Flutter 语法抽象类接口

时间:2022-09-28 张风捷特烈人气:0

1. 接口存在的意义？

在 Dart 中接口定义并没有对应的关键字。可能有些人觉得 Dart 中弱化了接口的概念，其实不然。我们一般对接口的理解是：接口是更高级别的抽象，接口中的方法都是抽象方法，没有方法体。通过接口的定义，我们可以通过定义接口来声明功能，通过实现接口来确保某类拥有这些功能。

不过你有没有仔细想过，为什么接口会存在，引入接口的概念是为了解决什么问题？可能有人会说，通过接口，可以规范一类事物的功能，可以面向接口进行操作，从而可以更加灵活地进行拓展。其实这只是接口的作用，而且这些功能抽象类也可以支持。所以接口一定存在什么特殊的功能，是抽象类无法做到的。

都是抽象方法的抽象类，和接口有什么本质的区别呢？在我的初入编程时，这个问题就伴随着我，但渐渐地，这个问题好像对编程没有什么影响，也就被遗忘了。网上很多文章介绍抽象类和接口的区别，只是在说些无关痛痒的形式区别，并不能让我觉得接口存在有什么必要性。

思考一件事物存在的本质意义，可以从没有这个事物会产生什么后果来分析。现在想一下，如果没有接口，一切的抽象行为仅靠抽象类完成会有什么局限性或说弊端。没有接口，就没有实现 (implements) 的概念，其实这就等价于在问 implements 消失了，对编程有什么影响。没有实现，类之间就只能通过继承 (extends) 来维护 is-a 的关系。所以就等价于在问 extends 有什么局限性或说弊端。答案呼之欲出：多继承的二义性。

那问题来了，为什么类不能支持多继承，而接口可以支持多实现，继承和实现有什么本质的区别呢？为什么实现不会带来二义性的问题，这是理解接口存在关键。

2. 继承 VS 实现

下面我们来探讨一下继承和实现的本质区别。如下 A 和 B 类，有一个相同的成员变量和成员方法：

class A{
  String name;
  A(this.name);
  void run(){  print("B"); }
}
class B{
  String name;
  B(this.name);
  void run(){ print("B"); }
}

对于继承而言派生类会拥有基类的成员变量与成员方法，如果支持多继承，就会出现两个问题：

问题一 : 基类中有同名成员变量 ,无法确定成员的归属类
问题二: 基类中有同名成员方法，且子类未覆写。在调用时，无法确定执行哪个。

class C extends A , B {
  C(String name) : super(name); // 如果多继承，该为哪个基类的 name 成员赋值 ??
}
void main(){
  C c = C("hello")
  c.run(); // 如果多继承，该执行哪个基类的 run 方法 ??
}

其实仔细思考一下，一般意义上的接口之所以能够多实现，就是通过限制，对这两个问题进行解决。比如 Java 中：

不允许在接口中定义普通的成员变量，解决问题一。
在接口中只定义抽象成员方法，不进行实现。而是强制派生类进行实现，解决问题二。

abstract class A{
  void run();
}
abstract class B{
  void run();
}
class C implements A,B{
  @override
  void run() {
    print("C");
  }
}

到这里，我们就认识到了为什么接口不存在多实现的二义性问题。这就是继承和实现最本质的区别，也是抽象类和接口最重要的差异。从这里可以看出，接口就是为了解决多继承二义性的问题，而引入的概念，这就是它存在的意义。

3. Dart 中接口与实现的特殊性

Dart 中并不像 Java 那样，有明确的关键字作为接口类的标识。因为 Dart 中的接口概念不再是传统意义上的狭义接口。而是 Dart 中的任何类都可以作为接口，包括普通的类，这也是为什么 Dart 不提供关键字来表示接口的原因。

既然普通类可以作为接口，那多实现中的二义性问题是必须要解决的，Dart 中是如何处理的呢？如下是 A 、B 两个普通类，其中有两个同名 run 方法：

class A{
  void run(){
    print("run in a");
  }
}
class B{
  void run(){
    print("run in a");
  }
  void log(){
    print("log in a");
  }
}

当 C 类实现 A 、B 接口，必须强制覆写所有成员方法，这点解决了二义性的问题二：

那问题一中的成员变量的歧义如何解决呢？如下，在 A 、B 中添加同名的成员变量：

class A{
  final String name;
  A(this.name);
  // 略同...
}
class B{
  final String name;
  B(this.name);
  // 略同...
}

当 C 类实现 A 、B 接口，必须强制覆为所有成员变量提供 get 方法，这点解决了二义性的问题一：

这样，C 就可以实现两个普通类，而避免了二义性问题：

class C implements A, B {
  @override
  String get name =&gt; "C";
  @override
  void log() {}
  @override
  void run() {}
}

其实，这是 Dart 对 implements 关键字的功能加强，迫使派生类必须提供所有成员变量的 get 方法，必须覆写所有成员方法。这样就可以让类和接口成为两个独立的概念，一个 class 既可以是类，也可以是接口，具有双重身份。

其区别在于，在 extend 关键字后，表示继承，是作为类来对待；

在 implements 关键字之后，表示实现，是作为接口来对待。

4.Dart 中抽象类作为接口的小细节

我们知道，抽象类中允许定义普通成员变量/方法。下面举个小例子说明一下继承 extend 和实现 implements 的区别。对于继承来说，派生类只需要实现抽象方法即可，抽象基类中的普通成员方法可以不覆写：

而前面说过，implements 关键字要求派生类必须覆写接口中的所有方法。也就表示下面的 C implements A 时，也必须覆写 log 方法。从这个例子中，可以很清楚地看出继承和实现的差异性。

抽象类和接口的区别，就是继承和实现的区别，在代码上的体现是 extend 和 implements 关键字功能的区别。只有理解继承的局限性，才能认清接口存在的必要性。

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