在專欄的第 2 篇預習文章“[Dart 語言概覽](https://time.geekbang.org/column/article/104071)”中，我們簡單地認識了 Dart 這門優秀的程序語言。那么，Dart 與其他語言究竟有什么不同呢？在已有其他編程語言經驗的基礎上，我又如何快速上手呢？ 今天，我們就從編程語言中最重要的組成部分，也就是基礎語法與類型變量出發，一起來學習 Dart 吧。 ## Dart 初體驗 為了簡單地體驗一下 Dart，我們打開瀏覽器，直接在[repl.it](https://repl.it/languages/dart)新建一個 main.dart 文件就可以了（當然，你也可以在電腦安裝 Dart SDK，體驗最新的語法）。 下面是一個基本的 hello world 示例，我聲明了一個帶 int 參數的函數，并通過字符串內嵌表達式的方式把這個參數打印出來： ~~~ printInteger(int a) { print('Hello world, this is $a.'); } main() { var number = 2019; printInteger(number); } ~~~ 然后，在編輯器中點擊“run”按鈕，命令行就會輸出： ~~~ Hello world, this is 2019. ~~~ 和絕大多數編譯型語言一樣，Dart 要求以 main 函數作為執行的入口。 在知道了如何簡單地運行 Dart 代碼后，我們再來看一下 Dart 的基本變量類型。 ## Dart 的變量與類型 在 Dart 中，我們可以用 var 或者具體的類型來聲明一個變量。當使用 var 定義變量時，表示類型是交由編譯器推斷決定的，當然你也可以用靜態類型去定義變量，更清楚地跟編譯器表達你的意圖，這樣編輯器和編譯器就能使用這些靜態類型，向你提供代碼補全或編譯警告的提示了。 在默認情況下，未初始化的變量的值都是 null，因此我們不用擔心無法判定一個傳遞過來的、未定義變量到底是 undefined，還是燙燙燙而寫一堆冗長的判斷語句了。 Dart 是類型安全的語言，并且所有類型都是對象類型，都繼承自頂層類型 Object，因此一切變量的值都是類的實例（即對象），甚至數字、布爾值、函數和 null 也都是繼承自 Object 的對象。 Dart 內置了一些基本類型，如 num、bool、String、List 和 Map，在不引入其他庫的情況下可以使用它們去聲明變量。下面，我將逐一和你介紹。 ### num、bool 與 String 作為編程語言中最常用的類型，num、bool、String 這三種基本類型被我放到了一起來介紹。 **Dart 的數值類型 num，只有兩種子類**：即 64 位 int 和符合 IEEE 754 標準的 64 位 double。前者代表整數類型，而后者則是浮點數的抽象。在正常情況下，它們的精度與取值范圍就足夠滿足我們的訴求了。 ~~~ int x = 1; int hex = 0xEEADBEEF; double y = 1.1; double exponents = 1.13e5; int roundY = y.round(); ~~~ 除了常見的基本運算符，比如 +、-、\*、/，以及位運算符外，你還能使用繼承自 num 的 abs()、round() 等方法，來實現求絕對值、取整的功能。 實際上，你打開官方文檔或查看源碼，就會發現這些常見的運算符也是繼承自 num： :-:  圖 1 num 中的運算符 如果還有其他高級運算方法的需求 num 無法滿足，你可以試用一下 dart:math 庫。這個庫提供了諸如三角函數、指數、對數、平方根等高級函數。 **為了表示布爾值，Dart 使用了一種名為 bool 的類型**。在 Dart 里，只有兩個對象具有 bool 類型：true 和 false，它們都是編譯時常量。 Dart 是類型安全的，因此我們不能使用**if(nonbooleanValue)**或**assert(nonbooleanValue)**之類的在 JavaScript 可以正常工作的代碼，而應該顯式地檢查值。 如下所示，檢查變量是否為 0，在 Dart 中需要顯示地與 0 做比較： ~~~ // 檢查是否為 0. var number = 0; assert(number == 0); // assert(number); 錯誤 ~~~ **Dart 的 String 由 UTF-16 的字符串組成。**和 JavaScript 一樣，構造字符串字面量時既能使用單引號也能使用雙引號，還能在字符串中嵌入變量或表達式：你可以使用**${express}**把一個表達式的值放進字符串。而如果是一個標識符，你可以省略{}。 下面這段代碼就是內嵌表達式的例子。我們把單詞’cat’轉成大寫放入到變量 s1 的聲明中： ~~~ var s = 'cat'; var s1 = 'this is a uppercased string: ${s.toUpperCase()}'; ~~~ 為了獲得內嵌對象的字符串，Dart 會調用對象的**toString()**方法。而常見字符串的拼接，Dart 則通過內置運算符“+”實現。比如，下面這條語句會如你所愿聲明一個值為’Hello World!'的字符串： ~~~ var s2 = 'Hello' + ' ' + 'World!' ; ~~~ 對于多行字符串的構建，你可以通過三個單引號或三個雙引號的方式聲明，這與 Python 是一致的： ~~~ var s3 = """This is a multi-line string."""; ~~~ ### List 與 Map 其他編程語言中常見的數組和字典類型，在 Dart 中的對應實現是 List 和 Map，統稱為集合類型。它們的聲明和使用很簡單，和 JavaScript 中的用法類似。 接下來，我們一起看一段代碼示例。 * 在代碼示例的前半部分，我們聲明并初始化了兩個 List 變量，在第二個變量中添加了一個新的元素后，調用其迭代方法依次打印出其內部元素； * 在代碼示例的后半部分，我們聲明并初始化了兩個 Map 變量，在第二個變量中添加了兩個鍵值對后，同樣調用其迭代方法依次打印出其內部元素。 ~~~ var arr1 = ["Tom", "Andy", "Jack"]; var arr2 = List.of([1,2,3]); arr2.add(499); arr2.forEach((v) => print('${v}')); var map1 = {"name": "Tom", 'sex': 'male'}; var map2 = new Map(); map2['name'] = 'Tom'; map2['sex'] = 'male'; map2.forEach((k,v) => print('${k}: ${v}')); ~~~ 容器里的元素也需要有類型，比如上述代碼中 arr2 的類型是**List**，map2 的類型則為**Map**。Dart 會自動根據上下文進行類型推斷，所以你后續往容器內添加的元素也必須遵照這一類型。 如果編譯器自動推斷的類型不符合預期，我們當然可以在聲明時顯式地把類型標記出來，不僅可以讓代碼提示更友好一些，更重要的是可以讓靜態分析器幫忙檢查字面量中的錯誤，解除類型不匹配帶來的安全隱患或是 Bug。 以上述代碼為例，如果往 arr2 集合中添加一個浮點數**arr2.add(1.1)**，盡管語義上合法，但編譯器會提示類型不匹配，從而導致編譯失敗。 和 Java 語言類似，在初始化集合實例對象時，你可以為它的類型添加約束，也可以用于后續判斷集合類型。 下面的這段代碼，在增加了類型約束后，語義是不是更清晰了？ ~~~ var arr1 = <String>['Tom', 'Andy', 'Jack']; var arr2 = new List<int>.of([1,2,3]); arr2.add(499); arr2.forEach((v) => print('${v}')); print(arr2 is List<int>); // true var map1 = <String, String>{'name': 'Tom','sex': 'male',}; var map2 = new Map<String, String>(); map2['name'] = 'Tom'; map2['sex'] = 'male'; map2.forEach((k,v) => print('${k}: ${v}')); print(map2 is Map<String, String>); // true ~~~ ### 常量定義 如果你想定義不可變的變量，則需要在定義變量前加上 final 或 const 關鍵字： * const，表示變量在編譯期間即能確定的值； * final 則不太一樣，用它定義的變量可以在運行時確定值，而一旦確定后就不可再變。 聲明 const 常量與 final 常量的典型例子，如下所示： ~~~ final name = 'Andy'; const count = 3; var x = 70; var y = 30; final z = x / y; ~~~ 可以看到，const 適用于定義編譯常量（字面量固定值）的場景，而 final 適用于定義運行時常量的場景。 ## 總結 通過上面的介紹，相信你已經對 Dart 的基本語法和類型系統有了一個初步的印象。這些初步的印象，有助于你理解 Dart 語言設計的基本思路，在已有編程語言經驗的基礎上快速上手。 而對于流程控制語法：如**if-else、for**、**while**、**do-while**、**break/continue、switch-case、assert**，由于與其他編程語言類似，在這里我就不做一一介紹了，更多的 Dart 語言特性需要你在后續的使用過程中慢慢學習。在我們使用 Dart 的過程中，[官方文檔](https://api.dartlang.org/stable/2.2.0/index.html)是我們最重要的學習參考資料。 恭喜你！你現在已經邁出了 Dart 語言學習的第一步。接下來，我們簡單回顧一下今天的內容，以便加深記憶與理解： * 在 Dart 中，所有類型都是對象類型，都繼承自頂層類型 Object，因此一切變量都是對象，數字、布爾值、函數和 null 也概莫能外； * 未初始化變量的值都是 null； * 為變量指定類型，這樣編輯器和編譯器都能更好地理解你的意圖。 ## 思考題 對于集合類型 List 和 Map，如何讓其內部元素支持多種類型（比如，int、double）呢？又如何在遍歷集合時，判斷究竟是何種類型呢？