【Dart语言】七、类修饰符

概况与用法

版本提示！

除 abstract 修饰符外，所有其他类修饰符均要求 Dart 语言版本不低于 3.0。

类修饰符用于控制类或混入的使用方式，无论是在其自身库内部，还是在定义该库的外部。

修饰符关键字必须位于类或混入声明之前。例如，使用 abstract class 可以定义一个抽象类。类声明前可用的完整修饰符集合包括：

abstract
base
final
interface
sealed
mixin

只有 base 修饰符可以出现在混入 (mixin) 声明之前。这些修饰符不适用于其他声明，如 enum 、typedef 、extension 或 extension type。

在决定是否使用类修饰符时，应考虑该类的预期用途及其需要依赖的行为。

提示！

若您维护代码库，请查阅《API维护者类修饰符指南》，了解如何为您的库适配此变更。

无修饰符

若需允许从任意代码库无限制地实例化或继承，请使用无修饰符的 class 或 mixin 声明。默认情况下，您可以：

实例化类
通过继承创建子类
实现类或混入的接口
混入mixin或mixin类

abstract

要定义一个无需完整实现全部接口的类，请使用 abstract 修饰符。

抽象类不可被任何库实例化（无论其定义库还是外部库），且通常包含抽象方法。

a.dart：

/// Vehicle 是一个抽象类
abstract class Vehicle {void moveForward(int meters); // 抽象方法
}

b.dart：

import 'a.dart';// 错误：不可实例化
Vehicle myVehicle = Vehicle();// 可被继承
class Car extends Vehicle {int passengers = 4;@overridevoid moveForward(int meters) {// ...}
}// 可被实现
class MockVehicle implements Vehicle {@overridevoid moveForward(int meters) {// ...}
}

若需使抽象类具备可实例化的特性，请定义工厂构造函数。

abstract class Vehicle {void moveForward(int meters); // 抽象方法factory Vehicle() => return Car(); // 工厂函数（实例化实现类）
}// 可被实现（Vehicle抽象类里有工厂构造函数时不能被继承）
class Car implements Vehicle {int passengers = 4;@overridevoid moveForward(int meters) => print("这是一辆$meters米长的小车");
}void main() {Vehicle myVehicle = Vehicle(); // myVehicle 实际上是一个 Car 类型myVehicle.moveForward(4);
}

base

为强制要求类或混入 (mixin) 必须通过继承实现，请使用 base 修饰符。基类禁止在定义库之外被实现，这保证了：

创建子类型实例时必定调用基类构造函数。
所有已实现的私有成员都在子类型中存在。
base 类新增成员不会破坏子类型（子类型自动继承新成员）。
除非子类型已存在同名且签名不兼容的成员。

任何实现或继承基类的类，都必须被标记为 base 、final 或 sealed。这一机制可防止外部库破坏基类所确保的各项特性。

a.dart：

base class Vehicle {void moveForward(int meters) {// ...}
}

b.dart：

import 'a.dart';// 可被实例化
Vehicle myVehicle = Vehicle();// 可被继承
base class Car extends Vehicle {int passengers = 4;// ...
}// 错误：不可被实现（会报：Vehicle类作为基类，不能在其定义库之外被实现）
base class MockVehicle implements Vehicle {@overridevoid moveForward() {// ...}
}

interface

要定义一个接口，需使用 interface 修饰符。接口所在库之外的库可以实现该接口，但不能继承它。这确保了：

当类的实例方法调用 this 上的另一个实例方法时，它始终会执行来自同一库的已知方法实现。
其他库无法以意外的方式重写接口类自身方法后续可能调用的方法，从而减少脆弱的基类问题。

a.dart：

interface class Vehicle {void moveForward(int meters) {// ...}
}

b.dart：

import 'a.dart';// 可被实例化
Vehicle myVehicle = Vehicle();// 错误：不可继承
class Car extends Vehicle {int passengers = 4;// ...
}// 可被实现
class MockVehicle implements Vehicle {@overridevoid moveForward(int meters) {// ...}
}

注意！

前面章节 “类与对象” 中的隐式接口小节介绍过，每个类都隐式定义了一个接口。接口所在库之外的库可以实现和继承该隐式接口。但使用 interface 修饰符的显式接口只能实现而不能继承该显式接口（如果同在一个库内则可以继承）。

abstract interface

使用 interface 修饰符最常见的场景是定义纯接口。将 interface 和 abstract 修饰符结合使用可创建 abstract interface class。

与 interface 类类似，其他库可以实现但不能继承纯接口。与 abstract 类类似，纯接口可以包含抽象成员。

final

要封闭类型层次结构，请使用 final 修饰符。这可以防止来自当前库外部的子类型化。通过同时禁止继承和实现，能够完全阻止子类型化。这保证了：

您可以安全地向 API 添加增量更改。
在调用实例方法时，您可以确信这些方法没有在第三方子类中被覆盖。

使用 final 修饰的类允许在同一库内被继承或实现（库外则不能）。final 修饰符同时具备 base 的约束效果，因此其所有子类也必须使用 base 、final 或 sealed 进行修饰。

a.dart：

final class Vehicle {void moveForward(int meters) {// ...}
}

b.dart：

import 'a.dart';// 可被实例化
Vehicle myVehicle = Vehicle();// 错误：不可继承
class Car extends Vehicle {int passengers = 4;// ...
}// 错误：无法实现
class MockVehicle implements Vehicle {@overridevoid moveForward(int meters) {// ...}
}

sealed

要创建一个已知的、可枚举的子类型集合，请使用 sealed 修饰符。这允许您创建一个针对这些子类型的 switch 语句，且能静态确保覆盖所有可能情况。

sealed 修饰符会阻止类在自身所属库之外被继承或实现。sealed (密封)类默认是抽象的。

它们自身不能被实例化。
可以包含工厂构造函数。
可以为它们的子类定义构造函数。

不过，密封类的子类默认不是抽象的。

编译器能够识别所有可能的直接子类型，因为这些子类型只能存在于同一库中。这一机制使得编译器可以在switch语句未能穷尽处理所有可能的子类型时发出警告：

sealed class Vehicle {}class Car extends Vehicle {}class Truck implements Vehicle {}class Bicycle extends Vehicle {}// 错误：无法实例化（密封类默认是抽象的，抽象类不能实例化）
Vehicle myVehicle = Vehicle();// 子类可以被实例化
Vehicle myCar = Car();String getVehicleSound(Vehicle vehicle) {// 错误：switch语句缺少对Bicycle子类型的处理或default casereturn switch (vehicle) {Car() => 'vroom',Truck() => 'VROOOOMM',};
}

若不需要穷尽性匹配，或希望后续能添加子类型而不破坏API兼容性，请使用 final 修饰符。如需更深入的比较，请阅读 sealed 与 final 的对比。