2.3 扩展方法（Extension Methods）

基础知识

扩展方法（Extension Methods）是 Dart 2.7 版本引入的一项强大功能，它允许你为现有类添加新功能，而无需修改类的源代码，也无需通过继承创建子类。这对于为 Dart 核心库、Flutter 框架或其他第三方库中的类添加实用方法非常有用，可以使代码更具可读性和表达力。

1. 扩展方法的定义

扩展方法使用 extension 关键字来定义。其基本语法如下：

dart

复制代码

extension ExtensionName on ExtendedType {
  // 新的方法、getter、setter 或运算符
  ReturnType methodName(Parameters) {
    // 实现
  }
}

ExtensionName：扩展的名称，可以是任意合法的标识符。这个名称通常用于导入和冲突解决。
ExtendedType：要扩展的类型，例如 String、List<int>、DateTime 等。
在扩展块内部，this 关键字引用被扩展类型的实例。

示例：为 String 添加一个 capitalize() 方法

dart

复制代码

extension StringExtension on String {
  String capitalize() {
    if (isEmpty) {
      return this;
    }
    return this[0].toUpperCase() + substring(1);
  }
}

void main() {
  String name = "alice";
  print(name.capitalize()); // 输出: Alice

  String emptyString = "";
  print(emptyString.capitalize()); // 输出: 
}

2. 扩展方法的导入

如果扩展方法定义在一个单独的文件中，你需要在使用它的文件中导入该文件。如果导入的多个扩展方法有同名的方法，可能会发生冲突。你可以使用 show 或 hide 关键字来选择性导入，或者使用 as 关键字为导入的库指定前缀来避免冲突。

dart

复制代码

// my_string_extensions.dart 文件
extension StringExtension on String {
  String capitalize() {
    if (isEmpty) {
      return this;
    }
    return this[0].toUpperCase() + substring(1);
  }
}

// main.dart 文件
import 'my_string_extensions.dart'; // 导入扩展方法

void main() {
  String name = "bob";
  print(name.capitalize()); // 输出: Bob
}

3. 扩展方法的限制

扩展方法不能添加新的实例字段（属性）。它们只能添加方法、getter、setter 和运算符。
扩展方法不能重写现有类的成员。如果扩展方法与现有类的成员同名，现有类的成员会优先被调用。
扩展方法不能用于 dynamic 类型。

4. 扩展方法与静态方法

扩展方法看起来像是实例方法，但它们实际上是静态的。在编译时，Dart 会将扩展方法的调用转换为静态函数的调用。例如，"hello".capitalize() 可能会被转换为 StringExtension.capitalize("hello")。

官方文档链接

Dart 语言概览 - 扩展方法

Flutter 开发中的应用案例

扩展方法在 Flutter 开发中非常实用，它可以帮助我们为 BuildContext、Color、String 等 Flutter 核心类添加便捷方法，从而简化代码、提高可读性，并实现更流畅的链式调用。许多流行的 Flutter 包（如 provider、getx）也大量使用了扩展方法。

案例：为 BuildContext 添加便捷方法

BuildContext 是 Flutter 中一个非常重要的对象，它提供了对 Widget 树中位置的引用，并允许访问主题、媒体查询等信息。我们将为 BuildContext 添加一些扩展方法，使其能够更方便地获取屏幕尺寸、主题颜色等信息。

dart

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import 'package:flutter/material.dart';

// 为 BuildContext 添加扩展方法
extension BuildContextExtension on BuildContext {
  // 获取屏幕宽度
  double get screenWidth => MediaQuery.of(this).size.width;

  // 获取屏幕高度
  double get screenHeight => MediaQuery.of(this).size.height;

  // 获取主题颜色
  ColorScheme get colorScheme => Theme.of(this).colorScheme;

  // 获取文本主题
  TextTheme get textTheme => Theme.of(this).textTheme;

  // 显示 SnackBar
  void showSnackBar(String message) {
    ScaffoldMessenger.of(this).showSnackBar(
      SnackBar(content: Text(message)),
    );
  }
}

class ExtensionMethodsExampleScreen extends StatelessWidget {
  const ExtensionMethodsExampleScreen({super.key});

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: const Text("扩展方法应用案例"),
        backgroundColor: context.colorScheme.primary, // 使用扩展方法获取主题颜色
      ),
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: <Widget>[
            Text(
              "屏幕宽度: ${context.screenWidth.toStringAsFixed(2)}", // 使用扩展方法获取屏幕宽度
              style: context.textTheme.headlineMedium, // 使用扩展方法获取文本主题
            ),
            Text(
              "屏幕高度: ${context.screenHeight.toStringAsFixed(2)} ", // 使用扩展方法获取屏幕高度
              style: context.textTheme.headlineMedium,
            ),
            const SizedBox(height: 20),
            ElevatedButton(
              onPressed: () {
                context.showSnackBar("这是一个通过扩展方法显示的 SnackBar!"); // 使用扩展方法显示 SnackBar
              },
              child: const Text("显示 SnackBar"),
            ),
            const SizedBox(height: 20),
            Container(
              width: context.screenWidth * 0.8, // 使用扩展方法设置宽度
              height: context.screenHeight * 0.2, // 使用扩展方法设置高度
              color: context.colorScheme.secondary, // 使用扩展方法设置颜色
              child: Center(
                child: Text(
                  "这是一个使用扩展方法的容器",
                  style: TextStyle(color: context.colorScheme.onSecondary, fontSize: 18),
                ),
              ),
            ),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}

void main() {
  runApp(const MaterialApp(home: ExtensionMethodsExampleScreen()));
}

案例分析：

extension BuildContextExtension on BuildContext：我们定义了一个名为 BuildContextExtension 的扩展，它作用于 BuildContext 类型。这意味着我们可以在任何 BuildContext 对象上直接调用这个扩展中定义的方法和 getter。
double get screenWidth => MediaQuery.of(this).size.width;：这是一个 getter 扩展方法，它允许我们通过 context.screenWidth 简洁地获取屏幕宽度，而无需每次都写 MediaQuery.of(context).size.width。this 关键字在这里代表当前的 BuildContext 实例。
void showSnackBar(String message)：这是一个方法扩展，它封装了显示 SnackBar 的逻辑。现在，我们只需要调用 context.showSnackBar("...") 就可以显示 SnackBar，代码更加简洁。
context.colorScheme.primary、context.textTheme.headlineMedium：在 build 方法中，我们大量使用了这些扩展方法来获取主题颜色、文本样式等。这使得 UI 代码更加清晰和易读，因为它直接表达了意图。

这个案例清晰地展示了 Dart 扩展方法在 Flutter 开发中的强大之处。通过为 BuildContext 等常用类添加扩展方法，我们可以极大地简化代码，提高开发效率，并使代码更具表现力。扩展方法是编写优雅和高效 Flutter 代码的重要工具。

2.2 泛型

2.4 空安全（Null Safety）