸出以下：

1 2	Second First

能夠看到，其實在Son2中implements只是說要實現他的doPrint()方法，這個時候其實具體實現是First中Mixin了具體實現。
而Mixin的具體順序也是能夠從代碼倒過來看的，最後mixin的優先級是最高的。

PS: dart中有個關鍵字 mixin 能夠用來替換上面的 class，這個類表示專門用來作mixin的。

另外在mixin類中咱們還以使用這樣使用

mixin MusicalPerformer on Musician {
  // ···
}

這個表示只有類Musician可以使用這個mixin類。