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第 12 屆 iThome 鐵人賽
DAY 7
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自我挑戰組

從零開始的Flutter世界系列 第 7 篇

Day07 Dart 語言介紹(五) 繼承、多型

12th鐵人賽
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繼承

  • 使用時機：多個class，有共同的屬性與規則

  • 耦合( Coupling )，內聚( Cohesion )

    耦合：相依的強度 → 每個class除了本身的屬性，還使用到別的class的屬性

    內聚：相關的強度 → 每個class本身才有的屬性，其他class沒有

  • 父類別( Super Class )，子類別( Sub Class )，繼承( extends )

    一個類別使用extends關鍵字來從另一個類別繼承，子類別就會繼承除了父類別的建構式之外的所有屬性和方法，其中一個子類別只能繼承一個父類別

    class Dog extends Animal {//子類別Dog 去繼承父類別Animal
  //...
}

  • 建構式 Constructor

    1. 要用繼承，要先做好建構

    2. 執行順序：

      1. initializer list (初始化引數列表)

         class Point {
  num x;
  num y;

  Point(this.x, this.y);

  // 初始化列表在建構式scope 執行之前設定例項變數，x跟y變數，會經由建構式傳來的Map 資料去初始化
  Point.fromJson(Map jsonMap)
      : x = jsonMap['x'],
        y = jsonMap['y'] {
    print('In Point.fromJson(): ($x, $y)');
  }
}

main() {
  Point p = Point.fromJson({'x':4,'y':5}); //印出 In Point.fromJson(): (4, 5)
}

      2. 父類別的建構式

      3. 子類別的建構式

    3. 需要透過建構式滿足繼承的規則

      • 當我們在新建子類別的物件時，如果其父類別的建構式有引數時，子類別需要通過建構式來滿足繼承的規則，子類別要繼承成功，一定要處理負責丟引數資料給父類別 → super(引數);，子類別透過在建構式執行super(引數); 把引數傳給父類別的建構，相當於是在 new 父類別(引數);

        若父類別有沒有引數的建構式，子類別的建構式可不用加super()

        只有在類別完全沒有設定任何建構式的時候，Dart 才會自動產生預設建構式( 沒有引數的建構式，其建構式裡也沒有定義要執行的動作 )，若之後有設定有引數的建構式了，但還是想要有一個沒引數的建構式，需要自己手動新增

        1. 父類別有無引數的建構式

          class Person {
  //Person無任何建構式，Dart 會自動預設，我們為了證明新增子類別物件時會去執行父類別的建構式，故在此新增一個無引數建構來印出我們預期的內容
  Person() {
    print('Person default constructor');
  }
}

class Employee extends Person {
  // Person 有預設建構式 (無引數建構)
  // 子類別Employee 的建構式可不用加super() 
  Employee(Map data) {
    print('Employee constructor $data');
  }
}

main() {
  Employee a = Employee({'x':4,'y':5});
  /*印出 Person default constructor
	Employee constructor {x: 4, y: 5}
	*/
}

        2. 父類別沒有無引數的建構式

           class Person {

  Person(Map data) {
    print('Person $data');
  }
}

class Employee extends Person {
  // Person 沒有無引數建構式
  // 子類別Employee 的建構式需要滿足繼承的規則，一定要加super(data)
  Employee(Map data) :super(data){
    print('Employee $data');
  }
}

main() {
  Employee a = Employee({'x':4,'y':5});
  /*印出 Person {x: 4, y: 5}
	Employee {x: 4, y: 5}
	*/
}

  1. 有多種建構時

    • 繼承的子類別只須要選一個建構來滿足繼承規則
      - 子類別的每個建構式只需super一次

      class Person {
  String _firstName;

  //主建構式為一個無引數建構式
  Person() {
    print('Person');
  }

  //命名建構式
  Person.fromString(this._firstName) {
    print('Person fromString $_firstName');
  }

  //命名建構式
  Person.fromJson(Map data) {
    print('Person fromJson $data');
  }
}

class Employee extends Person {
  // Person 有多種建構式，子類別Employee 的建構式只需選父類別的一個建構式來super，即能滿足繼承規則

  num x;
  num y;

  Employee(Map data) {
    //選無引數建構式，可不用加super()
    print('Employee $data');
  }

  Employee.fromString(String name) : super.fromString(name) {
    print('Employee fromString $name');
  }

  Employee.fromJson(Map data) : super.fromString(data['name']) {
    print('Employee fromJson $data');
  }

  Employee.fromJson2(Map data)
      : x = data['x'],
        y = data['y'],
        super.fromJson(data) {
    print('Employee fromJson2 $data, ($x, $y)');
  }
}

main() {
  Employee a = Employee({'x': 1, 'y': 2});
  Employee b = Employee.fromString('Ryder');
  Employee c = Employee.fromJson({'name': 'Ryder'});
  Employee d = Employee.fromJson2({'x': 5, 'y': 6});

  /*印出 
   Person
   Employee {x: 1, y: 2}
   Person fromString Ryder
   Employee fromString Ryder
   Person fromString Ryder
   Employee fromJson {name: Ryder}
   Person fromJson {x: 5, y: 6}
   Employee fromJson2 {x: 5, y: 6}, (5, 6)
 	*/
}

  • Field 與Function 的處理

    1. Field：

      父類別Field若不是 private (變數名前面有加_)，子類別可直接使用，若想使用或設定父類別private的屬性，需在父類別新增setter/getter的方法，通常除了常數都會加封裝private

    2. Function：

      • Override → 置換掉的意思，非修改

        當子類別有與父類別的方法，名稱一樣以及引數數量一樣，會強制要求遵守overrider規則，所以各引數型態也必須一樣，否則會編譯失敗

        欲override的父類別方法，不能用private 封裝設定方法

        super.方法應用 → 使用被override 掉的父類別方法

      class Person {

  void show(int data){
    print("Person $data");
  }
}

class Employee extends Person {

  String show(int data){
    super.show(data);
    return "Employee $data";
  }
}

main() {
  Employee a = Employee();
  var eShow = a.show(3); //印出 Person 3
  print(eShow); //印出 Employee 3
}

多型 Polymorphism

  1. 又稱異質宣告物件

  2. 目的：與List搭配使用，為了使用List去做分類的管理運用

  3. 語法：

    父類別 物件 = new 子類別( [ 引數值 ] ) ;

    new 在Dart 2後可以選擇不用加

  4. 會限制物件使用的方法數量，只有物件的宣告類別裡的方法才能使用

    • 編譯時，物件使用方法前會去宣告此物件的類別，檢查是否有此方法
    • 執行時，則以new的類別開始找
    • 多型new 出來的物件如果要用子類別的方法，需要在父類別新增一個同名稱同引數的方法，來給子類別override
    class Student {
  String _name;

  Student(this._name);

  String getMessage() {
    return "姓名 = $_name";
  }

  //尚未有show方法
}

class SocialGroupStudent extends Student {
  int _society;

  SocialGroupStudent(String name, this._society) : super(name);

  String getMessage() {
    return super.getMessage() + ", 社會 = $_society";
  }

  void show() {
    print(getMessage());
  }
}

class ScienceGroupStudent extends Student {
  int _science;

  ScienceGroupStudent(String name, this._science) : super(name);

  String getMessage() {
    return super.getMessage() + ", 自然 = $_science";
  }

  void show() {
    print(getMessage());
  }
}

main() {
  ScienceGroupStudent a = new ScienceGroupStudent("a", 95);
  SocialGroupStudent b = new SocialGroupStudent("b", 100);

  a.show(); //印出 姓名 = a, 自然 = 95
  b.show(); //印出 姓名 = b, 社會 = 100

  //多型
  Student c = new ScienceGroupStudent("c", 95);

  /*
  c.show();
  會報錯：Error: The method 'show' isn't defined for the class 'Student'.，因為物件c的reference為Student，編譯時在Student找不到show()方法
  所以想要使用 ScienceGroupStudent 的 show() 方法，需要在Student類別也新增一個show方法給    ScienceGroupStudent的show()來override
  */
}

    故要修改為：

    class Student {
  String _name;

  Student(this._name);

  String getMessage() {
    return "姓名 = $_name";
  }

  void show() {
    /*
      是為了多型產生的物件能使用此方法才加，執行時會先從子類別開始，故在此的內容並不重要，目的為多型時給子類別override，若有物件為實體化Student的物件，要使用到此方法，也可設計內容
      */
  }
}

class SocialGroupStudent extends Student {
  int _society;

  SocialGroupStudent(String name, this._society) : super(name);

  String getMessage() {
    return super.getMessage() + ", 社會 = $_society";
  }

  void show() {
    print(getMessage());
  }
}

class ScienceGroupStudent extends Student {
  int _science;

  ScienceGroupStudent(String name, this._science) : super(name);

  String getMessage() {
    return super.getMessage() + ", 自然 = $_science";
  }

  void show() {
    print(getMessage());
  }
}

main() {
  //多型
  Student c = new ScienceGroupStudent("c", 95);
  Student d = new SocialGroupStudent("d", 100);

  c.show(); //印出 姓名 = c, 自然 = 95
  d.show(); //印出 姓名 = d, 社會 = 100
}

  5. 物件轉型

    class Student {}

class SocialGroupStudent extends Student {}

class ScienceGroupStudent extends Student {}

main() {
  Student student = new ScienceGroupStudent();
  print(student);
  //印出Instance of 'ScienceGroupStudent'，為ScienceGroupStudent的例項，但宣告的類別為Student

  /*但是若直接
    ScienceGroupStudent scienceGroupStudent = student;
    會編譯失敗，當異質宣告時，宣告類別必須是實體化類別的父類別：
    父類別 物件 = new 子類別( [ 引數值 ] ) ;
    上面例子不符合規則
    */

  //當有繼承關係時，可以運用轉型 ( casting )
  ScienceGroupStudent scienceGroupStudent = student as ScienceGroupStudent;//降轉
  print(scienceGroupStudent);
  //印出Instance of 'ScienceGroupStudent'，同student

  //student宣告類別為Student，與SocialGroupStudent也有繼承關係，也可以轉型，編譯時也可以成功，但是執行時會出現 Unhandled Exception: type 'ScienceGroupStudent' is not a subtype of type 'SocialGroupStudent' in type cast
  SocialGroupStudent socialGroupStudent = student as SocialGroupStudent;
  print(socialGroupStudent);
  //執行時相當於是在做
  //SocialGroupStudent socialGroupStudent = new ScienceGroupStudent();
  //故會報錯
}

今天提到了關於繼承的觀念，這些觀念都會在之後開發專案時會有大量的實作，而多型的觀念，我們將會在下一篇有很多關於多型的運用，包括抽象的觀念、介面等等


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    Day26 Flutter 的狀態管理 Provider (五) Firebase Login
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    Day27 JSON and serialization
  3. 28
    Day28 Networking & http
  4. 29
    Day29 Flutter Persistence
  5. 30
    Day30 Flutter Camera、播放影片
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