新的类型别名语言功能，改进的Dart FFI

作者：Kevin Moore和Michael Thomsen

今天，我们发布了Dart 2.13，其特点是类型别名--目前我们要求的第二大语言功能。Dart 2.13还包括改进的DFI和更好的性能，我们还为Dart提供了新的Docker官方图像。这篇文章给出了2.12版本中引入的空值安全功能的更新，讨论了2.13版本的新功能，有一些关于Docker和谷歌云对Dart后端支持的令人兴奋的消息，并预览了一些你可以在未来版本中看到的变化。

空值安全更新

我们在3月份的Dart 2.12版本中推出了完善的空值安全。空值安全是Dart最新的主要生产力特性，旨在帮助你避免空值错误--一类通常难以发现的错误。随着该版本的发布，我们鼓励软件包发布者开始将pub.dev上的共享软件包迁移到null safety。

我们非常高兴地看到null safety被采用的速度之快 仅仅在推出几个月后，pub.dev上最受欢迎的前500个软件包中的93%已经支持null safety。我们要对所有软件包的开发者表示衷心的感谢，感谢他们这么快就完成了这项工作，并帮助整个生态系统向前发展!

有了这么多支持null safety的软件包，你很有可能开始将你的应用程序迁移到使用null safety。第一步是使用dart pub outdated来检查你的应用程序的依赖性。详情请见null safety迁移指南。我们还修改了dart创建和flutter创建模板，使它们现在在新的应用和包中默认启用null safety。

宣布类型别名

类型别名是2.13语言的一个新特性。它扩展了我们早期的支持，即允许创建函数类型的类型别名，但不包括任何其他类型。这个备受追捧的功能是语言问题跟踪器中第二高的评价。

使用一个类型别名，你可以为任何现有的类型创建一个新的名字，然后可以在任何可以使用原始类型的地方使用。你并没有真正定义一个新的类型，只是引入了一个简短的别名。这个别名甚至可以通过类型平等测试。

typedef Integer = int;
void main() {
  print(int == Integer); // true
}

那么你可以用类型别名做什么呢？一个常见的用途是给一个类型起一个更短或更具描述性的名字，使你的代码更容易阅读和维护。

一个很好的例子是处理JSON（感谢GitHub用户Levi-Lesches提供这个例子）。在这里我们可以定义一个新的类型别名Json，它将JSON文档描述为一个从String键到任何值的映射（使用动态类型）。然后我们可以在定义fromJson命名的构造函数和json获取器时使用这个Json类型别名。

typedef Json = Map<String, dynamic>;
class User {
  final String name;
  final int age;
  User.fromJson(Json json) :
    name = json['name'],
    age = json['age'];
Json get json => {
    'name': name,
    'age': age,
  };
}

你也可以在一个命名为类的类型别名上调用构造函数，所以下面的做法是完全合法的。

main() {
  var j = Json();
  j['name'] = 'Michael';
}

通过使用类型别名来给复杂的类型命名，你可以让读者更容易理解你的代码的不变性。例如，下面的代码定义了一个类型别名来描述包含通用类型X的键和List<X>类型的值的地图。通过给类型一个带有单个类型参数的名称，地图的规则结构对代码的读者来说变得更加明显。

typedef MapToList<X> = Map<X, List<X>>;
void main() {
  MapToList<int> m = {};
  m[7] = [7]; // OK
  m[8] = [2, 2, 2]; // OK
  for (var x in m.keys) {
    print('$x --> ${m[x]}');
  }
}

=>

7 --> [7]
8 --> [2, 2, 2]

如果你试图使用不匹配的类型，你会得到一个分析错误。

m[42] = ['The', 'meaning', 'of', 'life'];

=>

The element type 'String' can't be assigned to the list type 'int'.

你甚至可以在公共库中重命名类时使用类型别名。想象一下，你在公共图书馆中有一个现有的类PoorlyNamedClass，你想把它重命名为BetterNamedClass。如果你简单地重命名这个类，那么你的API客户会突然出现编译错误。通过类型别名，你可以继续做重命名，但是要为旧的类名定义一个新的类型别名，然后为旧名添加@Deprecated注释。在使用PoorlyNamedClass时，会引起警告，但会继续编译并像以前一样工作，给用户时间来升级他们的代码。 下面是你如何实现BetterNamedClass并废除PoorlyNamedClass的方法（在一个名为mylibrary.dart的文件中）。

class BetterNamedClass {...}

@Deprecated('Use BetterNamedClass instead')
typedef PoorlyNamedClass = BetterNamedClass;

下面是有人试图使用PoorlyNamedClass时的情况。

import 'mylibrary.dart';
void main() {
  PoorlyNamedClass p;
}

=>

'PoorlyNamedClass' is deprecated and shouldn't be used. Use BetterNamedClass instead.

类型别名功能从Dart 2.13开始可用。要启用它，请在你的pubspec中把Dart SDK的下级约束设置为至少2.13。

environment:
  sdk: ">=2.13.0 <3.0.0"

这个功能是向后兼容的，这要归功于语言版本划分。2.13版本下SDK约束较低的包可以安全地引用2.13版本包中定义的类型别名，尽管2.13之前的包不能定义自己的类型别名。

Dart 2.13 FFI的变化

我们在Dart FFI中也有一些新功能，这是我们调用C代码的互操作机制。

首先，FFI现在支持有内联数组的结构（#35763）。考虑一个带有内联数组的C结构，像这样。

struct MyStruct {
  uint8_t arr[8];
}

现在你可以直接用Dart包装，用Array的类型参数来指定元素类型。

class StructInlineArray extends Struct {
  @Array(8)
  external Array<Uint8> arr;
}

第二，FFI现在支持打包结构（#38158）。通常情况下，结构体在内存中的布局是为了让成员落在CPU更容易访问的地址边界上。在打包结构中，部分填充被省略，以降低整体内存消耗，通常是以特定平台的方式。通过新的@Packed(<alignment>)注解，你可以轻松地指定填充。例如，下面的代码创建了一个在内存中具有4字节对齐的结构。

@Packed(4)
class TASKDIALOGCONFIG extends Struct {
  @Uint32()
  external int cbSize;
  @IntPtr()
  external int hwndParent;
  @IntPtr()
  external int hInstance;
  @Uint32()
  external int dwFlags;
  ...
}

Dart 2.13的性能变化

我们正在继续努力减少Dart代码的应用大小和内存占用。在大型Flutter应用程序中，代表AOT编译的Dart程序元数据的内部结构可能会占据相当大的内存块。这些元数据的存在是为了实现热重载、交互式调试和人类可读堆栈痕迹的格式化等功能，这些功能在部署的应用程序中从未使用过。在过去的一年里，我们一直在重组Dart本地运行时，以尽可能地消除这种开销。其中一些改进适用于在发布模式下构建的所有Flutter应用程序，但也有一些需要你通过使用--split-debug-info标志将调试信息从AOT编译的应用程序中分割出来，从而放弃人类可读的堆栈跟踪。

Dart 2.13包括一些变化，在使用--split-debug-info时，大大减少了程序元数据占用的空间。以Flutter Gallery应用程序为例。在Android上，发布的APK是112.4MB，包含调试信息，而不包含106.7MB（总体减少5%）。这个APK包含大量的资产。仅看APK内的代码元数据，它从Dart 2.12的5.7MB减少到Dart 2.13的只有3.7MB（减少35%）。

如果应用程序的大小和内存占用对你来说很重要，可以考虑使用--split-debug-info标志来省略调试信息。请注意，这样做的时候，你需要使用symbolize命令，使堆栈痕迹重新成为可读的人类。

官方Docker支持和谷歌云上的Dart

Dart现在可以作为Docker官方图像使用。虽然Dart已经提供了多年的Docker镜像，但这些新的Dart镜像是由Docker测试和验证的，遵循最佳实践。它们还支持提前编译（AOT），这可以大大减少构建的容器的大小，并可以提高容器环境中的部署速度--比如Cloud Run。

虽然Dart仍然专注于使Flutter等应用框架能够在每个屏幕上驱动美丽的像素，但我们意识到，大多数用户体验的背后至少有一个托管服务。通过让Dart轻松构建后端服务，我们支持全栈体验，让开发者使用与前端小部件相同的语言和业务逻辑，将他们的应用扩展到云端。

一般来说，将Dart用于Flutter应用程序的后端，特别适合谷歌管理的无服务器平台Cloud Run的简单性和可扩展性。这包括零扩展，这意味着当你的后端不处理任何请求时，你不会产生成本。我们与谷歌云团队合作，提供Dart的函数框架，这是一个软件包、工具和例子的集合，可以轻松地编写Dart函数来部署，而不是处理HTTP请求和CloudEvents的完整服务器。

请查看我们的谷歌云文档以开始使用。

关于下一步的工作，请说几句

我们已经在为即将发布的版本做一些令人兴奋的改变。一如既往，你可以使用语言漏斗跟踪器来关注我们的进展。

我们正在努力的一个领域是为Dart和Flutter提供一套新的规范线。Lints是配置Dart静态分析的一种强大方式，但由于有数百种可能的lints可以开启或关闭，很难决定选择什么。我们目前正在努力定义两套典型的衬垫，我们将在Dart和Flutter项目中默认应用。我们希望在下一个稳定版中默认启用。如果你想预览一下，请查看lints和flutter_lints这两个包。

最后，如果你对Dart VM运行时进行深度嵌入，请注意，我们正计划废除现有的机制。我们将用一个基于Dart FFI的更快、更灵活的模型来取代它（见追踪问题#45451）。

Dart 2.13现在已经推出

带有类型别名和改进的FFI的Dart 2.13今天可以在Dart 2.13和Flutter 2.2 SDKs中使用。 如果你一直在等待你的依赖关系迁移到null safety，你可能想再次检查，使用dart pub outdated。在前500个最受欢迎的软件包中，有93%已经迁移了，所以你很有可能已经解禁了。我们也要向已经迁移的开发者表示感谢！我们很想听听你们的意见。 我们很想听听你对这篇博文中讨论的新功能和变化的体验。请在下面留言或发推特@dart_lang。

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