Наследование и полиморфизм — это две важнейшие концепции объектно-ориентированного программирования, которые помогают разработчикам создавать сложные программы. Dart, популярный язык программирования, разработанный Google, обеспечивает мощную поддержку как наследования, так и полиморфизма. В этой статье мы подробно рассмотрим эти концепции и покажем вам, как эффективно использовать их в ваших программах Dart.

Наследование в Dart

Наследование — это механизм, с помощью которого один класс может наследовать свойства и методы от другого класса. В Dart вы можете создать подкласс, расширив существующий класс. Подкласс наследует все свойства и методы родительского класса, а также может определять свои собственные свойства и методы.

Общий синтаксис наследования

Наследование класса осуществляется с помощью ключевого слова extends. Чтобы создать подкласс, который наследуется от суперкласса в Dark, мы используем следующий синтаксис:

class Subclass extends Superclass {
  // subclass implementation
}

Подкласс наследует все переменные экземпляра, методы, а также средства получения и настройки суперкласса. Он также может переопределять методы или свойства класса и вызывать реализацию переопределенного метода, используя ключевое слово super.

Ключевое слово super

В Dart ключевое слово super используется для ссылки на суперкласс внутри подкласса.

Когда подкласс наследуется от суперкласса, он наследует все его свойства и методы. Однако могут быть случаи, когда подклассу необходимо переопределить свойство или метод, унаследованные от суперкласса, или вызвать метод из суперкласса. Вот тут-то и вступает в игру ключевое слово super.

class SubClass extends SuperClass {
  SubClass() : super() {
    // constructor body
  }
}

В приведенном выше примере конструктор SubClass вызывает конструктор суперкласса SuperClass, используя super().

Пример наследования

Давайте взглянем на пример:

class Person {
  String name;
  int age;

  void sayHello() {
    print('Hello!');
  }
}

class Student extends Person {
  String school;
  
  void study() {
    print('Studying...');
  }
}

void main() {
  var student = Student();
  student.name = 'Alice';
  student.age = 20;
  student.school = 'XYZ University';
  student.sayHello();
  student.study();
}

В этом примере мы определяем класс Person с двумя свойствами name и age и методом sayHello(). Затем мы определяем класс Student, который расширяет класс Person и добавляет новое свойство school и метод study(). В функции main() мы создаем экземпляр класса Student и вызываем его методы.

Объект Student имеет доступ как к методу sayHello(), унаследованному от класса Person, так и к методу study(), определенному в классе Student.

Пример наследования с использованием super

Пример наследования с помощью super в Dart:

class Animal {
  String name;
  int age;

  Animal(this.name, this.age);

  void makeSound() {
    print("The animal makes a sound.");
  }
}

class Dog extends Animal {
  String breed;

  Dog(String name, int age, this.breed) : super(name, age);

  @override
  void makeSound() {
    print("The dog barks.");
  }

  void wagTail() {
    print("The dog wags its tail.");
  }
}

void main() {
  var myDog = Dog("Buddy", 3, "Golden Retriever");
  print("Name: ${myDog.name}");
  print("Age: ${myDog.age}");
  print("Breed: ${myDog.breed}");
  myDog.makeSound();
  myDog.wagTail();
}

В этом примере Dog расширяет класс Animal, что означает, что Dog наследует все свойства и методы Animal. В классе собак также появилась новая порода свойств.

При создании нового объекта Dog мы используем ключевое слово super для вызова конструктора суперкласса Animal, передавая аргументы name и age.

Мы переопределяем метод makeSound в классе Dog, чтобы напечатать «The dog barks.». вместо общего сообщения от Animal. Мы также добавляем новый метод, wagTail, который специфичен для класса Dog.

В основной функции мы создаем новый объект Dog с именем, возрастом и породой, а затем вызываем его методы, чтобы напечатать его свойства и заставить его лаять и вилять хвостом.

Полиморфизм в Dart

Полиморфизм — это способность объектов разных классов использоваться взаимозаменяемо. В Dart вы можете достичь полиморфизма с помощью наследования и интерфейсов.

Простой пример

Давайте взглянем на пример:

class Shape {
  void draw() {
    print('Drawing shape...');
  }
}

class Circle extends Shape {
  void draw() {
    print('Drawing circle...');
  }
}

class Square extends Shape {
  void draw() {
    print('Drawing square...');
  }
}

void main() {
  var shapes = [Circle(), Square()];
  for (var shape in shapes) {
    shape.draw();
  }
}

В этом примере мы определяем класс Shape с помощью метода draw(). Затем мы определяем два подкласса Circle и Square, оба из которых переопределяют метод draw() для рисования определенной фигуры. В функции main() мы создаем список объектов Shape, который включает в себя как объекты Circle, так и Square. Затем мы перебираем список и вызываем метод draw() для каждого объекта.

Когда мы запустим программу, на выходе будет:

Drawing circle...
Drawing square...

Как вы можете видеть, объекты Circle и Square используются взаимозаменяемо, демонстрируя полиморфизм в действии.

Пример с арифметическими операциями

class MathOperation {
  num operate(num a, num b) {
    return 0; // The base class returns 0 by default
  }
}

class AddOperation extends MathOperation {
  @override
  num operate(num a, num b) {
    return a + b;
  }
}

class MultiplyOperation extends MathOperation {
  @override
  num operate(num a, num b) {
    return a * b;
  }
}

void main() {
  MathOperation op1 = new AddOperation(); // Polymorphic assignment
  MathOperation op2 = new MultiplyOperation(); // Polymorphic assignment
  
  num result1 = op1.operate(2, 3); // result1 = 5
  num result2 = op2.operate(2, 3); // result2 = 6
  
  print(result1);
  print(result2);
}

В этом примере мы определяем математическую операцию базового класса с помощью метода operate, который принимает два параметра num и возвращает 0 по умолчанию. Мы также определяем два подкласса AddOperation и MultiplyOperation, которые переопределяют метод operate для выполнения операций сложения и умножения соответственно.

В функции main мы создаем два объекта op1 и op2 базового класса MathOperation, не отнесенных к подклассам AddOperation и MultiplyOperation соответственно. Это возможно благодаря полиморфному присваиванию, где ссылочная переменная типа базового класса может ссылаться на объект типа подкласса.

Затем мы вызываем метод operate для обоих объектов с одинаковыми аргументами 2 и 3 и получаем результаты 5 и 6 соответственно. Это пример полиморфизма, когда один и тот же метод operate вызывается для разных объектов базового класса, и поведение отличается в зависимости от фактического типа объекта во время выполнения.

Заключение

Наследование и полиморфизм — это мощные концепции, которые могут помочь вам писать более эффективный и гибкий код. В Dart вы можете использовать эти концепции для создания сложных и динамичных программ. Мы надеемся, что эта статья помогла вам лучше понять эти концепции и показала, как эффективно использовать их в ваших программах Dart.