第4周：Dart 语言基础（第一部分）

周学习目标

掌握 Dart 变量、数据类型、操作符等基础概念，理解 Dart 中的类型推导和类型系统，掌握函数定义和基本的函数特性，能独立编写简单的 Dart 程序。

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📚 课程内容（4小时）

第1-2节：讲授（2小时）

一、Dart 语言简介与特点

• Dart 的设计目标
  • 为多平台开发设计（Web、移动、桌面、服务器）
  • 提高生产力和代码质量
  • 与 JavaScript 兼容
• Dart vs. Java vs. Python vs. JavaScript
  • 类型系统的对比
  • 语法特性的对比
  • 编译方式的对比

二、变量与常量系统

• var、dynamic、final、const 的区别与选择

  var name = 'Alice';        // 类型推导，运行时确定
  dynamic value = 10;        // 动态类型，可任意改变
  final age = 25;            // 运行时常量，不可修改
  const PI = 3.14159;        // 编译时常量
  

• 类型注解
  • 显式类型声明：String name = 'Bob';
  • 隐式类型推导：var age = 30;
  • 何时使用哪种方式

三、基本数据类型详解

类型	说明	示例
int	整数	int x = 42;
double	浮点数	double pi = 3.14;
String	字符串	String name = 'Flutter';
bool	布尔值	bool isTrue = true;
List	列表	List<int> nums = [1, 2, 3];
Map	字典	Map<String, int> scores = {'Alice': 100};
Set	集合	Set<String> tags = {'flutter', 'dart'};

• List 操作
  • 创建：[1, 2, 3]、List(5)、List.filled(3, 0)
  • 常用方法：add()、remove()、length、isEmpty
  • 迭代：for (var item in list)、forEach()、map()
• Map 操作
  • 创建：{'key': value}、Map()
  • 访问：map['key']、map.keys、map.values
  • 常用方法：putIfAbsent()、update()、remove()
• Set 操作
  • 创建：{'a', 'b', 'c'}、Set<String>()
  • 集合运算：union()、intersection()、difference()
  • 唯一性：自动去重

四、操作符全览

• 算术操作符：+、-、*、/、~/（整除）、%（取余）
• 关系操作符：==、!=、<、>、<=、>=
• 逻辑操作符：&&、||、!
• 赋值操作符：=、+=、-=、*=、/=、??=（空值赋值）
• 条件操作符：三元操作符 condition ? true_value : false_value
• 特殊操作符
  • ??：空值合并操作符
  • ..：级联操作符（链式调用）
  • is、is!：类型检查

五、字符串操作

• 字符串创建
  • 单引号、双引号、三引号（多行字符串）
  • Raw 字符串：r'...'（不转义）
• 字符串插值

  String name = 'World';
  String greeting = 'Hello, $name!';  // 简单插值
  String msg = 'Result: ${2 + 3}';    // 表达式插值
  

• 字符串方法
  • length、isEmpty、toUpperCase()、toLowerCase()
  • substring()、split()、contains()、startsWith()、endsWith()
  • trim()、replaceAll()、padLeft()、padRight()

六、函数定义与调用

• 基本函数语法

  // 有返回值的函数
  int add(int a, int b) {
    return a + b;
  }
    
  // 无返回值的函数（void）
  void printName(String name) {
    print('Name: $name');
  }
    
  // 箭头函数（简洁形式）
  int multiply(int a, int b) => a * b;
  

• 参数类型
  • 必需参数：void greet(String name)
  • 可选位置参数：void info(String name, [int age])
  • 命名参数：void describe({String name, int age})
  • 默认参数：void setConfig({int timeout = 30})
  • 必需命名参数：void required({required String id})
• 函数作为一等公民

  Function add = (a, b) => a + b;
  var result = add(2, 3);
    
  // 函数作为参数
  void operate(int a, int b, Function fn) {
    print(fn(a, b));
  }
  operate(5, 3, (x, y) => x - y);  // 输出：2
  

七、闭包与作用域

• 闭包的概念
  • 内层函数访问外层变量
  • 变量捕获与生命周期
• 示例

  Function makeMultiplier(int factor) {
    return (int number) => number * factor;  // 捕获 factor
  }
  var double = makeMultiplier(2);
  print(double(5));  // 输出：10
  

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第3-4节：实操（2小时）

实操任务

1. 环境准备
   • 安装 Dart SDK
   • 配置 VSCode 或使用 DartPad（https://dartpad.dev）
2. 基本数据类型练习

   // 声明各种数据类型的变量
   // 进行类型转换
   // 体验类型推导
   

3. 字符串操作练习程序
   • 输入两个字符串，输出拼接、长度、大小写转换结果
   • 使用字符串插值
4. 数据结构操作练习程序
   • 创建并操作 List、Map、Set
   • 实现列表元素搜索、排序
   • 实现字典数据查询
5. 函数与参数练习程序
   • 编写多个函数演示不同参数类型
   • 编写高阶函数（函数作为参数）
   • 实现简单的函数组合
6. 完整程序：学生成绩管理系统
   • 功能需求
     • 添加学生与成绩
     • 查询学生成绩
     • 计算平均分、最高分、最低分
     • 按成绩排序
   • 代码结构
     • 使用 Map 存储学生数据
     • 使用函数实现各个功能
     • 使用命令行交互

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📝 课后作业

必做作业

1. ✅ 仿写教材《Flutter 实战》第 2 章的所有示例程序
   • 第2.1-2.5 节的代码片段
   • 确保每段代码都能正常运行
2. ✅ 编写学生成绩管理系统（命令行版本）
   • 支持添加学生信息
   • 支持查询单个或全部学生的成绩
   • 支持计算平均分、最高分、最低分
   • 代码规范，包含注释
3. ✅ 撰写实验报告（1500+ 字）
   • Dart 与 Java/Python 的相同点和不同点
   • Dart 类型系统的理解
   • 学习过程中的难点和解决方案

补充任务（加分）

• 扩展学生管理系统：添加删除、修改、排序功能
• 学习并使用 JSON 操作库（dart:convert）

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📚 学习资源

官方文档

• Dart 官方教程：https://dart.dev/guides/language/language-tour
• Dart 中文文档：https://dart.cn
• DartPad 在线编辑器：https://dartpad.dev

参考资料

• 《Flutter 实战》第 2 章：Dart 语言
• Dart API 文档：https://api.dart.dev
• 菜鸟教程 Dart 部分

练习平台

• LeetCode - Dart 语言支持
• HackerRank - Dart 算法练习
• Project Euler - 用 Dart 解数学问题

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🎯 学习检查清单

• 能区分 var、dynamic、final、const 四种变量声明方式
• 掌握所有基本数据类型的创建和常用操作
• 理解字符串插值和转义字符
• 能编写多种形式的函数（普通、箭头、匿名）
• 理解可选参数、命名参数、默认参数的区别
• 能编写使用闭包的程序
• 完成学生管理系统程序
• 所有示例代码都能正常编译和运行

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💡 学习建议

1. 多敲代码，少看视频
   • 每个概念都动手实践一遍
   • 使用 DartPad 快速验证想法
2. 对比学习
   • 如果学过 Java/Python，对比学习会更快
   • 理解 Dart 独特的特性（Mixin、级联等）
3. 循序渐进
   • 不要一开始就学太复杂的特性
   • 每周的内容都是为下周铺垫
4. 记错题本
   • 记录编译错误和逻辑错误
   • 定期回顾

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预计完成时间：4小时课内 + 6-8小时课外
难度等级：⭐⭐⭐ （需要转变编程思维）
重要程度：⭐⭐⭐⭐⭐ （Dart 基础，必须掌握）