Dart: 健全的空安全概览

Dart 语言即将 全面引入 健全的空安全机制了，当您选择使用空安全时，代码中的类型将默认是非空的， 意味着 除非您声明它们可空，它们的值都不能为空。有了空安全，原本处于您的 运行时 的空值引用错误 将变为 编译时 的分析错误。

有了空安全，Dart 分析器可以进行更好的检查。例如：它将在您读取一个可空的变量前提示您进行空检查。由于 Dart 的空安全是十分有效的， Dart 编译器和运行环境也同时可以通过优化减少内部的空安全检查， 这样应用就可以更快且更小。

由于目前空安全仍然处于技术预览阶段， 所以 请勿在生产环境使用空安全。请注意，Flutter 目前尚未支持空安全。请通过 Dart SDK 测试这项特性， 并且给予我们反馈。

与空安全相关的新操作符和关键字有 ?、! 和 late。如果您曾经使用过 Kotlin、TypeScript 或 C# 进行开发， 那么这些空安全的语法看起来会有些熟悉。这是设计使然：Dart 语言的目标是不让您感到惊讶。

您可以在您的项目设置里启用技术预览版 SDK（见本文下面章节），从而在您的项目里实践空安全。或者通过 支持空安全的 DartPad (nullsafety.dartpad.cn) 进行练习。

支持空安全的 DartPad 界面截图 创建变量

当您创建变量时， 您可以使用 ? 和 late告诉 Dart 这些变量是否可空。

以下是一些声明 非空变量 的例子（假设您已经使用了空安全）：

// In null-safe Dart, none of these can ever be null.
var i = 42; // Inferred to be an int.
String name = getFileName();
final b = Foo();

如果这些变量 可以 为空值 ( null )， 在类型声明处 加上 ?。

int? aNullableInt = null;

在您已经明确一个非空变量一定会在使用前初始化， 而 Dart 分析器仍然无法明确的情况下， 您可以在变量的类型前 加上 late：

class IntProvider {
  late int aRealInt;

  IntProvider() {
    aRealInt = calculate();
  }
}

关键词 late 有两个作用：

• 分析器并不要求您立刻对使用 late 声明的变量初始化为非空值；
• 运行环境将懒加载 late 变量。例如：如果一个非空的实例变量必须被计算， 那么 late 将会让它的计算延迟到首次使用再进行。

在变量和表达式中使用

有了空安全，Dart 分析器会在要求非空而得到一个空值时抛出错误。这并不像听起来那么糟糕。当函数内的一个变量或一句表达式为可空的类型， 但不能包含空值时，分析器通常也可以识别。

分析器不能对整个应用流程进行模拟， 所以它并不能对全局变量或者类的字段进行推断。

当您正在调用一个可空的变量或者表达式时， 请确保您自己处理了空值。例如：您可以使用 if 条件句、?? 操作符 或是 ?. 操作符来处理可能为空的值。

下面是一个使用 ?? 操作符来避免将非空变量赋予空值的例子。

int value = aNullableInt ?? 0; // 0 if it's null; otherwise, the integer

下面是一段类似的代码，但使用了 if 条件句来检查是否为空：

int definitelyInt(int? aNullableInt) {
  if (aNullableInt == null) {
    return 0;
  }
  return aNullableInt; // Can't be null!
}

如果您能确定一条可空的表达式不为空， 您可以在其后添加 ! 让 Dart 处理为非空。

int? aNullableInt = 2;
int value = aNullableInt!; // `aNullableInt!` is an int.
// This throws if aNullableInt is null.

如果您并不完全确定值为非空，请不要使用 ! 操作符。

如果您想改变一个可空变量的类型，您可以使用 类型转换操作符 (as)， 这是 ! 操作符做不到的。下面的例子使用了 as 将 num? 转换为 int。

return maybeNum() as int;

一旦您开始使用空安全，当操作对象可能为空时， 您将不再能使用 成员访问符 (.)。取而代之的是可空版本的 ?.。

double? d;  
print(d?.floor()); // Uses `?.` instead of `.` to invoke `floor()`.

理解列表、集合及映射类型中的使用

列表、集合和映射是 Dart 程序中常用的集合类型， 所以您会需要了解它们如何与空安全进行交互。下面是一些 Dart 代码如何使用这些集合类型的例子：

• Flutter 布局 widgets 中的 Column 拥有 children 属性，它是元素为 Widget 的 List；

• Veggie Seasons 示例应用中使用了元素为 VeggieCategory 的 Set 用于保存用户的食物偏好；

• GitHub Dataviz 示例应用中的 fromJson() 方法会 从类型为 Map<String, dynamic> 的 JSON 数据中 创建一个实例。

• 示例应用: Veggie Seasons github.com/flutter/samples/tree/master/veggieseasons

• 示例应用: GitHub Dataviz github.com/flutter/samples/tree/master/web/github_dataviz

列表和集合类型

当您在声明列表或集合类型时， 仔细思考什么可以为空。下面的表格展示了使用了空安全的列表的可空可能性。

在通过字面量创建一个列表或集合时，通常您会看到字面量类型注解，而不是表格上面的类型声明。例如下面的代码可以用于创建一个名为 nameList 的 List<String?>和一个名为 nameSet 的 Set<String?>：

var nameList = <String?>['Andrew', 'Anjan', 'Anya'];
var nameSet = <String?>{'Andrew', 'Anjan', 'Anya'};

映射类型

映射类型大部分会与您预期的表现一致，除了一处不同：查询的返回值可能为空。当一个映射中并未出现包含某个 key 时，将会是空值。

看看下面的示例代码。您认为 uhOh 的类型和值会是什么呢？

var myMap = <String, int>{'one': 1};
var uhOh = myMap['two'];

答案是 uhOh 是空值，类型为 int?。

就像列表和集合一样，映射也会有一些不同的类型：

* 尽管映射中的所有 int 值都是非空值， 但当您在查询时使用了无效的 key，返回的仍是空值。

由于映射查询可能返回空值， 您不能将其传递给非空变量：

// Assigning a lookup result to a non-nullable
// variable causes an error.
int value = <String, int>{'one': 1}['one']; // ERROR

一个变通的方法是将变量的类型改为可空：

int? value = <String, int>{'one': 1}['one']; // OK

如果您确定查询必定成功， 那么另一种避免问题的方法是加上 !：

int value = <String, int>{'one': 1}['one']!; // OK

更安全的实现是仅在查询结果不为空时使用结果。您可以使用 if 条件句或者 ?? 操作符进行判断。下面是当查询结果为空时使用 0 为值的一个例子：

var aMap = <String, int>{'one': 1};
...
int value = aMap['one'] ?? 0;

启用空安全

Dart 工具目前对空安全代码的分析、编译和运行的支持仍然在实验阶段。如果想使用空安全，请按照如下步骤通过命令行命令或者 IDE 设置启用技术预览版本的空安全。

• 为 Dart 项目配置支持空安全的技术预览版 SDK；
• 为所有的 Dart 工具加入实验性的命令行参数。

设置 SDK 版本

到 Dart.cn 查看文档 SDK 版本约束来设定一个支持空安全的 SDK 版本。

environment: sdk: '>=2.10.0-56.0.dev <3.0.0'

我们建议这里使用 Dart 或者 Flutter SDK 的 最新 dev 发布渠道。了解如何获得最新的发布渠道信息，请查看 Dart SDK 页面的 Dev 发布渠道部分。或者 Flutter SDK 的 Dev 发布渠道部分。

加入实验性的命令行参数

如果需要使用空安全，需要把 non-nullable 这个实验性的命令行参数 加入到所有的 Dart 工具。比如：

$ ~/dev/dart-sdk/bin/dart --enable-experiment=non-nullable bin/main.dart

关于如何在 IDE 和命令行工具里加入实验性的命令行参数，请查看文档：实验性的参数标记。

• 加入实验性参数标记 dart.cn/tools/experiment-flags

等到空安全在 beta 或者 stable 渠道发布时，就无需再加入空安全的实验性参数了。

示例

有关启用和使用空安全的 Dart 命令行程序的完整示例，请参见 空安全示例 应用。

• 空安全示例应用 github.com/dart-lang/samples/tree/master/null_safety/calculate_lix

学习更多

更多关于空安全的信息，请前往以下内容继续阅读：

• Dart 重要通知邮件群组 groups.google.com/a/dartlang.org/d/forum/announce

• Dart 官方博客 medium.com/dartlang

• 支持空声明的 DartPad nullsafety.dartpad.cn

• 空安全的问题跟踪 github.com/dart-lang/language/issues/110

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文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/rL6FtCSyca8DsUuNVbSA_w