Einführung in Mixins

Teil des Abschnitts Objektorientierte Programmierung der Dart-Journey von Coddy — Lektion 50 von 110.

Sie haben gelernt, dass Dart nur das Erweitern einer Klasse erlaubt, und obwohl Sie mehrere Schnittstellen implementieren können, müssen Sie den gesamten Code selbst schreiben. Aber was ist, wenn Sie tatsächlichen Implementierungscode über mehrere nicht verwandte Klassen hinweg teilen möchten? Hier kommen Mixins ins Spiel.

Ein Mixin ist eine Möglichkeit, Code in mehreren Klassenhierarchien wiederzuverwenden. Stellen Sie es sich als ein Bündel von Methoden und Eigenschaften vor, das Sie in jede beliebige Klasse „hineinmischen“ können, um ihr neue Funktionen zu verleihen, ohne Vererbung zu nutzen.

mixin Swimming {
  void swim() {
    print('Swimming through the water');
  }
}

class Duck with Swimming {
  void quack() {
    print('Quack!');
  }
}

class Fish with Swimming {
  void blowBubbles() {
    print('Blub blub');
  }
}

void main() {
  var duck = Duck();
  duck.quack();
  duck.swim();  // Aus dem Mixin
  
  var fish = Fish();
  fish.swim();  // Gleiche Implementierung, andere Klasse
}

Beachten Sie das Schlüsselwort with – so wenden Sie ein Mixin auf eine Klasse an. Im Gegensatz zu implements müssen Sie die Methode nicht selbst schreiben. Das Mixin stellt den eigentlichen Code bereit, und Ihre Klasse erhält diese Funktionalität automatisch.

Mixins lösen ein echtes Problem: Duck und Fish sind nicht durch Vererbung miteinander verwandt, dennoch benötigen beide ein Schwimmverhalten. Mit Mixins schreiben Sie den Code einmal und teilen ihn überall dort, wo er benötigt wird.

Aufgabe

Einfach

Lassen Sie uns ein Musikinstrumentensystem bauen, das demonstriert, wie Mixins es ermöglichen, Verhalten über nicht verwandte Klassen hinweg zu teilen. Sie werden ein Mixin erstellen, das eine Tuning-Funktionalität bereitstellt, und dieses dann auf verschiedene Instrumente anwenden, die nicht durch Vererbung miteinander verwandt sind.

Sie werden Ihren Code in zwei Dateien organisieren:

instruments.dart: Definieren Sie hier Ihr Mixin und Ihre Instrumentenklassen:
- Ein Tunable Mixin mit einer Methode tune(), die Tuning the instrument... ausgibt, und einer Methode checkTuning(), die Tuning is perfect! ausgibt.
- Eine Guitar Klasse, die das Tunable Mixin verwendet. Fügen Sie eine String brand Eigenschaft mit einem Konstruktor hinzu. Fügen Sie eine Methode strum() hinzu, die [brand] guitar strumming chords ausgibt.
- Eine Piano Klasse, die ebenfalls das Tunable Mixin verwendet. Fügen Sie eine int keys Eigenschaft mit einem Konstruktor hinzu. Fügen Sie eine Methode play() hinzu, die Playing [keys]-key piano ausgibt.
main.dart: Importieren Sie Ihre Instrumentendatei und demonstrieren Sie, wie beide nicht verwandten Instrumente Tuning-Fähigkeiten von demselben Mixin erhalten:
- Erstellen Sie eine Guitar mit der Marke 'Fender'.
- Erstellen Sie ein Piano mit 88 Tasten.
- Für die Gitarre: Rufen Sie tune() auf, dann strum(), dann checkTuning().
- Geben Sie eine Leerzeile aus.
- Für das Klavier: Rufen Sie tune() auf, dann play(), dann checkTuning().

Beachten Sie, dass Guitar und Piano völlig unterschiedliche Instrumente ohne Vererbungsbeziehung sind, aber beide genau dieselben Tuning-Methoden vom Tunable Mixin erhalten. Sie schreiben den Tuning-Code einmal, und beide Klassen können ihn mit dem Schlüsselwort with verwenden.

Erwartete Ausgabe:

Tuning the instrument...
Fender guitar strumming chords
Tuning is perfect!

Tuning the instrument...
Playing 88-key piano
Tuning is perfect!

Spickzettel

Ein Mixin ist eine Möglichkeit, Code über mehrere nicht verwandte Klassen hinweg wiederzuverwenden, ohne Vererbung zu nutzen. Es ist ein Bündel von Methoden und Eigenschaften, die man in jede beliebige Klasse „hineinmischen“ kann.

Definieren Sie ein Mixin mit dem Schlüsselwort mixin:

mixin Swimming {
  void swim() {
    print('Swimming through the water');
  }
}

Wenden Sie ein Mixin auf eine Klasse an, indem Sie das Schlüsselwort with verwenden:

class Duck with Swimming {
  void quack() {
    print('Quack!');
  }
}

class Fish with Swimming {
  void blowBubbles() {
    print('Blub blub');
  }
}

Im Gegensatz zu implements müssen Sie die Methodenimplementierung nicht selbst schreiben – das Mixin liefert den tatsächlichen Code, und Ihre Klasse erhält diese Funktionalität automatisch.

Sowohl Duck als auch Fish können nun die Methode swim() verwenden, obwohl sie nicht durch Vererbung miteinander verwandt sind:

var duck = Duck();
duck.swim();  // From the mixin

var fish = Fish();
fish.swim();  // Same implementation, different class

Probier es selbst

import 'instruments.dart';

void main() {
  // TODO: Erstelle eine Gitarre mit der Marke 'Fender'
  
  // TODO: Erstelle ein Klavier mit 88 Tasten
  
  // TODO: Für die Gitarre: rufe tune() auf, dann strum(), dann checkTuning()
  
  // TODO: Drucke eine Leerzeile
  
  // TODO: Für das Klavier: rufe tune() auf, dann play(), dann checkTuning()
}