Dart SDK中扩展方法与扩展类型方法的闭包化特性解析

在Dart语言中，方法闭包化（closurization）是一个重要的语言特性，它允许我们将实例方法转换为函数对象。然而，不同类型的成员方法在闭包化时表现出不同的行为特性，特别是对于扩展方法和扩展类型方法，它们与普通类方法有着显著差异。

类实例方法的闭包化行为

对于普通类实例方法，Dart规范明确规定：当从同一个对象实例上多次获取同一个方法的闭包时，这些闭包对象是相等的。例如：

class C {
  num m(int r1, {String p1 = ""}) => r1;
}

void main() {
  C c = C();
  final fc1 = c.m;
  final fc2 = c.m;
  final fc3 = C().m;
  
  print(fc1 == fc2); // 输出 true
  print(fc1 == fc3); // 输出 false
}

这种行为的理论基础是：闭包相等性取决于它们是否来自同一个对象实例的同一个方法。这种设计使得闭包可以有效地捕获并保持对原始对象的引用。

扩展方法的闭包化特性

与类方法不同，扩展方法的闭包化行为有着本质区别。每次获取扩展方法的闭包时，实际上都会创建一个新的函数对象，即使是从同一个实例获取同一个方法：

class A {}
extension Ext on A {
  num m(int r1, {String p1 = ""}) => r1;
}

void main() {
  A a = A();
  final fa1 = a.m;
  final fa2 = a.m;
  final fa3 = A().m;
  
  print(fa1 == fa2); // 输出 false
  print(fa1 == fa3); // 输出 false
}

这种差异源于扩展方法的实现机制。在底层，每次调用扩展方法时都会隐式创建一个扩展包装器（如Ext(instance)），因此每次闭包化都会产生一个独立的新函数对象。

扩展类型的闭包化行为

扩展类型（Extension Types）作为Dart的新特性，其方法闭包化行为与扩展方法保持一致：

extension type ET1(int _) {
  num m(int r1, {p1 = ""}) => r1;
}

extension type ET2(int _) implements int {
  num m(int r1, {p1 = ""}) => r1;
}

void main() {
  ET1 et1 = ET1(0);
  final fet1 = et1.m;
  final fet2 = et1.m;
  final fet3 = ET1(0).m;
  
  print(fet1 == fet2); // 输出 false
  print(fet1 == fet3); // 输出 false

  ET2 et2 = ET2(0);
  final fet4 = et2.m;
  final fet5 = et2.m;
  final fet6 = ET2(0).m;
  
  print(fet4 == fet5); // 输出 false
  print(fet4 == fet6); // 输出 false
}

尽管扩展类型在运行时可能不存在（被擦除为底层表示类型），但其方法闭包化仍然遵循与扩展方法相同的规则：每次闭包化都会产生一个新的函数对象，这些对象之间不相等，除非它们是同一个对象。

设计原理与使用考量

这种差异设计背后有几个关键考虑因素：

1. 语义一致性：扩展方法和扩展类型本质上都是静态分派的语法糖，它们的闭包化行为保持一致性更符合语言设计哲学。

2. 实现复杂性：跟踪扩展方法闭包的来源对象会增加运行时复杂度，而函数字面量式的实现更为简单高效。

3. 预期行为：开发者通常不会依赖扩展方法闭包的相等性比较，这种设计避免了潜在的混淆。

在实际开发中，开发者应当注意：

• 避免依赖扩展方法或扩展类型方法闭包的相等性比较
• 需要比较功能时，可以考虑显式创建函数对象或使用其他标识机制
• 理解这种差异有助于编写更健壮的类型无关代码

理解这些闭包化行为的差异，有助于开发者更好地利用Dart的类型系统特性，编写出更加清晰可靠的代码。