flutter 中最详细的继承，多态，接口讲解

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前言

众所周知，dart 是一门单继承的语言，但是我们在日常开发中，会遇到各种各样的问题，比如，我们需要在dart 中实现多继承，那么改怎么办呢？本篇文章，我将和大家聊聊关于dart 中的继承，接口，混合的相关知识。

类型	解决什么问题	使用场景	限制
extends	子类继承	子类继承父类	只能继承一个父类，会继承父类的可见的属性和方法，不能继承构造函数。
Mixin（with）	实现类似多继承	不能通过多继承，获取一个类的实例	不能有构造方法，可以有实例变量
Extension（on）	使用 on 将mixin 限制为某个特定的类	在无法修改被扩展类源码的情况下使用	不能有构造方法和实例变量
Implement	声明和实现的接口，实现解耦	dart 不支持多继承，但是可以实现多接口	无

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一、继承（Extends）

如何使用extends 关键字来继承父类

• 子类会继承父类里面可见的属性和方法，但是不会继承构造函数
• 子类能复写父类的getter 和 setter 方法
• 子类重写超类的方法，要用@override
• 子类调用超类的方法，要用super
• 子类可以继承父类的非私有变量 （在dart 中，所有的变量和方法，默认都是公有的，我们可以使用 _ 来定义私有）

经过上面的解释，我们先来创建一个 person 的类，在类中定义人类的基本属性，私有的思想，基本的构造函数，和基本的运算

class Person {
    
    
  String? name;
  int? age;

  //  人类的思想是私有的，使用_thought 对子类不可见
  String? _thought;

  // 构造函数
  Person(this.name, this.age);

  // 计算这个人类是否成年
  bool get isAdult => (age ?? 0) >= 18;

  void run() {
    
    
    print("运行 person 类了");
  }
}

接下来我们再来定义一个学生 student 类，学生类会继承 person 类，并重写 和 调用 person 的方法

class Student extends Person {
    
    
  // 子类的构造函数，并使用super 调用了超类的方法, name 必传，age 可以为空, {int? age} 可选的意思
  Student(String name, {
    
    int? age}) : super(name, age);

  // 重写父类的方法
  @override
  // TODO: implement isAdult
  bool get isAdult => (age ?? 0) > 20;

  @override
  void run() {
    
    
    // TODO: implement run
    
    // super.run(); 如果把这里注释掉，就无法调用到超类的run() 方法了。
    super.run();

    print("运行 student 类了");
  }

  //  子类自己的方法
  void studentRun() {
    
    
    print("运行 studentRun 类了");
  }
}

接下我们使用main 方法，来验证上面的写的内容

void main() {
    
    
//   调用学生自己的方法, 传入姓名 和 年龄
  Student student = Student("tiger");

  //访问父类属性，并赋值
  student.age = 18;

  //  父类中，我们大于等于18岁是成人，但是在student 中，我们重写了父类的Adult ，设置成了20， 因此下面输出为 false
  print(student.isAdult);

  // 调用父类的方法
  student.run();
}

运行上面的代码，我们可以得到下图中的输出内容：

接下来我们改造一下main 中的代码，一起来学习一下，继承中是如何使用多态的

void main() {
    
    
  // 继承中多态的使用，这里 age: 18 传了可选参数age
  Person person = Student("tiger", age: 18);

  // 调用超类的方法  需要注意的是，这里无法调用student 子类的方法，因为使用多态生成的对象是person， person 中没有student 的方法，如studentRun（） 方法
  person.run();

  // 使用 is 的意思就是，将person 转化成 student 的对象，这样就可以访问子类的方法了。
  if (person is Student) {
    
    
    person.studentRun();
  }
}

代码运行结果如下：

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到这里，dart 中的继承我们就讲完了，需要注意的点就是，在继承中多态的使用。

二、混合 mixins（with）

mixins 的意思就是混入的意思，就是在类中，混入其它的功能，说白了就是现有类的基础上，引入一些新的变量，下面我们一起来看一下它的特点。

• 作为mixins 的类只能继承自object，不能继承其他的类。
• 作为mixins 的类不能有构造函数。
• 一个类可以mixins 多个mixin 类。
• mixins 不是继承，也不是接口，而是一种全新的特性。

2.1、最简单的mixin

下面我们先来写一个最简单的mixin

// mixin 本身可以是抽象的，可以定义各种方法和属性，等待后续类去实现
mixin TextMixin {
    
    
//  定义属性
  var mixinValue = 2;

//  抽象方法
  void mixinTest01();

  void mixinTest02() {
    
    
    print("mixinTest02 的输出");
  }
}

class MixinModel with TextMixin{
    
    
  @override
  void mixinTest01() {
    
    
    // 该函数mixin 定义未实现，混入对象，必须要实现
    print("mixinTest01 需要实现此方法: ${
      
      mixinValue}");
  }

}

void main(){
    
    
  MixinModel model = MixinModel();
  model.mixinTest01();
  model.mixinTest02();

  print("mixinValue 调用的输出: ${
      
      model.mixinValue}");
}

运行上面的代码：

从上面的代码及输出中，我们可以得出：mixin 本身可以是抽象的，可以定义各种的方法和属性，等待后续的类去实现

2.2、on 关键字，基于某个类型的mixin

当使用on 关键字（限定类型），则表示该mixin 只能在那个类的子类中使用，这就代表了mixin 中可以调用那个类的方法和属性，请看源码。

class BaseMixin {
    
    
  void method() {
    
    
    print("method 的输出");
  }
}

mixin TextMixin1 on BaseMixin {
    
    
  void test1() {
    
    
    print("test1");
  }

  int testValue = 2;

  void test2() {
    
    
    method();
  }

  void test3();
}

class Test extends BaseMixin with TextMixin1 {
    
    
  @override
  void test3() {
    
    
    // TODO: implement test3

    print("需要实现的 test3");
  }

}

void main() {
    
    
  Test test = Test();
  test.test1();
  test.test2();
  test.test3();

  print(test.testValue);
}

运行上面代码

2.3、多个mixin

前面我们学习了简单的mixin，mixin 的限定on 关键字，现在我们来看一下，多个mixin 是怎么实现的。

mixin TextMixin1 {
    
    
//  定义属性
  var mixinValue = 1;

//  抽象方法
  void mixinTest01();

  void mixinTest02() {
    
    
    print(" TextMixin1 中 mixinTest02  的输出");
  }
}

mixin TextMixin2 {
    
    
//  定义属性
  var mixinValue = 2;

  void mixinTest03() {
    
    
    print("TextMixin2 中 mixinTest03 的输出");
  }
}

class Test with TextMixin1, TextMixin2 {
    
    
  @override
  void mixinTest01() {
    
    
    // TODO: implement mixinTest01

    print("TextMixin1 中的抽象方法 mixinTest01 的实现");
  }
}

void main() {
    
    
  Test test = Test();
  test.mixinTest01();
  test.mixinTest02();
  test.mixinTest03();
  print(test.mixinValue);
}

运行上面的代码，输出结果如下图

从上面的代码及运行结果中，我们会发现，如果多个mixin 存在冲突性问题 （如：都有mixinValue 属性），后面的会覆盖前面的，没有冲突的，则都会保留，所以会存在后面的mixin 会修改掉前面的mixin 的一部分逻辑代码，不需要直接继承，就可以直接实现覆盖，避免了更复杂的多继承关系。

2.4、mixin 怎么实现多继承

dart 是单继承的语言，但是有些时候，我们也需要实现多继承的关系，既然mixin 是dart 语言中的一种新特性，那么我们该怎么使用mixin 来实现多继承的关系呢？这里将揭晓答案，请看代码

class BaseMixin {
    
    
  void init() {
    
    
    print("BaseMixin init");
  }

  BaseMixin() {
    
    
    init();
  }
}

mixin TextMixin1 on BaseMixin {
    
    
  void init() {
    
    
    print("TextMixin1 init start");
    super.init();
    print("TextMixin1 init end");
  }
}

mixin TextMixin2 on BaseMixin {
    
    
  void init() {
    
    
    print("TextMixin2 init start");
    super.init();
    print("TextMixin2 init end");
  }
}

class Test extends BaseMixin with TextMixin1, TextMixin2 {
    
    
  @override
  void init() {
    
    
    print("Test init start");
    super.init();
    print("Test init end");
  }
}

void main() {
    
    
  Test();
}

代码运行，执行结果如下图

从上面执行结果输出的log 打印顺序，是不是发现，我们已经解决了dart 中没有多继承关系的问题呢？

三、接口的实现（implement）

接口的实现，说白了就是定义一个抽象类，抽象类中仅仅定义方法，没有具体的实现，子类通过implement 的方法，在子类中进行实现具体的方法。

下面先来看一段代码

abstract class Run {
    
    
  var runValue;

  void runing() {
    
    
    print("runing");
  }
}

abstract class Eat {
    
    
  void eat();
}

class Person implements Run, Eat {
    
    
  @override
  var runValue = 100;

  @override
  void eat() {
    
    
    // TODO: implement eat
    print("Person 吃了 ${
      
      runValue} 个萝卜");
  }

  @override
  void runing() {
    
    
    // TODO: implement runing
    print("Person 跑了 ${
      
      runValue} 公里");
  }
}

class Tiger extends Run with Eat {
    
    
  // 抽象类中实现的方法
  // 继承抽象类可以不用实现（子类继承父类方法，可以选择是否重新）
  @override
  void runing() {
    
    
    // 继承抽象类，可以调用super
    super.runing();
    print("Tiger runing");
  }

  // eat 抽象类中需要实现的方法
  @override
  void eat() {
    
    
    // TODO: implement eat

    print("Tiger eat");
  }
}

void main() {
    
    
  Person person = Person();
  person.runing();
  person.eat();

  Tiger tiger = Tiger();
  tiger.runing();
  tiger.eat();
}

代码运行结果如下

从上面的代码和执行结果，我们可以看出，implement 与 extends 最大的不同就是运行后面接上多个普通或者抽象类，当我们使用 B implement A 修饰时，那么A 中的所有的属性和方法都要在B 中去实现，无论它原来是抽象方法还是普通方法。

总结

Mixin：定义了组块

Mixin on：限定了使用组块的宿主必须要继承与某个特定的类，在mixin 中可以访问到该特定类的成员和方法。

with负责组合组块，而with 后面跟的类并不一定都是mixin的，abstract class 和普通的类都可以。

extends with 修饰符会覆盖同名的方法，with 中 后一个覆盖前面的一个。