Dart中的extends, with, implements, on关键字详解
Dart中类的类型
Dart是支持基于mixin继承机制的面向对象语言，所有对象都是一个类的实例，而除了 Null以外的所有的类都继承自Object类。 基于mixin的继承意味着尽管每个类（top class Object? 除外）都只有一个超类，一个类的代码可以在其它多个类继承中重复使用。
以上这段是官方文档的说明，在实际使用中，由于mixin的加入，使得Dart中类的使用和其它语言有所不同。Dart中类的类型有三种，分别是：
class：声明一个类，提供具体的成员变量和方法实现。abstract class：声明一个抽象类，抽象类将无法被实例化。抽象类常用于声明接口方法、有时也会有具体的方法实现。mixin：声明一个Mixin类，与抽象类一样无法被实例化，是一种在多重继承中复用某个类中代码的方法模式，可以声明接口方法或有具体的方法实现。
- 每一个类都隐式地定义了一个接口并实现了该接口，这个接口包含所有这个类的成员变量以及这个类所实现的其它接口。
- 如果想让抽象类同时可被实例化，可以为其定义
工厂构造函数。具体内容可以参考：抽象类的实例化mixin关键字在Dart 2.1中才被引用支持。早期版本中的代码通常使用abstract class代替
从上述内容可以看出，mixin是后面才被引入的，与abstract class有些通用的地方，可以理解为abstract class的升级版。它相对于abstract class说，可以同时引入多个Mixin，并且可以通过on关键字来限制使用范围。
类相关关键字的使用
而对上述这些类型的使用，又有extends, with, implements, on这几个关键字：
extends：继承，和其它语言的继承没什么区别。with：使用Mixin模式混入一个或者多个Mixin类。implements：实现一个或多个接口并实现每个接口定义的API。on：限制Mixin的使用范围。
针对这几个关键字的使用，我做了一张表进行总结：
样例说明
针对上面的内容，我举几个例子，可以复制代码到DartPad中进行验证：
类混入类或者抽象类（class with class）
class Animal {
String name = "Animal";
}
abstract class Flyer {
String name = "Flyer";
void fly() => print('$name can fly!');
}
abstract class Eater extends Animal {
void eat() => print('I can Eat!');
}
// 同时混入class和abstract class
abstract class Bird with Animal, Flyer {}
class Bird1 with Animal, Flyer {}
// 只支持无任何继承和混入的类，Eater继承自Animal，所以它不支持被混入。
// 报错：The class 'Eater' can't be used as a mixin because it extends a class other than 'Object'.
// class Bird with Eater {
// }
main() {
Bird1().fly(); // Flyer can fly!
}
类继承抽象类并混入Mixin
class Animal {
String name = "Animal";
}
mixin Flyer {
String name = "Flyer";
void fly() => print('$name can fly!');
}
abstract class Eater extends Animal {
@override
String get name => "Eater";
void eat() => print('$name can Eat!');
}
// 类继承抽象类并混入Mixin
class Bird extends Eater with Flyer { }
main() {
// 因为with（混入）的优先级比extends（继承）更高，所以打印出来的是Flyer而不是Eater
Bird().fly(); // Flyer can fly!
Bird().eat(); // Flyer can Eat!
}
类继承抽象类并混入Mixin的同时实现接口
class Biology {
void breathe() => print('I can breathe');
}
class Animal {
String name = "Animal";
}
// 这里设置实现了Biology接口，但是mixin与abstract class一样并不要求实现接口，声明与实现均可。
// on关键字限制混入Flyer的类必须继承自Animal或它的子类
mixin Flyer on Animal implements Biology {
@override
String get name => "Flyer";
void fly() => print('$name can fly!');
}
abstract class Eater extends Animal {
@override
String get name => "Eater";
void eat() => print('$name can Eat!');
}
// 类继承抽象类并混入Mixin的同时实现接口
// 注意关键字的使用顺序，依次是extends -> with -> implements
class Bird extends Eater with Flyer implements Biology {
// 后面使用了`implements Biology`，所以子类必须要实现这个类的接口
@override
void breathe() => print('Bird can breathe!');
}
main() {
// 因为with（混入）的优先级比extends（继承）更高，所以打印出来的是Flyer而不是Eater
Bird().fly(); // Flyer can fly!
Bird().eat(); // Flyer can Eat!
Bird().breathe(); // Bird can breathe!
}
混入mixin的顺序问题
abstract class Biology {
void breathe() => print('I can breathe');
}
mixin Animal on Biology {
String name = "Animal";
@override
void breathe() {
print('$name can breathe!');
super.breathe();
}
}
mixin Flyer on Animal {
@override
String get name => "Flyer";
void fly() => print('$name can fly!');
}
/// mixin的顺序问题：
/// with后面的Flyer必须在Animal后面，否则会报错：
/// 'Flyer' can't be mixed onto 'Biology' because 'Biology' doesn't implement 'Animal'.
class Bird extends Biology with Animal, Flyer {
@override
void breathe() {
print('Bird can breathe!');
super.breathe();
}
}
main() {
Bird().breathe();
/*
* 上述代码执行，依次输出：
* Bird can breathe!
* Flyer can breathe!
* I can breathe
* */
}
这里的顺序问题和运行出来的结果会让人有点费解，但是可以这样理解：Mixin语法糖, 本质还是类继承. 继承可以复用代码, 但多继承会导致代码混乱。 Java为了解决多继承的问题, 用了interface, 只有函数声明而没有实现(后面加的default也算语法糖了)。以A with B, C, D为例，实际是A extends D extends C extends B， 所以上面的Animal必须在Flyer前面，否则就变成了Animal extends Flyer，会出现儿子给爹当爹的混乱问题。
mixin的底层本质只是猜测，并没有查看语言底层源码进行验证.
总结
从上述样例可以看出，三种类结构可以同时存在，关键字的使用有前后顺序：extends -> mixins -> implements。
另外需要注意的是相同方法的优先级问题，这个有两种情况：
- 同时被
extends，with，implements时，混入（with）的优先级比继承（extends）要高，而implements只提供接口，不会被调用。 with多个Mixin时，则会调用距离with关键字最远Mixin中的方法。
当然，如果当前使用类重写了该方法，就会优先调用当前类中的方法。
参考资料
- Dart官方文档
- Dart之Mixin详解
- Flutter 基础 | Dart 语法 mixin：对
mixin的使用场景进行了很好的说明
作者：星的天空
链接：https://juejin.cn/post/7094642592880525320
来源：稀土掘金
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