flutter 专题二十 Dart 语言的空安全特性
Dart 语言的空安全特性
一、背景
空安全是Dart 2.12版本新增的一项特性，可以有效地避免空指针异常的出现。事实上，空安全特性并不是Dart独有的，Kotlin、Swift、C#、TypeScript等语言都有此特性。在Dart语音中，空安全支持三条核心原则：
• 默认不可空：除非将变量显式声明为可空，否则它默认一定是要是非空的类型。
• 渐进迁移：开发者可以自由地选择迁移的时机，以及需要迁移的代码。并且，在一个项目中可能会同时存在空安全和非空安全的代码。
• 安全可靠：Dart的空安全在编译期间做了很多的性能优化。
由于Dar空安全是2.12 才提供的新功能，所以要在项目中使用空安全，需要在pubspec.yaml中添加版本配置，如下所示。
environment:
sdk: '>=2.12.0 <3.0.0'
二、Nullable 和 non-nullable 类型
当你选择使用 null satety 特性时，所有的类型默认是非空的。例如如果声明了一个 String类型的变量，那么就意味着它一直包含字符串值。如果你想要一个 String 对象能够接收字符串值或null，那么就需要在类型声明后面加上?标识，一个声明为String?类型的变量可以包含字符串值或 null。
String? str1;
String str2;
// OK
str1 = null;
// 报错
str2 = null;
// OK
List strList1 = ['a', null, 'c'];
// 报错
List strList2 = ['a', null, 'c'];
三、空断言操作符！
如果确定一个对象或表达式返回值有值，那么就可以使用空断言操作符!强制转为不为空对象，然后可以使用它赋值给非空对象，或访问其属性或方法，如 valiable!.xx。这种情况下，如果对于nullable 对象不加！，编译器就会报错。但是，如果对象本身是null，加!操作符会导致异常。
int? couldReturnNullButDoesnt() => -3;
void main() {
int? nullableInt = 1;
List intListHasNull = [2, null, 4];
int a = nullableInt!;
int b = intListHasNull.first!;
int c = couldReturnNullButDoesnt()!.abs();
print('a is $a.');
print('b is $b.');
print('c is $c.');
}
四、类型提升（Type promotion）
为了保证空安全特性，Dart 的流分析（flow analysis）已经考虑了空特性。如果一个 nullable 对象不可能有空值，那么就会被当作非空对象处理，例如：
String? str;
if (str != null) {
print(str); //已经确保不为空，不会编译出错
}
五、late 关键字
有些时候变量、类成员属性或其他全局变量应该是非空的，但是没法在声明的时候直接赋值，这个时候就需要在变量声明的时候加上 late 关键字。当在变量声明的时候加上late关键字后，就是告诉 Dart 如下的内容：
- 目前还没有给该变量赋值；
- 我们将在之后才给该变量赋值；
- 保证在使用该变量前肯定会对其赋值。
例如，下面的_description 声明编译器如果没有 late 关键字会报错。
class Meal {
late String _decription; //错误声明
set description(String desc) {
_description = 'Meal Description: $desc';
}
String get description => _description;
}
void main() {
final myMeal = Meal();
myMeal.description = 'Feijoada';
print(myMeal.description);
}
late关键字对处理循环引用还十分有帮助，譬如我们有一个球队和一个教练，球队和教练就存在相互应用的情况。如果没有 late 关键字，我们就只能声明为 nullable，那样到时候使用到时候就很别扭了——需要到处加空断言操作符或者使用if来判断是否为空。
class Team {
late final Coach coach;
}
class Coach {
late final Team team;
}
void main() {
final myTeam = Team();
final myCoach = Coach();
myTeam.coach = myCoach;
myCoach.team = myTeam;
print('搞定!');
}
六、升级
升级修改时，需要根据调用的方法参数、返回值或声明的属性做如下处理：
- 类属性：非空类属性默认需要由初始值，如果类属性会在别的方法中初始化，那可以加上 late关键字，表示该属性稍后会被初始化，而且是非空的。如果属性可能为空，那么就加上?空标识。这种可为空的属性使用的时候需要特别注意，需要检查是否为空才可以使用，或者使用 variable?.xx 这种形式访问，如果明确属性有值，则需要使用!强制指定为非空，如 variable!.xx。
- 方法参数：根据需要设置参数是否是可为空或必传参数，必传的参数加上在参数声明前加上required关键字，可为空的加上?标识。
- 返回值：如果返回值可能为 null，就在返回参数后加上?标识。如果是集合对象中的某个对象为空，那么需要在集合的类型后加上?标识，例如 List
对于依赖，也需要修改 pubspec.yaml 文件，包括如下修改：
environment:
sdk: ">=2.12.0 <3.0.0"
七、Dio 踩坑
升级完之后，Dio 请求报错DioError [DioErrorType.other]: type ‘Null’ is not a subtype of type ‘Object’。上网搜了，在 issue 里有提到过，但是说是已经解决了。然后按照 issue 里的方法试也不行，后面想了一下，先直接请求百度网页看看是不是 Dio 的问题，结果请求百度网页正常，那就说明是代码自身的问题。最后再定位发现 是我们的 CookieManager 拦截器的请求 headers 设置 Cookie 字段的时候，当_cookie为 null 的时候导致出现空异常了。这时候我们要检查一下，如果_cookie不为空才设置 Cookie。
// CookieManager 之前的代码，_cookie 可能为 null 导致 Dio 报异常
void onRequest(
RequestOptions options,
RequestInterceptorHandler handler,
) {
options.headers['Cookie'] = _cookie;
return super.onRequest(options, handler);
}
// 修改后
@override
void onRequest(
RequestOptions options,
RequestInterceptorHandler handler,
) {
// null safety后需要不为空才可以设置
if (_cookie != null) {
options.headers['Cookie'] = _cookie;
}
return super.onRequest(options, handler);
}
八、总结
从编码的角度来说，null safety特性实际上增加了编码的工作量。但是null safety更像是一个强制的约定，要求接口或类明确参数或属性的是否为空，从而可以简化协作，提高代码的健壮性。
当然，对于第三方库来说就需要特别小心，有些第三方库使用的是 dynamic 声明的场合，目前 Dart 对 dynamic 声明的变量、属性是不做空校验的，这会导致这样声明的出现空异常，例如上面说到的 RequestOptions options的 headers，就是一个 Map