聊聊 Dart 的空安全 (null safety) 特性

前言

关于 null safety 其实并不是什么新鲜事了，很早的时候 Swift 就已经支持了，Dart 是从 2.12.2 版本开始支持该特性的。本篇以官方文档为蓝本，聊一下 Dart 的 null safety 特性。官方文档链接：Null Safety。

null safety 最大的特点就是默认声明的对象是非空的，除非你明确该对象可以为空。

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;// OKstr1 = null;// 报错str2 = null;// OKList<String?> strList1 = ['a', null, 'c'];// 报错List<String> strList2 = ['a', null, 'c'];

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<int?> 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.');}

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}

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；

• 我们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!');}

升级修改

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<int?>。

对于依赖，也需要修改 pubspec.yaml 文件，包括如下修改：

• 将依赖最低的 Dart 版本修改为 2.12.0

environment:  sdk: ">=2.12.0 <3.0.0"

• 修改部分第三方插件依赖，升级到支持 null safety 版本，具体可以参考 pub 上的版本说明。

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@overridevoid 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);}

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<String, dynamic>对象，结果使用 null 赋值的时候就会抛出异常。对于这种情况最好是尽量少用 dynamic 声明，同时调用第三方的时候，如果发现有这种情况，需要检查一下是否允许赋值 null。