Dart语言概览

一、Dart是什么

2011 年 10 月，在丹麦召开的 GOTO 大会上，Google 发布了一种新的编程语言 Dart。如同 Kotlin 和 Swift 的出现，分别是为了解决 Java 和 Objective-C 在编写应用程序的一些实际问题一样，Dart 的诞生正是要解决 JavaScript 存在的、在语言本质上无法改进的缺陷。

JavaScript 之父布兰登 · 艾克（Brendan Eich）曾在一次采访中说，JavaScript“几天就设计出来了”。

由于设计时间太短，一些细节考虑得不够严谨，导致后来很长一段时间，使用 JavaScript 开发的程序混乱不堪。出于对 JavaScript 的不满，Google 的程序员们决定自己写一个新语言来换掉它，所以 Dart 的最初定位也是一种运行在浏览器中的脚本语言。而为了推广 Dart，Google 甚至将自己的 Chrome 浏览器内置了 Dart VM，可以直接高效地运行 Dart 代码。而对于普通浏览器来说，Google 也提供了一套能够将 Dart 代码编译成 JavaScript 代码的转换工具。这样一来，开发者们就可以毫无顾虑地使用 Dart 去开发了，而不必担心兼容问题。再加上出身名门，Dart 在一开始就赢得了部分前端开发者的关注。

但，JavaScript 的生命力似乎比预想的更强大。

JavaScript 因为 Node.js 焕发了第二春，而 Dart 就没有那么好的运气了。由于缺少顶级项目的使用，Dart 始终不温不火。2015 年，在听取了大量开发者的反馈后，Google 决定将内置的 Dart VM 引擎从 Chrome 移除，这对 Dart 的发展来说是重大挫折，替代 JavaScript 就更无从谈起了。

但，Dart 也借此机会开始转型：在 Google 内部孵化了移动开发框架 Flutter，弯道超车进入了移动开发的领域；而在 Google 未来的操作系统 Fuchsia 中，Dart 更是被指定为官方的开发语言。

也正是因为使用者不多、历史包袱少，所以在经历了这么多的故事后，Dart 可以彻底转变思路，成为专注大前端与跨平台生态的语言。

二、Dart的特性

1. JIT与AOT

借助于先进的工具链和编译器，Dart 是少数同时支持 JIT（Just In Time，即时编译）和 AOT（Ahead of Time，运行前编译）的语言之一。

• JIT 在运行时即时编译，在开发周期中使用，可以动态下发和执行代码，开发测试效率高，但运行速度和执行性能则会因为运行时即时编译受到影响。
• AOT 即提前编译，可以生成被直接执行的二进制代码，运行速度快、执行性能表现好，但每次执行前都需要提前编译，开发测试效率低。

AOT 的典型代表是 C/C++，它们必须在执行前编译成机器码；而 JIT 的代表，则包括了如 JavaScript、Python 等几乎所有的脚本语言。

2. 内存分配与垃圾回收

Dart VM 的内存分配策略比较简单，创建对象时只需要在堆上移动指针，内存增长始终是线性的，省去了查找可用内存的过程。

在 Dart 中，并发是通过 Isolate 实现的。Isolate 是类似于线程但不共享内存，独立运行的 worker。这样的机制，就可以让 Dart 实现无锁的快速分配。

Dart 的垃圾回收，则是采用了多生代算法。新生代在回收内存时采用“半空间”机制，触发垃圾回收时，Dart 会将当前半空间中的“活跃”对象拷贝到备用空间，然后整体释放当前空间的所有内存。回收过程中，Dart 只需要操作少量的“活跃”对象，没有引用的大量“死亡”对象则被忽略，这样的回收机制很适合 Flutter 框架中大量 Widget 销毁重建的场景。

3. 单线程模式

支持并发执行线程的高级语言（比如，C++、Java、Objective-C），大都以抢占式的方式切换线程，即：每个线程都会被分配一个固定的时间片来执行，超过了时间片后线程上下文将被抢占后切换。如果这时正在更新线程间的共享资源，抢占后就可能导致数据不同步的问题。

解决这一问题的典型方法是，使用锁来保护共享资源，但锁本身又可能会带来性能损耗，甚至出现死锁等更严重的问题。

这时，Dart 是单线程模型的优势就体现出来了，因为它天然不存在资源竞争和状态同步的问题。

这就意味着，一旦某个函数开始执行，就将执行到这个函数结束，而不会被其他 Dart 代码打断。所以，Dart 中并没有线程，只有 Isolate（隔离区）。Isolates 之间不会共享内存，就像几个运行在不同进程中的 worker，通过事件循环（Event Looper）在事件队列（Event Queue）上传递消息通信。

4.无需单独的声明式布局

在 Flutter 中，界面布局直接通过 Dart 编码来定义。

Dart 声明式编程布局易于阅读和可视化，使得 Flutter 并不需要类似 JSX 或 XML 的声明式布局语言。所有的布局都使用同一种格式，也使得 Flutter 很容易提供高级工具使布局更简单。

开发过程也不需要可视化界面构建器，因为热重载可以让我们立即在手机上看到运行效果。