Flutter自定义插件开发示例dart_package_from_scratch_by_wago的使用

Dart Course

Content Overview

• 什么是Dart？
• 类型安全
• 声音类型系统
• 类型推断
• 非空安全
• Dart编译器

什么是Dart？

Dart是一种高度优化以提高性能并适应其生态系统编程语言。

Dart箭头代表Dart编程语言。
Dart玩家代表使用Dart的开发者。
Dart飞镖板代表基于Dart的应用程序生态系统。

为了让开发者（Dart玩家）构建成功的应用程序（击中靶心），Dart语言（Dart箭头）必须高度优化。这种优化确保开发者可以构建精确且高性能的应用程序，这些应用程序能很好地适应基于Dart的应用程序生态系统。

• 精度 – Dart的设计尽可能优化，确保在不同平台上具有高效率。
• 速度 – 如同飞镖一样，Dart是极简主义且快速执行，使其成为响应式应用程序的理想选择。
• 坚固性 – Dart的设计确保可扩展性、可维护性和可读性，使开发者能够为任何规模的项目编写清晰、有组织的代码。
• 可修改性 – Dart支持热重载，允许快速开发并在代码更改时立即获得反馈。
• 流行框架 – Dart驱动Flutter，这是一个流行的框架，用于构建跨平台应用程序，为开发者提供了丰富的应用开发生态系统。

Dart的特性

类型安全

Dart是一种类型安全的语言，这意味着对数据的操作受到数据类型的约束，从而确保正确性并减少运行时错误。

示例：Dart中的类型安全

void main() {
  int number = 42; // 一个int类型的变量
  String text = "Hello"; // 一个String类型的变量
  
  // 这段代码正常运行，因为操作符合类型要求
  print(number + 10); // 输出: 52
  
  // 下面这行代码会导致编译时错误，因为不能将int与String相加
  // print(number + text); // 注释掉这行代码以避免类型错误
}

声音类型系统 | 类型检查

声音类型系统：

• 工具用于检查数据类型错误。

为什么叫声音？

• 声音指的是在计算机上输入数据时，分析器会检查其数据类型的声音。
• 静态分析器 - 在编译时检查数据类型。如果出现错误，则编译失败。它防止开发者编写错误的类型。
• 运行时类型检查 - 在运行时检查数据类型。如果出错，则抛出异常。这是双重检查。

动态类型

帮助开发者告诉静态分析器忽略或停止监听特定变量的数据类型。唯一检查将在运行时进行，使用类型推断。

void main() {
  var number = 42; // 它会在编译时检查并转换类型。
}

类型推断

类型推断是什么？

类型推断是编程语言的一个特性，允许编译器或解释器根据分配给变量的值自动推断变量的类型。

dynamic vs var

var

• var 不是一个类型，它只是告诉静态分析器通过类型推断静态地为变量分配类型。

dynamic

• 在Dart中，dynamic 是一种独立的类型，允许变量存储任何类型的值，并且不强制在编译时进行静态类型检查。它使变量赋值更加灵活，可以存储整数、字符串、列表等。然而，这种灵活性是以类型安全性为代价的，只有在运行时才进行类型检查。声明为 dynamic 的变量如果分配的值与预期操作不兼容，可能会导致运行时错误。

非空安全

声明非空安全

• 声明非空安全是编程语言的一项功能，例如Dart，它确保变量不能包含空值，除非显式允许。

桌面和移动设备上的JIT编译过程

1. 通用前端（CFE）：

   • CFE 将Dart源代码转换为中间表示（IR），具体来说是内核抽象语法树，然后序列化为 .dill 文件。此文件格式包含Dart虚拟机（VM）所需的结构。

2. 内核文件：

   • 当加载 .dill 文件时，Dart VM 解析它以创建表示类和库的对象。每个实体保留对内核二进制文件的指针，以便在需要时访问原始数据。重要的是，在此过程中，仅反序列化实体的签名，这有助于通过最小化需要加载的数据量来提高性能。

3. JIT 编译：

   • 当Dart应用程序运行时，JIT（即时编译器）从内核文件中提取实体并将其转换为中间语言（IL）。然后将此IL编译为非优化的机器代码以执行。

4. 后续运行的优化：

   • 对于同一实体的后续调用，JIT编译器利用从先前执行中收集的信息来优化中间语言。此优化过程通过生成优化后的机器代码来提高性能。

开发阶段

• JIT（即时编译器）：虚拟机的一部分。它只编译当前需要的代码量。如果重新运行代码且未更改，则使用已编译的代码；否则，仅在需要时重新编译代码更改。JIT编译器将源代码转换为中间语言/表示（IR），以便比机器代码更容易优化，这有助于加快开发周期。

  • JIT 特性：
    • 测试
    • 调试
    • 实时指标支持
    • 快速开发周期
    • 增量编译

• JIT 热重载：在应用程序运行时自动重新加载修改后的源代码。

生产阶段

• AOT（提前编译器）：将所有代码编译为机器代码以快速运行。

  • 在此阶段用户不关心JIT功能。

Web上的编译过程

• 编译器将源代码转换为JavaScript。

开发阶段

• Dartdevc

生产阶段

• dart2js

Dart包

Dart包是什么？

• 是一个Dart项目。

文件结构

• pubspec.yaml：将项目转换为包，并包含主要包配置和直接依赖项（您的包直接依赖的包及其版本）。

  name: dart_package_from_scratch
  environment:
    sdk: ^3.4.4
  

• pubspec.lock：包含所有包及其解析版本，包括直接依赖项和传递依赖项（您的直接依赖项所依赖的包）。

• package_config.json：指定所有包的位置和配置，包括直接和传递依赖项以及您的包。

  注意：只有包含 lib 文件的包才是有用的。

Dart包在其生命周期中的主要阶段

• 开发阶段：

  • 关注开发者的体验。

• 生产阶段：

  • 关注用户的体验。

Dart程序运行时经过的层次

• 虚拟机（VM）：

  • 由管理程序创建的一组软件组件，提供执行环境，指定管理程序如何与模拟的底层物理计算机组件交互。

• Dart虚拟机（Dart VM）：

  • 一组辅助组件，帮助原生运行Dart代码并提供执行环境。

        - 运行时系统
        - 开发组件：
            * 调试
            * 热重载
        - JIT 和 AOT 编译器
  

  注意：生产阶段的本机机器代码是在没有调试和热重载功能的精简版Dart虚拟机中运行的。

任何在虚拟机中的代码都在隔离环境中运行

• 隔离：完全独立的环境，用于运行代码，拥有自己的内存堆、自己的控制线程（称为突变线程）以及自己的辅助线程。

  - 堆：由垃圾回收器管理的内存存储。
  - 突变线程：Dart虚拟机中的一个组件，执行Dart代码并创建、存储、修改和删除内存堆中的对象。它在虚拟CPU的管理下运行，该CPU调度其执行并为其分配CPU资源。