Dart 2.12 现已发布
作者 / Michael Thomsen
Dart 2.12 现已发布，其中包含健全的空安全和 Dart FFI 的稳定版。空安全是我们最新主打的一项生产力强化功能，意在帮助您规避空值错误，以前这种错误通常很难被发现，您可以观看下面这支视频了解详情。FFI 则是一种互操作机制，支持调用以 C 语言编写的既有代码，例如调用 Windows Win32 API。欢迎大家即刻开始使用 Dart 2.12。
△ Dart 健全的空安全
健全的空安全 https://dart.cn/null-safety Dart FFI https://dart.cn/guides/libraries/c-interop Win32 API https://pub.flutter-io.cn/packages/win32 腾讯视频链接 https://v.qq.com/x/page/n3208kis0wj.html Bilibili 视频链接 https://www.bilibili.com/video/BV1GV411Y7sW/
Dart 平台的独特功能
在详细了解健全空安全和 FFI 之前，我们先来讨论一下它们在哪些方面契合了我们对 Dart 平台的期望。编程语言往往有很多类似的功能，例如，很多语言都支持面向对象的编程或在 web 上运行。真正将各个语言区分开来的，是其独特的功能组合。
Dart 具有横跨三个维度的独特功能组合:
可移植性: 高效的编译器可针对设备生成 x86 和 ARM 机器代码，并针对 web 生成优化的 JavaScript。同时兼容移动设备、桌面 PC、应用后端等多种目标平台。大量的开发库和 package 提供了可在所有平台上使用的一致的 API，进一步降低了开发者创建真正多平台应用的成本。
目标平台 https://dart.cn/overview#platform
高生产力: Dart 平台支持热重载，因此可在原生设备和 web 上实现快速迭代开发。此外，Dart 还提供了丰富的结构，如 isolates 和 async/await 等，用以处理和实现常见的并发和事件驱动的应用模式。
稳健: Dart 的健全空安全类型系统可以在开发过程中就捕捉到错误。整个平台拥有极好的可扩展性和可靠性，已经被大量且多样的应用在累计超过十年的生产环境中实战检验过，其中包括 Google 的一些关键业务应用，如 Google Ads 和 Google Assistant 等。
健全空安全增强了类型系统的稳健性，同时提高了性能。借助 Dart FFI，您可以获得更强的可移植性，同时沿用由 C 语言编写的既有代码，在处理对性能要求极为严苛的任务时，可以尽情使用经过精心优化的 C 语言代码。
健全的空安全
Dart 2.0
https://medium.com/dartlang/announcing-dart-2-80ba01f43b6
空安全的原则
https://dart.cn/null-safety#null-safety-principles
默认不可空: 从根本改变类型系统
final int major = version?.major;final int minor = version?.minor;if (globals.platform.isMacOS) { // plugin path of Android Studio changed after version 4.1. if (major >= 4 && minor >= 1) { ...您发现错误了吗？由于 version 可能为空，所以 major 和 minor 也可能为空。如果单独检查此处代码，这一错误似乎并不难发现。但实际上，即使经过了严格的代码审查过程 (如 Flutter repo 所采用的代码审查流程)，也总是难免有这样的漏网之鱼。在启用空安全后，静态分析能够立即捕捉到这一问题 (如下图)。您可以在 DartPad 中亲自上手体验。
在 DartPad 中体验空安全 https://dartpad.dev/0e9797be7488d8ec6c3fca92b7f2740f?null_safety=true
内部团队发现，他们经常检查表达式中是否存在空值，而这些表达式永远不可能为空。这个问题在使用 protobuf 的代码中最常见，其中可选字段在未经设置时会返回一个默认值，而且永不为空。这会导致代码混淆默认值和空值，并错误地检查默认条件。 Google Pay 团队在他们的 Flutter 代码中发现了一些 bug，在尝试访问 Widget 上下文之外的 Flutter State 对象时会出错。在采用空安全之前，这些对象会返回 null 并掩盖错误；在采用空安全之后，健全分析确定这些属性永远不可能为空，并会给出分析错误。 Flutter 团队发现了一个 bug: 如果在 Window.render() 中向 scene 参数传递空值，则 Flutter 引擎可能会崩溃。在向空安全迁移的过程中，他们添加了一个提示，将 Scene 标记为不可空，即可轻松防止空值可能引发的应用崩溃。
Protocol Buffers https://developers.google.cn/protocol-buffers 将 Scene 标记为不可空 https://github.com/cbracken/engine/blob/bad869e229a8a02cad6e63d12e80807b33b5c12f/lib/ui/window.dart#L1069
启用空安全 https://dart.cn/null-safety#enable-null-safety
// 在空安全的 Dart 中，以下均不可为空var i = 42; // Inferred to be an int.String name = getFileName();final b = Foo();如果您想要创建可能同时包含值或 null 的变量，则需要在声明变量时在类型后面显式添加 ? 后缀:
// aNullableInt 可以为整型或 nullint? aNullableInt = null;空安全的实现很稳健，并提供丰富的静态流程分析，方便开发者轻松处理可空类型。例如，局部变量在进行空值检查后，Dart 会将其类型从可空提升为非空:
int definitelyInt(int? aNullableInt) { if (aNullableInt == null) { return 0; } // aNullableInt 现在会被提示为非空 int return aNullableInt;}我们还添加了一个新的关键字，required。当一个命名的参数被标记为 required (在 Flutter widget API 中经常出现)，而调用者忘记提供该参数时，就会发生如下分析错误:
渐进迁移至空安全
空安全对于我们的类型系统而言是一项根本性的改变，因此如果我们执意强制所有开发者采用，势必会造成严重的混乱。因此，我们想让您自行决定合适的迁移时机，空安全将是一项可选特性: 在做好准备之前，您可以在无需强制启用空安全的情况下使用 Dart 2.12。您甚至可以在尚未启用空安全的应用或 package 中依赖已启用空安全的 package。
为了帮助您将现有代码迁移至空安全，我们提供了迁移工具和迁移指南。该工具会首先分析您所有的代码，然后您可以交互式地查看工具推断出的可空属性，如果您不同意工具得出的结论，则可以添加可空性提示以更改推断。添加迁移提示可能会大幅提升迁移质量。
迁移至空安全 https://dart.cn/null-safety/migration-guide
目前，在默认情况下，使用 dart create 和 flutter create 新创建的 package 和应用中不会启用健全空安全。在大部分生态系统完成迁移后，我们预计将在后续的稳定版本中默认启用。您可以通过 dart migrate 在新创建的 package 或应用中轻松启用空安全。
dart create https://dart.cn/tools/dart-tool flutter create https://flutter.cn/docs/reference/flutter-cli 创建空安全版本的 package 或应用 https://dart.cn/null-safety#create
Dart 生态系统的空安全迁移状态
去年，我们提供了健全空安全的数个预览版和 Beta 版，旨在为生态系统提供首批支持空安全的 package。这项工作非常重要，我们建议大家有序迁移至健全空安全，也就是说，在所有依赖项迁移完成之前，最好不要迁移自己的 package 或应用。
有序迁移 https://dart.cn/null-safety/migration-guide#step1-wait
我们已发布由 Dart、Flutter、Firebase 和 Material 团队所提供的数百个 package 的空安全版本。令人惊喜的是，Dart 和 Flutter 生态系统对此也予以巨大的支持，pub.dev 现在共有 1,000 多个 package 支持空安全。而且重要的是，最受欢迎的 package 已率先完成迁移，截止到 Dart 2.12 发布时，前 100 个最受欢迎的 package 中已有 98 个支持空安全，而在前 250 和前 500 的 package 中，支持空安全的比例则为 78% 和 57%。我们希望在接下来的几周，pub.dev 上能够出现更多支持空安全的 package。我们的分析表明，pub.dev 上的绝大多数 package 已经可以开始迁移。
Dart packages https://pub.flutter-io.cn/packages?q=publisher%3Adart.dev&sort=popularity&null-safe=1 Flutter packages https://pub.flutter-io.cn/packages?q=publisher%3Aflutter.dev&sort=popularity&null-safe=1 Firebase packages https://pub.flutter-io.cn/packages?q=publisher%3Afirebase.google.com&sort=popularity&null-safe=1 Material packages https://pub.flutter-io.cn/packages?q=publisher%3Amaterial.io&sort=popularity&null-safe=1 空安全迁移状态 https://github.com/dart-lang/sdk/wiki/Null-safety-migration-status 迁移至空安全 https://dart.cn/null-safety/migration-guide
完成迁移后，您的项目就处于健全的空安全模式下了。这意味着 Dart 能够完全确保具有不可空类型的表达式不为空。当 Dart 分析完您的代码并确定某个变量不可为空时，该变量将始终不可为空。Dart 与 Swift 都拥有健全的空安全，但有些编程语言在这方面仍有待改进。
Dart 的健全空安全还暗含另一项备受期待的优势: 您的程序可以更小、更快。由于 Dart 能够确保不可为空的变量绝不为空，因此可以实现优化。例如，Dart 的运行前 (ahead-of-time, AOT) 编译器可以生成更小更快的原生代码，因为当其知道变量不为空时，便不再需要添加空值检查了。
Dart 以及健全类型带来的性能优化 https://medium.com/dartlang/dart-and-the-performance-benefits-of-sound-types-6ceedd5b6cdc
Dart FFI: 集成 Dart 与 C 语言代码库
您可以通过 Dart FFI 调用 C 语言编写的既有代码库，从而增强可移植性，还可以通过精心打磨的 C 代码完成对性能要求极为严苛的任务。从 Dart 2.12 起，Dart FFI 已结束 Beta 测试阶段，现已进入稳定状态，可以用于生产环境。我们还添加了一些新功能，包括嵌套结构和按值传递结构。
Dart FFI https://dart.cn/guides/libraries/c-interop
按值传递结构
在 C 语言中，结构可通过引用和值进行传递。FFI 以前仅支持按引用传递结构，但从 Dart 2.12 开始，也支持按值传递。下方的简单示例中，两个 C 函数使用引用和值完成传递:
struct Link { double value; Link* next;};
void MoveByReference(Link* link) { link->value = link->value + 10.0;}
Coord MoveByValue(Link link) { link.value = link.value + 10.0; return link;}嵌套结构
struct Wheel { int spokes;};
struct Bike { struct Wheel front; struct Wheel rear; int buildYear;};API 改动
作为 FFI 稳定版发布内容的一部分，并且为了支持上述功能，我们做了一些小幅的 API 改动。
现在不允许创建空结构 (重要改动参照 #44622)，并会给出弃用警告。您可以使用一个新的类型 Opaque 来表示空结构。dart:ffi 函数 sizeOf、elementAt 和 ref 现在需要编译时的类型参数 (重要改动参照 #44621)。因为在 package:ffi 中增加了新的便利函数，所以在常见的情况下，无需额外添加关于分配和释放内存的模板代码:
// 分配一个 Utf8 数组，使用 Dart 字符串填充，然后传递给 C 方法并转换结果，最后释放 arg//// API 变更前：final pointer = allocate<Int8>(count: 10);free(pointer);final arg = Utf8.toUtf8('Michael');var result = helloWorldInC(arg);print(Utf8.fromUtf8(result);free(arg);// API 变更后：final pointer = calloc<Int8>(10);calloc.free(pointer);final arg = 'Michael'.toNativeUtf8();var result = helloWorldInC(arg);print(result.toDartString);calloc.free(arg);#44622 https://github.com/dart-lang/sdk/issues/44622 #44621 https://github.com/dart-lang/sdk/issues/44621
自动生成 FFI 绑定
Package:ffigen https://pub.flutter-io.cn/packages/ffigen
FFI 路线图
核心 FFI 平台完成后，我们的工作重心将转向基于核心平台扩展 FFI 功能集。我们正在研究的一些功能包括:
ABI 特定数据类型，如 int、long、size_t (#36140)
https://github.com/dart-lang/sdk/issues/36140
结构中的内联数组 (#35763)
https://github.com/dart-lang/sdk/issues/35763 Packed 结构 (#38158)
https://github.com/dart-lang/sdk/issues/38158 联合类型 (#38491)
https://github.com/dart-lang/sdk/issues/38491 对 Dart 开放终结方法 (finalizer) (#35770，请注意，您现在可以通过 C 语言使用终结方法)
https://github.com/dart-lang/sdk/issues/35770
FFI 使用示例
在过去的几个月中，我们看到大家在使用 Dart FFI 集成一系列基于 C 语言的 API 时，发掘出了许多有创意的用法。下面介绍几个示例:
open_file 是一个用于在多个平台打开文件的 API，使用 FFI 在 Windows、macOS 和 Linux 上调用操作系统原生 API。
https://pub.flutter-io.cn/packages/open_file
win32 封装了最常用的 Win32 API，便于从 Dart 直接调用各种 Windows API。
https://pub.flutter-io.cn/packages/win32 objectbox 是一个快速数据库，底层由 C 语言实现。
https://pub.flutter-io.cn/packages/objectbox tflite_flutter 使用 FFI 封装了 TensorFlow Lite API。
https://pub.flutter-io.cn/packages/tflite_flutter
Dart 语言的未来计划
类型别名 (#65): 将创建类型别名的功能扩展到非函数类型。例如，您可以创建一个 typedef 并将其用作变量类型:
typedef IntList = List<int>;IntList il = [1,2,3];无符号右移运算符 (#120): 添加新的 >>> 运算符，便于对整数执行无符号移位操作。此运算符可完全重写。 通用元数据注解 (#1297): 扩展元数据注解，以同时支持含类型参数的注解。 静态元编程 (#1482): 支持静态元编程，即编译期间生成新 Dart 源代码的 Dart 程序，与 Rust 宏 (macro) 和 Swift 函数构建器 (function builder) 类似。该功能目前仍处于早期探索阶段，但我们认为它可能会开启全新用例的大门，打破现在依赖代码生成的僵局。
语言设计规划 https://github.com/dart-lang/language/projects/1 #65 https://github.com/dart-lang/language/issues/65 #120 https://github.com/dart-lang/language/issues/120 #1297 https://github.com/dart-lang/language/issues/1297 #1482 https://github.com/dart-lang/language/issues/1482 macros https://doc.rust-lang.org/book/ch19-06-macros.html function builder https://github.com/apple/swift-evolution/blob/9992cf3c11c2d5e0ea20bee98657d93902d5b174/proposals/XXXX-function-builders.md
Dart 2.12 现已发布
欢迎大家下载 Dart 2.12 和 Flutter 2.0 SDK，即刻开始使用 Dart 2.12，尽情体验健全空安全和稳定版 FFI。请大家阅览 Dart 和 Flutter 的已知空安全问题。如果您发现其他任何问题，请在 Dart 问题跟踪页中报告给我们。
Dart 2.12 https://dart.cn/get-dart Flutter 2.0 https://flutter.cn/docs/get-started/ Dart 空安全问题 https://dart.cn/null-safety#known-issues Flutter 空安全问题 https://flutter.cn/docs/null-safety#known-issues Dart 问题追踪页 https://github.com/dart-lang/sdk/issues
如果您已在 pub.dev 上发布了 package，请立即参阅迁移指南，了解如何迁移至健全空安全。迁移有助于依赖您的 package 的其他 package 和应用完成迁移。我们在此向已经完成迁移的开发者们表示感谢！
pub.dev https://pub.dev/ 迁移至空安全 https://dart.cn/null-safety/migration-guide
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