【Flutter】Dart：泛型

在 Dart 中，泛型（Generics）是一种用于编写灵活、可重用代码的强大工具。通过泛型，我们可以编写能够处理多种数据类型的类、方法或接口，而无需为每种数据类型重复编写代码。泛型的核心理念是允许在编写代码时使用占位符类型，然后在实际使用时提供具体的类型。本文将详细介绍 Dart 中的泛型，包括集合（List、Set、Map）的泛型接口，以及自定义泛型类和方法的实现。

什么是泛型

泛型使得类型参数化成为可能，允许我们编写与多种类型数据兼容的代码。通过泛型，可以使代码在处理不同类型时具有更强的灵活性和可扩展性，而不必牺牲类型检查和类型安全。

泛型的核心语法

泛型的语法通常使用尖括号 <> 来表示类型参数，例如 List<int> 或 Map<String, dynamic>。

List<int> numbers = [1, 2, 3, 4];
Map<String, String> countries = {'US': 'United States', 'IN': 'India'};

在上面的示例中，List<int> 表示一个包含整数的列表，而 Map<String, String> 表示一个键和值都是字符串的映射。

集合的泛型接口

Dart 提供了许多常用的集合类型，如 List、Set 和 Map，它们都是通过泛型接口定义的。通过泛型，集合可以处理不同类型的元素，并在编译时确保类型安全。

泛型 List

List 是 Dart 中最常用的集合之一，它是一个有序的对象集合。通过泛型，我们可以指定 List 中存储的元素类型。

示例：

void main() {
  List<int> intList = [1, 2, 3, 4];  // 仅允许存储整数
  List<String> stringList = ['Dart', 'Flutter'];  // 仅允许存储字符串

  print(intList);  // 输出: [1, 2, 3, 4]
  print(stringList);  // 输出: [Dart, Flutter]
}

在这个例子中，我们定义了两个泛型 List，一个存储整数，另一个存储字符串。通过泛型，我们可以确保列表中的所有元素都是指定类型。

泛型 Set

Set 是 Dart 中的另一种集合类型，它存储一组唯一的元素。与 List 类似，Set 也可以通过泛型指定存储的元素类型。

示例：

void main() {
  Set<String> names = {'Alice', 'Bob', 'Charlie'};  // 仅允许存储字符串

  names.add('Dart');  // 添加元素
  names.add('Alice');  // 重复元素不会被添加

  print(names);  // 输出: {Alice, Bob, Charlie, Dart}
}

在这个例子中，Set<String> 表示一个存储字符串的集合。由于 Set 保证元素的唯一性，因此重复添加的元素将被忽略。

泛型 Map

Map 是键值对的集合，每个键都与一个值关联。通过泛型，我们可以分别为 Map 中的键和值指定类型。

示例：

void main() {
  Map<String, int> ages = {'Alice': 25, 'Bob': 30};  // 键为字符串，值为整数

  ages['Charlie'] = 28;  // 添加新的键值对

  print(ages);  // 输出: {Alice: 25, Bob: 30, Charlie: 28}
}

在这个例子中，Map<String, int> 表示键为字符串、值为整数的映射。通过泛型，我们可以确保每个键都是字符串，每个值都是整数。

自定义泛型类

除了使用集合类型的泛型接口，Dart 还允许我们创建自定义泛型类。泛型类使我们能够创建适用于多种数据类型的类，而无需为每种数据类型分别定义类。

定义泛型类

自定义泛型类时，我们可以在类名后使用尖括号 <T> 来声明泛型类型参数 T。T 是占位符，表示任何类型。

示例：

class Box<T> {
  T? value;

  Box(this.value);

  void display() {
    print('The value is $value');
  }
}

void main() {
  Box<int> intBox = Box<int>(123);  // 创建一个存储整数的 Box
  Box<String> stringBox = Box<String>('Hello');  // 创建一个存储字符串的 Box

  intBox.display();  // 输出: The value is 123
  stringBox.display();  // 输出: The value is Hello
}

在这个例子中，Box 类是一个泛型类，它可以存储任何类型的数据。通过 <T> 声明的泛型参数 T，我们可以在类的属性和方法中使用这个类型。

多个泛型参数

自定义泛型类时，Dart 允许我们使用多个泛型参数。这对于需要处理多个不同类型的类非常有用。

示例：

class Pair<K, V> {
  K key;
  V value;

  Pair(this.key, this.value);

  void display() {
    print('Key: $key, Value: $value');
  }
}

void main() {
  Pair<String, int> pair = Pair<String, int>('Age', 30);
  pair.display();  // 输出: Key: Age, Value: 30
}

在这个例子中，Pair<K, V> 类定义了两个泛型参数 K 和 V，分别表示键和值的类型。这样，我们可以创建一个键值对类，适用于任何类型的键和值。

自定义泛型方法

除了泛型类，Dart 还支持定义泛型方法。泛型方法允许我们在方法内部使用占位符类型，并在调用方法时指定具体类型。

定义泛型方法

定义泛型方法时，可以在方法名称之前使用尖括号声明泛型参数。例如：

T findMax<T extends Comparable<T>>(T a, T b) {
  if (a.compareTo(b) > 0) {
    return a;
  } else {
    return b;
  }
}

void main() {
  print(findMax(5, 10));  // 输出: 10
  print(findMax('apple', 'banana'));  // 输出: banana
}

在这个例子中，findMax 方法使用泛型参数 T，它要求 T 必须实现 Comparable<T> 接口，以便可以调用 compareTo 方法。该方法返回两个参数中的较大值。

多个泛型参数的泛型方法

我们还可以为方法定义多个泛型参数。

示例：

K getFirst<K, V>(Map<K, V> map) {
  return map.keys.first;
}

void main() {
  Map<String, int> ages = {'Alice': 25, 'Bob': 30};
  print(getFirst(ages));  // 输出: Alice
}

在这个例子中，getFirst 方法使用了两个泛型参数 K 和 V，它返回映射中的第一个键。

泛型的上下限

Dart 的泛型允许我们对类型参数设置上下限，这样可以限制泛型的类型范围。通过 extends 关键字，可以指定泛型参数必须是某个类的子类或实现了某个接口。

泛型上限

使用 extends 可以为泛型参数设置上限，限制泛型只能是某个类或接口的子类。

示例：

class Animal {
  void speak() => print('Animal speaking');
}

class Dog extends Animal {
  void bark() => print('Dog barking');
}

class AnimalShelter<T extends Animal> {
  T? animal;

  AnimalShelter(this.animal);

  void makeSound() {
    animal?.speak();
  }
}

void main() {
  AnimalShelter<Dog> dogShelter = AnimalShelter(Dog());
  dogShelter.makeSound();  // 输出: Animal speaking
}

在这个例子中，AnimalShelter<T> 使用了泛型上限 T extends Animal，因此 T 必须是 Animal 类的子类。这样，我们可以确保 animal 对象始终具有 speak 方法。

总结

Dart 中的泛型是一个强大而灵活的工具，使得开发者可以编写更加通用和类型安全的代码。本文介绍了 Dart 中使用泛型的基本语法，包括 List、Set 和 Map 等集合的泛型接口，以及如何定义自定义泛型类和方法。通过使用泛型，开发者能够提高代码的可维护性和可扩展性。

无论是在创建集合类型、还是在构建复杂的数据结构时，掌握泛型能够帮助你编写更具适应性和效率的代码。

原文地址：https://blog.csdn.net/2303_80346267/article/details/142983234

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