Flutter-02-Dart 空安全 (Null Safety) 全景指南
Dart 空安全 (Null Safety) 全景指南
Dart 的空安全体系自 Dart 2.12 引入，是一项**健全（Sound）**的特性。
“健全”意味着什么？
只要代码通过了编译，Dart 就能在运行时保证非空类型的变量永远不会为 null（除非使用了 dynamic 或进行了不安全的强行转换）。
1. 核心原则：默认非空 (Non-nullable by default)
这是空安全机制的基石。
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Before (空安全之前): 所有类型的变量默认都可以赋值为
null。 -
After (空安全之后): 除非明确声明，否则变量坚决不能为
null。
| 类型 | 写法 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 非空类型 (Non-nullable) | String | 永远不能为 null | String name = 'Tom'; |
| 可空类型 (Nullable) | String? | 可以存储值或 null | String? name = null; |
2. 类型层级结构的变化
空安全重构了 Dart 的类型树（Type Hierarchy）：
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Object?(Root)-
新的顶层根节点。
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包含：“所有的非空对象” + “
null”。
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Object-
所有非空类型的根。
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不包含
null。
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Null- 一个独立的类，只包含唯一的值
null。
- 一个独立的类，只包含唯一的值
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Never(Bottom)-
位于类型层级的最底层。
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表示“永远不存在的值”或“程序无法运行到这里”（通常用于抛出异常的函数返回值）。
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继承关系：
String是String?的子类型。
3. 关键操作符 (Operators)
这是日常开发中最常用的“语法糖工具箱”：
| 操作符 | 名称 | 示例 | 作用与解释 |
|---|---|---|---|
? | 可空声明 | int? a | 声明变量 a 可以存储整数，也可以是 null。 |
! | 空断言 (Bang Operator) | a! | |
强制解包。告诉编译器：“我保证 a 现在肯定不是 null，出了事我负责”。 |
⚠️ 风险：如果运行时为 null，会抛出异常崩溃。
|
| ?. | 空安全访问 | a?.length | 优雅访问。如果 a 有值则访问 .length；如果 a 为 null，则直接返回 null（不会崩溃）。 |
| ?? | 空值合并 | a ?? b | 兜底逻辑。如果 a 有值则返回 a；如果 a 为 null，则返回 b（默认值）。 |
| ??= | 空值赋值 | a ??= b | 懒赋值。如果 a 原本为 null，则把 b 赋值给 a；否则保持 a 不变。 |
4. late 关键字 (延迟初始化)
late 用于处理那些**“声明时无法赋值，但使用前肯定会有值”**的非空变量。
场景 1：稍后初始化
解决“非空变量必须在声明时初始化”的限制。
late String value;
void init() {
value = 'Hello';
}
// 编译器信任你在使用 value 前会调用 init()。
// 🚨 如果没调用直接用，运行时抛出 LateInitializationError。
场景 2：懒加载 (Lazy Initialization)
利用 late 结合 final 实现惰性计算。
late final expensive = heavyComputation();
// 只有代码第一次读取 expensive 变量时，heavyComputation() 才会真正执行。
5. required 关键字 (命名参数)
在函数的命名参数 (Named Parameters) 中使用。
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旧版 (
@required): 只是一个注解提示，不传只会报警告。 -
新版 (
required): 语法强制。如果参数是非空的且没有默认值，必须加required，否则编译报错。
void method({
required String name, // 必传，不能为空
int? age // 可选，可以为 null
}) { ... }
6. 流分析与类型提升 (Flow Analysis)
Dart 编译器具备上下文感知能力，能自动将“可空”提升为“非空”。
智能提升
String? text = getSomeString(); // 此时 text 是可空的
if (text != null) {
// ✅ 在这个作用域内，编译器确定 text 不为空
// text 自动提升为 String 类型，不需要加 !
print(text.length);
}
⚠️ 重要限制
类型提升通常只对局部变量有效。
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原因: 类的成员变量（实例变量）可能被其他方法或子类随时修改，编译器无法担保其安全性。
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解决: 将成员变量赋值给一个局部变量，然后判断局部变量。
7. 集合中的空安全
定义复杂数据结构（如 List/Map）时，? 的位置决定了谁可以为 null。
-
List: 列表不能为 null，元素也不能为 null。 -
List?: 列表本身可以为 null，但若列表存在，其元素不能为 null。 -
List: 列表不能为 null，但列表里的元素可以为 null。 -
List?: 列表本身和列表里的元素都可以为 null。
8. 级联操作符中的空安全 (?..)
当对象可能为 null 时，使用 ?.. 进行链式调用。
// 如果 paint 为 null，后续的 color 和 strokeCap 赋值都不会执行
paint
?..color = Colors.black
..strokeCap = StrokeCap.round;
// 注意：第一个点用 ?.. 判断后，后续的点通常只需用 ..
9. 构造函数中的初始化列表
对于类中的 非空 final 字段，必须在构造函数体执行之前赋值。
class User {
final String name;
// ✅ 正确：使用初始化列表 (Initializer List)
User(String rawName) : name = rawName.trim();
// ❌ 错误：在函数体赋值（此时变量已初始化为 null，违反了非空 final 规则）
// User(String rawName) { name = rawName; }
}
🚨 10. 警示：空安全 ≠ 绝对不崩溃
误区：开启了空安全（Null Safety）就等于给 App 穿上了无敌防弹衣，永远不会 Crash。 真相：空安全只能在编译期拦截大部分明显的错误。如果使用了以下 4 种“高危操作”，App 依然会在运行期崩溃。
1. 滥用 ! (空断言) —— “我骗了编译器”
! 的本质是强制编译器闭嘴。如果运行时的真实数据是 null，应用会立即崩溃。
-
崩溃代码:
String? name; // 默认 null // 假如网络请求失败，name 还是 null print(name!.length); // 💥 Crash: Null check operator used on a null value -
避坑: 除非生命周期完全可控，否则尽量用
??或if (xxx != null)代替!。
2. late 变量未初始化 —— “空头支票没兑现”
late 是对编译器的承诺：“我现在不赋值，但在用它之前一定会赋值”。如果你食言了，直接使用，就会报错。
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崩溃代码:
late String info; // 忘记赋值，直接打印 print(info); // 💥 Crash: LateInitializationError: Field 'info' has not been initialized. -
避坑: 确保
late变量的初始化路径覆盖了所有使用场景。
3. dynamic 类型 —— “法外之地”
dynamic 类型的变量会绕过所有静态类型检查（包括空安全检查）。
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崩溃代码:
dynamic data = null; // 编译器不管 dynamic print(data.length); // 💥 Crash: NoSuchMethodError -
避坑: 在处理 JSON (
Map) 时要格外小心，尽量早地转为强类型的实体类。
4. 类型转换错误 (Cast Error)
空安全不负责检查类型逻辑。
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崩溃代码:
Object result = 'Success'; int code = result as int; // 💥 Crash: type 'String' is not a subtype of type 'int'
💡 核心总结：空安全到底保了什么？
把空安全想象成汽车的安全带：
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正常行驶（编写规范的 Dart 代码）：安全带把你牢牢固定，不会飞出去。
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解开安全带（使用
dynamic）：风险自负。 -
故意撞墙（滥用
!）：安全带也救不了你。