从Flutter范儿的单例来看Dart的构造函数

单例模式

单例模式应该是设计模式中使用的最广泛的一种设计模式了，在Kotlin中，甚至为它单独创建了一个语法糖——object类，来快速实现单例模式，而在Dart中，并没有像Kotlin这样的语法糖，所以，参考单例的一般实现，我们可以很容易的实现下面这样一个单例。

class Singleton {
  static Singleton? _instance;

  // 私有的命名构造函数
  Singleton._private() {
    // TODO
  }

  static Singleton getInstance() {
    if (_instance == null) {
      _instance = Singleton._private();
    }
    return _instance!;
  }
}

上面的代码与大部分编程语言的代码都差不多，不外乎就是单例的几个特点：

私有构造函数
静态instance访问

在Dart中，变量和函数前面加上「_」就代表私有，但这个私有实际上的含义是「只能在当前文件中访问」，所以，如果在当前文件中，你依然是可以访问这个私有变量或者函数的。另外，由于Dart是单线程模型，所以也不存在线程安全的问题，不用做线程控制。

上面的代码，作为一个Dart初学者来说，是无可厚非的，但是对于老司机来说，明显没有Flutter范儿，所以，我们借助Dart的语法糖，来改造下上面的单例代码。

class Singleton {
  static Singleton? _instance;

  // 私有的命名构造函数
  Singleton._private() {
    // TODO
  }

  static Singleton get instance => _instance ??= Singleton._private();
}

首先，通过「??=」来简化空判断，其次，通过get函数来获取实例，将instance函数变成了instance变量。这样一来，代码简化了不少，而且也更加简单了。

不过，这依然不是最具Flutter范儿的单例写法，在Dart中，它提供了一个factory关键字，与Kotlin中的object关键字，有异曲同工之妙，我们来看看官方推荐的单例写法。

class Singleton {
  static final Singleton _singleton = Singleton._internal();

  factory Singleton() => _singleton;

  Singleton._internal() {
    // TODO
  }
}

�所谓的factory constructor，它的作用是「仅在第一次创建实例，后续都返回相同的实例」，这不就是天然的单例吗，所以，借助factory constructor，我们可以很方便的写出一个Flutter范儿的单例。

构造函数

构造函数是一个类在初始化时，主动调用的函数，在Dart中，有多种不同的构造函数，它们在不同的场景下使用，可以极大的简化我们的代码，同时也让我们的代码更加具有Flutter范儿。

默认构造函数

缺省构造函数不用自己创建，如果一个类没有构造函数，那么它会自动添加一个，它什么都不做。

// Default Constructor
class Test {
  String name = 'xys';
  Test();
}

在构造函数中初始化变量

Dart提供了多种不同的方式在构造函数中未变量赋值，其中最简单的，就是在构造时初始变量。

// Constructor with parameters
class Test {
  String name;
  Test(this.name);
}

其实Test(this.name)实际上就是Test(String name){this.name = name}的简化写法。

同时，构造函数也可以增加方法体，进行一些初始化逻辑。

// Constructor with the initial method
class Test {
  String name;
  Test(this.name) {
    // TODO
  }
}

�当你需要在构造函数初始化时给变量赋值时，可以通过initializer list来实现。

// Constructor with initializer
class Test {
  String name;
  
  Test(name) : name = handleSth(name);
  
  static String handleSth(String e) => e.toUpperCase();
}

initializer list可以初始化多个变量，它们之间可以使用「,」进行分隔，如果有super构造器，那么它一般放在最后。

如果你要override基类的变量，那么可以通过super关键字来覆写。

// Constructor with super()
class Base {
  String id;
  Base(this.id);
}
class Test extends Base {
  String name;
  Test(this.name, String id) : super(id);
}

另外，构造函数中，还支持通过Asserts�来做一些检查。

// Constructor with assertion
class Test {
  String name;
  Test(this.name) : assert(name.length > 3);
}

对于Dart的参数来说，通常我们设置的都是必选参数，就是类似我们上面的这些参数，而在Dart中，还可以设置可选参数。

class Test {
  String name;

  Test(this.name, [int sex = 0]);
}

Test('xys', 1);

或者你觉得可选参数在使用时的语义不太明确，那么你可以使用具名参数。

class Test {
  String name;

  Test(this.name, {int sex = 0});
}

Test('xys', sex: 1);

这样在使用时，语义会更加明确。

私有构造函数

私有构造函数，除了我们前面提到的单例使用场景外，下面这个场景，也使用的很多。

class Utils {
  Utils._();
  static void log(String message) => print(message);
}

通过私有构造函数，我们可以避免使用者创建工具类的实例，而是让使用者直接调用静态函数。

具名构造函数

具名构造函数可以给当前的构造逻辑起一个别名，方便调用者通过语义来进行调用。

// Constructor with this()
class Test {
  String name;
  int sex;
  Test(this.name, this.sex);
  Test.boy(String name) : this(name, 1);
  Test.girl(String name) : this(name, 0);
}

const构造函数

const构造函数在Flutter中使用的非常多，因为一个const构造函数是不可变的，const构造函数在运行时会指向内存空间的同一个对象，从而提高代码执行的效率，所以，在Flutter中，如果一个Widget是可以定义为const的，那就把它定义为const吧。

factory构造函数

factory constructor前面我们已经讲解过了，它可以从另一个构造函数，或者是其它类，返回一个唯一的实例。最常用的场景就是单例的使用，我们来看下它的另一个使用场景，即从缓存中返回唯一实例。

class Test {
  final String name;

  static final _cache = <String, Test>{};

  Test._(this.name);

  factory Test(name) => _cache[name] ??= Test._(name);
}

factory构造函数与static method的区别

在大部分时间，这两者都是非常类似的，甚至是可以混用的，但是它们之间，还是有一些区别的。

对于factory constructor来说，它不需要命名，也不用指定通用参数，这样可以减少很多模板代码，我们来看下面这个例子。

class ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>> {}

在这个例子中，它包含一个比较复杂的泛型，如果我们要创建一个静态工厂，那么就需要这样：

class ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>> {
  static ComplexClass<Value, Notifier> someFactory<ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>>() {
    // TODO: return a ComplexClass instance
  }
}

我们需要创建很复杂的参数类型，但是使用factory constructor，则可以避免这些模板代码。

class ComplexClass<Value, Notifier extends ValueNotifier<Value>> {
  factory ComplexClass.someFactory() {
    // TODO: return a ComplexClass instance
  }
}

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