📵 🤚🏻 👨🏾‍🔧 ダートのヌルセーフティ 🐘 🕵🏽 💹

こんにちは、Habr！私のコメントとともに、FilipHracekによる記事「Announcingsoundnullsafety」の翻訳をあなたの注意を喚起します：Nullsafety-

空のリンクでの安全な作業。さらに本文では、簡潔にするため、および用語の安定性のために、英語名null、null安全性が使用されます。そして、「ゼロセキュリティ」という翻訳は、完全に反対の考えにつながります。

サウンド-このコンテキストでは（サウンドヌルの安全性）は「信頼できる」と解釈できます。

翻訳を改善するための提案がある場合、またはエラーが見つかった場合は、個人的なメッセージを書き込んでください。修正を試みます。

ダートチームにとって重要なステップが、ヌルセーフティ開発の技術プレビューのプレゼンテーションで実現しました。ヌルセーフティは、検出が困難なことが多いクラス全体のバグを回避し、ボーナスとして、パフォーマンスを大幅に向上させます。現時点では、予備的なテクニカルプレビューをリリースしており、フィードバックをお待ちしています。

この記事では、ヌルセーフティを展開するDartチームの計画を明らかにし、サウンドヌルセーフティという用語の背後にあるものと、このアプローチが他のプログラミング言語とどのように異なるかを説明します。

説明されているバージョンは、2020年6月10日に発表されました。

なぜ安全性がないのですか？

Dartはタイプセーフな言語です。これは、あるタイプの変数を取得すると、コンパイラーがその変数に属することを保証できることを意味します。ただし、型の安全性だけでは、変数がnullでないことは保証されません。

ヌルエラーは一般的です。GitHubで検索すると、Dartコードのnull値によって引き起こされた何千ものレポート（問題）が見つかり、これらの問題を解決しようとするコミットがさらに増えます。

次の例で、ヌルリンクの問題を見つけてください。

void printLengths(List<File> files) {
  for (var file in files) {
    print(file.lengthSync());
  }
}

この関数は、ゼロのパラメーターで呼び出された場合は確かに失敗しますが、考慮すべき2番目のケースがあります。

void main() {
  // Error case 1: passing a null to files.
  printLengths(null);
 
  // Error case 2: passing list of files, containing a null item.
  printLengths([File('filename1'), File('filename2'), null]);
}

ヌルセーフティはこの問題を修正します。

ヌルセーフティを使用すると、より自信を持ってコードを信頼できます。実行時に無効化された変数にアクセスするという煩わしいエラーはもうありません。コンパイル時の静的エラーのみ。

完全に正直に言うと、現在の実装では、実行時にnullエラーをキャッチする機会がいくつか残っていますが、それらについては後で詳しく説明します。

健全な（信頼できる）ヌルの安全性

ダートのヌルセーフティの実装は健全です。上記の例を使用して分析すると、Dartコンパイラは、ファイルの配列とその中の要素がnullにならないことを100％確信していることを意味します。 Dartコンパイラがコードを分析し、変数がnullでないことを確認すると、この変数には常に値があります。デバッガで実行可能なコードを確認すると、実行時にゼロになる可能性がまったくないことがわかります。「信頼性の高い」実装ではなく、実行時に値の存在をチェックする必要があります。他の言語とは異なり、Dartは実装の信頼性をSwiftと共有しています。

, , , null safety . Swift, Kotlin Dart. .

Dartでのヌルセーフティのこの堅牢な実装には、もう1つの優れた結果があります。つまり、プログラムをより小さく、より速くすることができます。Dartは、変数が無効にならないようにするため、コンパイル結果を最適化できます。たとえば、AOTコンパイラは、空の参照のチェックを追加する必要がないため、より小さく高速なネイティブコードを生成できます。

いくつかの非常に有望な予備的な結果を見てきました。たとえば、Flutterフレームワークの一般的なレンダリングパターンをエミュレートするマイクロベンチマークで19％のパフォーマンスの向上が見られました。

基本原則

ヌル安全性の詳細な設計に進む前に、ダートチームは3つの基本原則を定義しました

。デフォルトでは非 ヌル可能性。/ **これは、ドキュメントではNNBDの省略形と見なされることがよくあります** /変数を無効化できることをDartに明示的に指示しない場合、無効化できないと見なされます。 APIでは、現在ゼロ以外の値が最も一般的であることがわかったため、これをデフォルトとして選択しました。/ **これはおそらく現在のFlutterAPIの作り直しです** /。

段階的な適用性..。ヌルセーフティに段階的に移行する可能性があることを理解しています。実際、同じプロジェクトにnull可能およびnullの安全コードが必要です。このために、コードの移行に役立つツールを提供する予定です。

完全な信頼性（音）。上記のように、ダートのヌルセーフティは安全です。プロジェクト全体と依存関係をnullセーフティに変換すると、信頼性のすべてのメリットが得られます。

安全性がない変数の宣言

基本的な構文は十分に単純です。以下は、さまざまな変数を宣言する例です。null不可能な変数がデフォルトで使用されるため、同じように見えますが、値を無効にすることはできません。

// In null-safe Dart, none of these can ever be null.
var i = 42;
final b = Foo();
String m = '';

Dartは、上記の変数のいずれにもnullを割り当てないようにします。1000行後でもi = nullを実行しようとすると、静的分析エラーと赤い波線が発生します。プログラムはコンパイルを拒否します。

変数をnull可能にしたい場合は、「？」を使用できます。このような：

// These are all nullable variables.
int? j = 1;  // Can be null later.
final Foo? c = getFoo();  // Maybe the function returns null.
String? n;  // Is null at first. Can be null at any later time, too

上記の変数は、現在のバージョンのDartのすべての変数とまったく同じように動作します。

'？' 'は他の場所でも使用できます：

// In function parameters.
void boogie(int? count) {
  // It's possible that count is null.
}
// In function return values.
Foo? getFoo() {
  // Can return null instead of Foo.
}
// Also: generics, typedefs, type checks, etc.
// And any combination of the above.

しかし、繰り返しになりますが、「？」を使用する必要がほとんどないことを願っています。変数の大部分はnull不可になります。

ヌルセーフティを使いやすくする

Dartチームは、nullの安全性を可能な限り使いやすくするために懸命に取り組んでいます。たとえば、nullをテストするためにifを使用する次のコードを見てください。

void honk(int? loudness) {
  if (loudness == null) {
    // No loudness specified, notify the developer
    // with maximum loudness.
    _playSound('error.wav', volume: 11);
    return;
  }
  // Loudness is non-null, let's just clamp it to acceptable levels.
  _playSound('honk.wav', volume: loudness.clamp(0, 11));
}

Dartは、ifステートメントを渡すまでにラウドネスをnullにすることはできないことを理解するのに十分賢いことに注意してください。そのため、ダートを使用すると、タンバリンで不必要に踊ることなく、clamp（）メソッドを呼び出すことができます。この便利さは、いわゆるフロー分析によって提供されます。Dartパーサーは、コードを実行しているかのようにコードを調べ、コードに関する詳細情報を自動的に把握します。

Flow analysis, Dart, , , . null safety, :

foo(dynamic str) {
  if (str is String) {
    // dynamic   length,   
    //      String
    print(str.length);  
  }
}

, Dart , null, :

int sign(int x) {
  // The result is non-nullable.
  int result;
  if (x >= 0) {
    result = 1;
  } else {
    result = -1;
  }
  // By this point, Dart knows the result cannot be null.
  return result;
}

- (, result = -1;), Dart , result — , .

フロー分析は、関数内でのみ機能します。グローバル変数またはクラスフィールドがある場合、Dartは値がそれに割り当てられることを保証できません。Dartは、アプリケーション全体の実行フローをシミュレートすることはできません。このため、変数が最初にアクセスされたときに初期化されることがわかっている場合は、新しいlateキーワードを使用できますが、宣言されたときに初期化することはできません。

class Goo {
  late Viscosity v;
 
  Goo(Material m) {
    v = m.computeViscosity();
  }
}

最初は関係ありませんが、vをゼロにすることはできないことに注意してください。Dartは、ゼロ以外の値が割り当てられ、コードがエラーなしでコンパイルされるまで、vを読み取ろうとしないと考えています。

— .

, . , . Dart , , , , , Kotlin .

— Swift- , , force unwrap Dart.

void main() {
  String? t;
  print(t!.length);
}

( late ‘!’) .

late , - Dart. ‘required’ . ‘@required’, .

class Temp {
  String str;
  Temp({required this.str});
  
  //   
  Temp.alt({strAtr}) : this.str = strAtr;
}

Dartチームは、技術的なプレビューにヌルの安全性をもたらすために1年以上取り組んできました。これは、2番目のバージョンのリリース以来最大の言語変更です。ただし、これは下位互換性を損なうことのない変更です。既存のコードはnullの安全性でコードを呼び出すことができ、その逆も可能です。完全にリリースした後でも、nullセーフティは、準備ができたときに使用できる追加のオプションになります。既存のコードは変更されずに引き続き機能します。

コアDartライブラリは、nullセーフティで最近更新されました。下位互換性の実例として、既存のコアライブラリの置き換えは、テストが1回失敗することなく、DartおよびFlutterテスト環境で実行されているテストアプリケーションでエラーが発生することもありませんでした。 Googleの内部クライアントの多くのコアライブラリの更新でさえ、問題なく実行されました。リリース後にnullセーフティを使用するように、すべてのパッケージとアプリケーションを再設計する予定です。同じようにしてください。しかし、あなたは自分のペースで、バッチごとに、アプリごとにそれを行うことができます。

これらの言葉は、Swift開発者、特に第3バージョンには当てはまります...

しかし、ここでもすべてがそれほどバラ色ではありませんが、開発者自身は、1つのプロジェクトでnull安全コードと「古い」コードを組み合わせると健全性を保証できないと言いますタイプシステム。

さらなる行動計画

ヌルセーフティは、次の3つのフェーズで段階的に展開する予定です。

テクニカルプレビュー。元の記事が公開されたとき（2020年6月10日）にリリースされ、dev-branchで入手できます。「今すぐ開始」のセクションに注意する価値があります。まだ非常に不安定で、変更される可能性があるため、製品コードでの使用はまだお勧めしません。しかし、私たちはあなたから話を聞いて、私たちにフィードバックを与えたいです！
ベータ版。ヌルセーフティはダートベータブランチで利用可能になり、実験フラグの後ろに隠れることはなくなります。実装は、予想される最終バージョンに近くなります。パッケージとプラグインのpub.devへの移行を開始することは可能ですが、この変更を安定したリリースとして公開することはまだお勧めしません。
安定版。ヌルセーフティは誰でも利用できます。更新されたパッケージとプラグインを安定版リリースとして公開するように求められます。この段階でアプリケーションを移行することも価値があります。

すべてが計画通りに進んだら、年末までに安全性がゼロの安定版のダートをリリースする予定です。時折、ヌルセーフティへの移行に役立つツールを追加します。その中で：

既存のパッケージとアプリケーションを更新する多くのステップを自動化するのに役立つ移行ツール。
pub.dev, null safety;
'pub outdated' , null safety.

今日ヌルセーフティを試す最も速い方法は、nullsafety.dartpad.devを使用することです。これはヌルセーフティが有効になっているバージョンのDartPadです。 Learn with Snippetsドロップダウンリストを開いて、新しい構文とnullセーフティの基本に関するチュートリアルシリーズを見つけてください。

小さなコンソールアプリケーションでnullの安全性を試すこともできます（Flutterのような大きなフレームワークはまだ更新されていません）。まず、devブランチからDart SDKをダウンロードする必要があります。次に、このサンプルコンソールアプリケーションをダウンロードできます。 READMEファイルには、実験的なnull安全機能を有効にしてアプリケーションを実行するための手順が含まれています。例の他のファイルは、VSCodeおよびAndroidStudioでのデバッグを可能にする実行構成を提供します。

ドキュメントを読むこともできます（今後さらに表示されます）。

ヌル安全ガイド;
安全性がヌルのコアライブラリのAPIリファレンス。

UPD：コメントで、私はこのリンクを提案しましたnullの安全性を理解する

Dartでヌルセーフティを実装できることを非常に嬉しく思います。空のリンクの信頼性と安全性の高い処理は、最も信頼性が高く生産性の高いコードを作成するのに役立つDartの特徴になります。ヌルセーフティの現在のバージョンを試して、バグトラッカーにフィードバックを残してください。素敵なコードを！

最後まで読んでくれてありがとう。翻訳は少し遅れましたが、コメントが資料に役立ち、1対1の翻訳になっていないことを願っています。この機能は、Flutterエコシステム全体にとって非常に便利な一歩であると付け加えたいと思います。すでにライブアプリで使用できるのを楽しみにしています。それまでの間、彼らが外国語で言うように、お楽しみに！

ダートのヌルセーフティ