Дарт (язык программирования)

Эта статья о языке программирования. Информацию о рекламном приложении, ранее называвшемся Google Dart, см. в DoubleClick for Publishers от Google . Чтобы узнать о других значениях, см. Dart .

Дарт

Парадигма	Мультипарадигмальность : функциональная , императивная , объектно-ориентированная , рефлексивная.
Разработано	Ларс Бак , Каспер Лунд
Разработчик	Google
Впервые появился	10 октября 2011 г ( 10.10.2011 )
Стабильная версия	3.5.0   / 6 августа 2024 г ( 6 августа 2024 г. )
Дисциплина набора текста	1.x: Необязательно 2.x: Предполагаемый ( статичный , сильный )
Платформа	Кросс-платформенный
ТЫ	Кросс-платформенный
Лицензия	БСД
Расширения имен файлов	.dart
Веб-сайт	дротик .dev
Основные реализации
Dart VM, dart2native, dart2js, DDC, Flutter
Под влиянием
C , C++ , C# , Erlang , Java , JavaScript , Ruby , Smalltalk , Strongtalk , Машинопись

Dart — язык программирования, разработанный Ларсом Баком и Каспером Лундом и разработанный Google . Его можно использовать для разработки веб- и мобильных приложений, а также серверных и настольных приложений .

Dart — это объектно-ориентированный , основанный на классах язык сборкой мусора со C. в стиле синтаксисом и Он может компилироваться в машинный код , JavaScript или WebAssembly . Он поддерживает интерфейсы , примеси , абстрактные классы , обобщенные обобщения и вывод типов .

История

Dart был представлен на конференции GOTO в Орхусе , Дания, 10–12 октября 2011 года. Ларс Бак и Каспер Лунд основали проект. Дарт 1.0 был выпущен 14 ноября 2013 года.

Поначалу Дарт встретили неоднозначно. Некоторые раскритиковали инициативу Dart за фрагментацию сети из-за планов по включению виртуальной машины Dart в Chrome . Эти планы были отменены в 2015 году с выпуском Dart 1.9. Фокус сместился на компиляцию кода Dart в JavaScript.

Dart 2.0 был выпущен в августе 2018 года с языковыми изменениями, включая систему типов.

В Dart 2.6 появилось новое расширение, dart2native. Это расширенная встроенная компиляция для настольных платформ Linux, macOS и Windows. Раньше разработчики могли создавать новые инструменты, используя только устройства Android или iOS. С помощью этого расширения разработчики могут развертывать программу в автономные исполняемые файлы. Для запуска этих автономных исполняемых файлов не требуется устанавливать Dart SDK. Набор инструментов Flutter интегрирует Dart, поэтому его можно компилировать для небольших сервисов, таких как серверная поддержка.

Дарт 3.0 был выпущен в мае 2023 года. с изменениями в системе типов, требующими надежной нулевой безопасности. Этот выпуск включал новые функции, такие как записи, шаблоны, и модификаторы классов.

Dart может компилироваться в WebAssembly начиная с версии 3.4.

Спецификация

Dart выпустила пятое издание своей языковой спецификации 9 апреля 2021 года. Это охватывает весь синтаксис Dart 2.10. Черновой вариант 6-го издания включает весь синтаксис до версии 2.13. Принятые предложения по спецификации и проекты потенциальных функций можно найти в репозитории языка Dart на GitHub.

ECMA International сформировала технический комитет TC52, стандартизировать Дарт. ECMA утвердила первое издание спецификации языка Dart как ECMA-408. в июле 2014 года на своей 107-й Генеральной Ассамблее. Последующие редакции были утверждены в декабре 2014 г. Июнь 2015 г. и декабрь 2015 г.

Развертывание приложений

Dart Комплект разработки программного обеспечения (SDK) поставляется с автономной средой выполнения Dart. Это позволяет коду Dart запускаться в среде интерфейса командной строки . SDK включает инструменты для компиляции и упаковки приложений Dart. Dart поставляется с полной стандартной библиотекой, позволяющей пользователям писать полностью работающие системные приложения, например собственные веб-серверы.

Разработчики могут развертывать приложения Dart шестью способами:

Методы развертывания Dart

Тип развертывания	Целевая платформа	Платформа- специфический	Требует Дарт ВМ	Скомпилировать скорость	Исполнение скорость
JavaScript	Браузер	Нет	Нет	Медленный	Быстрый
Веб-сборка	Браузер	Нет	Нет	Медленный	Быстрый
Автономный исполняемый файл	macOS, Windows, Linux	Да	Нет	Медленный	Быстрый
Модуль опережения времени	macOS, Windows, Linux	Да	Нет	Медленный	Быстрый
Модуль «Точно в срок»	macOS, Windows, Linux	Да	Да	Быстрый	Медленный
Портативный модуль	macOS, Windows, Linux	Нет	Да	Быстрый	Медленный

Развертывание в Интернете

Dart 3 может развертывать приложения в Интернете как приложения JavaScript или WebAssembly. Dart поддерживает компиляцию в WebAssembly по состоянию на май 2024 г. .

JavaScript

Для работы в основных веб-браузерах Dart использует исходного кода компилятор JavaScript из . Это делает приложения Dart совместимыми со всеми основными браузерами. Dart оптимизирует скомпилированный вывод JavaScript, чтобы избежать дорогостоящих проверок и операций. В результате получается код JavaScript, который может работать быстрее, чем эквивалентный код, написанный вручную на чистом JavaScript.

Первым компилятором Dart-to-JavaScript был dartc. Он устарел в Dart 2.0.

Вторым компилятором Dart-to-JavaScript был frog. Написанный на Dart, он был представлен в 2013 году и устарел в 2020 году. Его не следует путать с Dart Frog, фреймворк Dart с открытым исходным кодом для построения серверных систем от Very Good Ventures .

Третий компилятор Dart-JavaScript dart2js. Представленный в Дарт 2.0, на основе Дартс dart2js развился из более ранних компиляторов. Он намеревался реализовать полную спецификацию и семантику языка Dart. Разработчики используют этот компилятор для производственных сборок. Он компилируется в минифицированный JavaScript .

Четвертый компилятор Dart-to-JavaScript dartdevc. Разработчики могут использовать этот компилятор для сборок разработки. Он компилируется в удобочитаемый JavaScript. 28 марта 2013 года команда Dart опубликовала в своем блоге обновление, посвященное коду Dart, скомпилированному в JavaScript с помощью dart2js компилятор, заявив, что теперь он работает быстрее, чем рукописный JavaScript на движке Chrome V8 для теста DeltaBlue.

До версии Dart 2.18 оба dart2js и dartdevc можно вызвать из командной строки. В Dart 2.18 эти функции включены в Dart SDK. Это удалило оболочки прямой командной строки, но сохранило два компилятора. webdev serve команда вызывает dartdevc компилятор. webdev build команда вызывает dart2js компилятор.

Dart SDK компилируется в JavaScript двумя способами.

Для отладки кода запустите webdev serve для компиляции более крупного файла JavaScript с удобочитаемым кодом. Сгенерированный Dart JavaScript можно отлаживать только с помощью Chrome .

$ cd <dart_app_directory>
$ webdev serve [--debug] [-o <target.js>]

Чтобы создать рабочие приложения, запустите webdev build для компиляции минифицированного файла JavaScript.

$ cd <dart_app_directory>
$ webdev build [-o <target.js>]

Веб-сборка

В выпуске Dart 3.22 Google объявил о поддержке компиляции кода Dart в WebAssembly . Полная поддержка Wasm требует принятия WasmGC. функция в стандарт Wasm. Хром 119 поддерживает WasmGC. Firefox 120 и более поздние версии могут поддерживать WasmGC, но текущая ошибка блокирует совместимость. Сафари и Microsoft Edge интегрируют поддержку WasmGC.

Развертывание на родных платформах

Dart может компилироваться в собственный машинный код для macOS, Windows и Linux в качестве инструментов командной строки. Dart может компилировать приложения с пользовательскими интерфейсами для Интернета, iOS, Android, macOS, Windows и Linux с помощью платформы Flutter .

Автономный исполняемый файл

Автономные исполняемые файлы включают собственный машинный код, скомпилированный из указанного файла кода Dart, его зависимостей и небольшую среду выполнения Dart. Среда выполнения занимается проверкой типов и сборкой мусора. Компилятор выдает выходные данные, соответствующие архитектуре, на которой его скомпилировал разработчик. Этот файл можно распространять как любой другой собственный исполняемый файл.

$ dart compile exe <source.dart> -o <target_app>
Generated: <target_app>
$ ./<target_app>

Модуль опережения времени

При предварительной компиляции Код Dart создает портативные, производительные и специфичные для платформы модули. Он включает в себя все зависимые библиотеки и пакеты, необходимые приложению, а также небольшую среду выполнения Dart. Это увеличивает время компиляции. Компилятор выводит приложение, соответствующее архитектуре, на которой оно было скомпилировано.

$ dart compile aot-snapshot <source.dart>
Generated <target_app.aot>
$ dartaotruntime <target_app.aot>

Модуль «Точно в срок»

При своевременной компиляции код Dart создает высокопроизводительные модули, которые быстро компилируются. Для работы этого модуля требуется виртуальная машина Dart, включенная в SDK. Компилятор загружает все проанализированные классы и скомпилированный код в память при первом запуске приложения. Это ускоряет любой последующий запуск приложения. Компилятор выводит приложение, соответствующее архитектуре, на которой оно было скомпилировано.

$ dart compile jit-snapshot <source.dart>
Compiling <source.dart> to jit-snapshot file <target_app.jit>
Hello world!
$ dart run <target_app.jit>
Hello world!

Модуль ядра Dart

При компиляции как модуль ядра код Dart создает машинно-независимый формат, называемый промежуточным представлением Dart (Dart IR). Формат байт-кода Dart IR может работать на любой архитектуре, в которой есть виртуальная машина Dart. Это делает этот формат очень портативным и быстрым в компиляции, но менее производительным, чем другие результаты компиляции.

$ dart compile kernel <source.dart>
Compiling <source.dart> to kernel file <target_app>.dill.
$ dart run <target_app>.dill

Параллелизм

Для достижения параллелизма Dart использует изолированные, независимые рабочие процессы, которые не совместно используют память, а используют передачу сообщений . аналогично процессам Erlang (см. также модель актера ). Каждая программа Dart использует по крайней мере один изолят, который является основным. Начиная с Dart 2, веб-платформа Dart больше не поддерживает изоляты и предлагает разработчикам вместо этого использовать Web Workers .

Нулевая безопасность

Начиная с Dart 2.12, Dart представил надежную нулевую безопасность . Это служит гарантией того, что переменные не смогут вернуть нулевое значение, если на это нет явного разрешения. Нулевая безопасность не позволяет разработчику вводить исключения с нулевым указателем — распространенную, но сложную для отладки ошибку. В Dart 3.0 весь код должен соответствовать требованиям нулевой безопасности.

Хранение данных

Файлы моментальных снимков — основная часть виртуальной машины Dart — хранят объекты и другие данные времени выполнения.

Снимки сценариев

Программы Dart можно скомпилировать в файлы моментальных снимков, содержащие весь программный код и зависимости, подготовленные и готовые к выполнению, что обеспечивает быстрый запуск.

Полные снимки

Основные библиотеки Dart можно скомпилировать в файл моментального снимка, который позволяет быстро загружать библиотеки. Большинство стандартных дистрибутивов основной виртуальной машины Dart имеют готовый снимок основных библиотек, который загружается во время выполнения.

Снимки объектов

Dart использует снимки для сериализации сообщений, которые он передает между изолятами. Будучи очень асинхронным языком, Dart использует изоляты для параллелизма . Объект генерирует снимок , передает его другому изоляту, затем изолят его десериализует.

Редакторы

18 ноября 2011 года Google выпустила Dart Editor — программу с открытым исходным кодом, основанную на компонентах Eclipse , для macOS , Windows и Linux на базе операционных систем . Редактор поддерживает подсветку синтаксиса , завершение кода , компиляцию JavaScript, запуск веб- и серверных приложений Dart, а также отладку .

13 августа 2012 года Google объявила о выпуске плагина Eclipse для разработки Dart.

18 апреля 2015 года Google отказался от редактора Dart Editor в пользу JetBrains . интегрированной среды разработки (IDE) Android Studio , IntelliJ IDEA , PyCharm , PhpStorm и WebStorm поддерживают плагин Dart. Этот плагин поддерживает множество функций, таких как подсветка синтаксиса, завершение кода, анализ, рефакторинг, отладка и многое другое. Другие редакторы включают плагины для Dart. включая Sublime Text , Атом , Эмакс , Почему и код Visual Studio .

Редактор Chrome для разработчиков

В 2013 году команда Chromium начала работу над средой разработки на основе приложений Chrome с открытым исходным кодом и многоразовой библиотекой виджетов графического интерфейса под кодовым названием Spark. Позже проект был переименован в Chrome Dev Editor. Построенный в Dart, он содержал Spark, работающий на Polymer.

В июне 2015 года Google перенесла проект CDE на GitHub как проект бесплатного программного обеспечения и прекратила активные инвестиции в CDE. Проект Chrome Dev Editor был заархивирован 24 апреля 2021 г.

Дартпад

Чтобы упростить начало использования Dart, команда Dart в начале 2015 года создала DartPad. Этот онлайн-редактор позволяет разработчикам экспериментировать с интерфейсами прикладного программирования (API) Dart и запускать код Dart. Он обеспечивает подсветку синтаксиса, анализ кода, завершение кода, документацию и редактирование HTML и CSS.

Инструменты разработки

Инструменты разработчика Dart, написанные на Dart. включать инструменты отладки и повышения производительности.

трепетать

Google представила Flutter для разработки собственных приложений. Flutter, созданный с использованием Dart, C, C++ и Skia, представляет собой многоплатформенную среду пользовательского интерфейса приложений с открытым исходным кодом. До Flutter 2.0 разработчики могли ориентироваться только на Android , iOS и Интернет. Flutter 2.0 выпустил поддержку macOS, Linux и Windows в качестве бета-функции. Выпущен Flutter 2.10 с производственной поддержкой Windows и Flutter 3 выпустила производственную поддержку для всех настольных платформ. Он предоставляет структуру, виджеты и инструменты. Эта платформа дает разработчикам возможность создавать и развертывать мобильные, настольные и веб-приложения. Flutter работает с Firebase и поддерживает расширение платформы с помощью надстроек, называемых пакетами. Их можно найти в их репозитории пакетов pub.dev. JetBrains также поддерживает плагин Flutter.

Пример

Привет , мир! пример:

void main() {
  print('Hello, World!');
}

Простой цикл for :

void main() {
  for (var i = 1; i <= 10; i++) {
    print(i);
  }
}

Функция для вычисления n-го числа Фибоначчи :

void main() {
  var i = 20;
  print('fibonacci($i) = ${fibonacci(i)}');
}

/// Computes the nth Fibonacci number.
int fibonacci(int n) {
  return n < 2 ? n : (fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2));
}

Простой класс:

// Import the math library to get access to the sqrt function.
// Imported with `math` as name, so accesses need to use `math.` as prefix.
import 'dart:math' as math;

// Create a class for Point.
class Point {

  // Final variables cannot be changed once they are assigned.
  // Declare two instance variables.
  final num x, y;

  // A constructor, with syntactic sugar for setting instance variables.
  // The constructor has two mandatory parameters.
  Point(this.x, this.y);

  // A named constructor with an initializer list.
  Point.origin()
      : x = 0,
        y = 0;

  // A method.
  num distanceTo(Point other) {
    var dx = x - other.x;
    var dy = y - other.y;
    return math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
  }
  
  // Example of a "getter".
  // Acts the same as a final variable, but is computed on each access.
  num get magnitude => math.sqrt(x * x + y * y);

  // Example of operator overloading
  Point operator +(Point other) => Point(x + other.x, y + other.y);
  // When you instantiate a class such as Point in Dart 2+, new is 
  // an optional word
}

// All Dart programs start with main().
void main() {
  // Instantiate point objects.
  var p1 = Point(10, 10);
  print(p1.magnitude);
  var p2 = Point.origin();
  var distance = p1.distanceTo(p2);
  print(distance);
}

Влияние других языков

Dart принадлежит языковой семье АЛГОЛ . В его состав входят C, Java, C#, JavaScript и другие.

Синтаксис каскада методов был заимствован из Smalltalk. Этот синтаксис обеспечивает ярлык для вызова нескольких методов одного и того же объекта один за другим.

Дарта На миксины повлиял Strongtalk. и Руби .

Dart использует изоляты в качестве единицы параллелизма и безопасности при структурировании приложений. Концепция Isolate основана на модели Actor, реализованной в Erlang.

В 2004 году Гилад Брача (который был членом команды Dart) и Дэвид Унгар впервые предложили Mirror API для выполнения контролируемого и безопасного отражения в бумаге. Концепция была впервые реализована в Self .

См. также

• Веб-инструментарий Google
• TypeScript , строго типизированный язык программирования, транслируемый в JavaScript.
• Flutter — комплект разработки программного обеспечения пользовательского интерфейса с открытым исходным кодом для кроссплатформенных приложений.

Библиография

• Уолрат, Кэти; Лэдд, Сет (7 марта 2012 г.). Что такое Дарт? (1-е изд.). О'Рейли Медиа . п. 20. ISBN  978-14493-32327 .
• Уолрат, Кэти; Лэдд, Сет (7 ноября 2012 г.). Дарт: Up and Running (1-е изд.). О'Рейли Медиа . п. 144. ИСБН  978-1449330897 .
• Бакетт, Крис (28 декабря 2012 г.). Дартс в действии (1-е изд.). Публикации Мэннинга . п. 475. ИСБН  978-1617290862 .

Внешние ссылки

• Официальный сайт
• Дартпад