الكلمة المفتاحية Covariant

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Dart على Coddy — الدرس 61 من 110.

عندما تقوم بإعادة تعريف (override) تابع في فئة فرعية (subclass)، تتطلب Dart عادةً أن تتطابق أنواع المعاملات تمامًا. ولكن في بعض الأحيان قد ترغب في أن يقبل تابع الفئة الفرعية نوعًا أكثر تحديدًا من الفئة الأب. تسمح الكلمة الأساسية covariant بذلك.

لنفترض سيناريو حيث تحتوي الفئة Animal على طريقة تقبل Animal أخرى:

class Animal {
  void chase(Animal other) {
    print('Chasing an animal');
  }
}

class Dog extends Animal {
  @override
  void chase(covariant Dog other) {
    print('Dog chasing another dog');
  }
}

بدون covariant، سيشتكي Dart من أن Dog ليس من نفس نوع Animal. من خلال إضافة covariant قبل المعامل (parameter)، فإنك تخبر Dart: "أعلم أن هذا أكثر تحديداً، وسأضمن تمرير النوع الصحيح فقط."

هذا مفيد عندما يجب أن تعمل الأصناف الفرعية (subclasses) منطقياً مع نوعها الخاص فقط:

void main() {
  Dog dog1 = Dog();
  Dog dog2 = Dog();
  
  dog1.chase(dog2);  // يعمل: كلب يطارد كلباً آخر
}

كن حذرًا مع ذلك - فاستخدام covariant ينقل سلامة النوع (type safety) إلى وقت التشغيل (runtime). إذا قمت باستدعاء الطريقة من خلال مرجع أب (parent reference) بنوع خاطئ، فستحصل على خطأ في وقت التشغيل بدلاً من خطأ في وقت التجميع (compile-time error). استخدمه عندما تكون واثقاً من الأنواع التي يتم تمريرها.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام توافق للحيوانات الأليفة يستخدم الكلمة المفتاحية covariant لضمان أن الحيوانات الأليفة لا يمكنها اللعب إلا مع بني جنسها. ستقوم بإنشاء تسلسل هرمي للحيوانات الأليفة حيث تمتلك كل فئة طريقة playWith تقبل فقط نفس النوع من الحيوانات الأليفة.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك في ملفين:

pets.dart: حدد التسلسل الهرمي للحيوانات الأليفة هنا:
- فئة Pet مع خاصية String name ومنشئ (constructor). قم بتضمين طريقة playWith(Pet other) تطبع [name] plays with [other.name]
- فئة Cat ترث من Pet وتعمل override للطريقة playWith باستخدام الكلمة المفتاحية covariant لتقبل فقط Cat. يجب أن تطبع [name] and [other.name] chase yarn together
- فئة Dog ترث من Pet وتعمل override للطريقة playWith باستخدام الكلمة المفتاحية covariant لتقبل فقط Dog. يجب أن تطبع [name] and [other.name] fetch the ball together
- فئة Rabbit ترث من Pet وتعمل override للطريقة playWith باستخدام الكلمة المفتاحية covariant لتقبل فقط Rabbit. يجب أن تطبع [name] and [other.name] hop around together
main.dart: استورد ملف الحيوانات الأليفة واستعرض كيف يلعب كل نوع من الحيوانات حصرياً مع بني جنسه:
- أنشئ كائنين من نوع Cat باسم 'Whiskers' و 'Mittens'، ثم اجعل Whiskers يلعب مع Mittens
- أنشئ كائنين من نوع Dog باسم 'Buddy' و 'Max'، ثم اجعل Buddy يلعب مع Max
- أنشئ كائنين من نوع Rabbit باسم 'Flopsy' و 'Cotton'، ثم اجعل Flopsy يلعب مع Cotton

تسمح الكلمة المفتاحية covariant لكل فئة فرعية بتضييق نوع المعامل من Pet إلى نوعها المحدد، مما يضمن تفاعلات آمنة من حيث النوع (type-safe) بين الحيوانات الأليفة من نفس النوع.

المخرجات المتوقعة:

Whiskers and Mittens chase yarn together
Buddy and Max fetch the ball together
Flopsy and Cotton hop around together

ورقة مرجعية

تسمح الكلمة الأساسية covariant للفئة الفرعية بتجاوز (override) طريقة بنوع معامل أكثر تحديداً من الفئة الأب.

بدون covariant، تتطلب لغة Dart أن تتطابق أنواع المعاملات تماماً عند تجاوز الطرق. باستخدام covariant، يمكنك تضييق نوع المعامل في الفئة الفرعية:

class Animal {
  void chase(Animal other) {
    print('Chasing an animal');
  }
}

class Dog extends Animal {
  @override
  void chase(covariant Dog other) {
    print('Dog chasing another dog');
  }
}

هذا مفيد عندما يجب أن تعمل الفئات الفرعية فقط مع نوعها الخاص:

void main() {
  Dog dog1 = Dog();
  Dog dog2 = Dog();
  
  dog1.chase(dog2);  // يعمل: Dog chasing another dog
}

هام: استخدام covariant ينقل سلامة النوع (type safety) من وقت التصريف (compile-time) إلى وقت التشغيل (runtime). إذا قمت باستدعاء الطريقة من خلال مرجع للأب بنوع خاطئ، فستحصل على خطأ في وقت التشغيل بدلاً من خطأ في وقت التصريف.

جرّب بنفسك

import 'pets.dart';

void main() {
  // TODO: 'Mittens' و 'Whiskers' قم بإنشاء كائنين من نوع قطة باسم
  // Mittens مع Whiskers ثم اجعل
  
  
  // TODO: 'Max' و 'Buddy' قم بإنشاء كائنين من نوع كلب باسم
  // Max مع Buddy ثم اجعل
  
  
  // TODO: 'Cotton' و 'Flopsy' قم بإنشاء كائنين من نوع أرنب باسم
  // Cotton مع Flopsy ثم اجعل
  
}