Разработчики из нашего Flutter-отдела вышли из мобильной разработки, где господствуют Kotlin и Swift. Это очень «сахарные» языки: лаконичные, красивые, с элегантными конструкциями. Переход от них к Dart вызывает боль, ведь он очень похож на JavaScript с динамической типизацией, и Kotlin кажется удобнее для разработки. 

Но фреймворк для кроссплатформенной разработки Flutter использует Dart, и в этом есть немало преимуществ. Если вы планируете перейти на Flutter, вам стоит знать плюсы языка Dart. В этой статье рассказываем о том, почему Flutter написан именно на Dart и как это помогает ускорить разработку приложений и веб-сервисов.

Dart до появления Flutter

Язык Dart существует уже давно: согласно Википедии, его разрабатывают с 2011 года. Изначально его планировали создать для замены JavaScript от Google. Dart имел динамическую типизацию, был очень похож на JS и… на нём никто не писал, кроме Wrike — долгое время они были единственной компанией, использующей этот язык.

Основную известность Дарт приобрёл благодаря кроссплатформенному фреймворку Flutter.

Какой язык мог бы использовать Flutter вместо Dart

Давайте немного поразмышляем: какой язык программирования мог бы использоваться для Flutter вместо Dart? На ум приходят несколько кандидатов, потому что они довольно популярны и полезны:

• Kotlin. Знакомый язык и де-факто стандарт для Android-разработчиков. Куча сахара и красота, буквально идеальный язык. Продукт JetBrains. Компилируемый.
• JavaScript. Обеспечил бы поток веб-экспертов во Flutter. Негативно воспринимается многими мобильщиками. Интерпретируемый.
• Swift. Проприетарный язык Apple — кажется, вряд ли он подойдёт фреймворку от Google. Компилируемый.
• TypeScript. По сути это обертка над JS от Microsoft. Строгая типизация, но те же минусы, что у JS.

По нашему мнению, здесь можно выделить язык программирования Kotlin. Но у него нет тех свойств, что смогли бы обеспечить:

• Подгрузку кода в приложение на лету в режиме отладки.
• Синтаксис, понятный для людей с любых платформ.
• Быстрый сборщик мусора.
• Принадлежность к Google.
• Открытость кода и общение с командой напрямую.

Пройдёмся по этим пунктам подробнее.

Особенности Dart

Давайте посмотрим, для чего создавали язык программирования Dart, ведь он появился задолго до Флаттер. Его разработала компания Google. Dart задумывался как замена JavaScript с исправлением его изъянов. 

Создатели стремились выпустить язык для веб-программирования, который будет структурированным и одновременно гибким. Другой важной задачей было обеспечить высокую производительность программ и систем в браузерах и других средах, включая смартфоны и серверы. 

Dart был представлен в 2011 году. Первая версия вышла в 2013 году, а вторая — в 2019.

Компиляция и выполнение кода на Dart

В целом методы компиляции можно разделить на три типа.

Компиляция в промежуточный код. Основана на концепции виртуальной машины (VM), которая представляет собой продвинутый интерпретатор, эмулирующий аппаратное обеспечение внутри программного обеспечения. Виртуальная машина упрощает портирование языка для новых аппаратных платформ. 

В таком случае язык ввода для VM зачастую представляет собой промежуточный код. Например, код на языке программирования (скажем, на Java) компилируется в промежуточный код (байт-код Java), а затем исполняется на VM (JVM).

Just-in-time (JIT) компиляция. JIT-компиляторы используют метод компиляции во время работы программы, «на лету». Они существенно ускоряют цикл разработки, но программа может притормаживать и выполняться медленнее. 

С JIT-компилятором она запускается медленнее, потому что перед выполнением кода  программе нужно одновременно успеть проанализировать и скомпилировать его. Согласно исследованиям Google, многие пользователи скорее всего откажутся пользоваться приложением, если на его запуск уходит больше пары секунд.

Ahead-of-time (AOT) компиляция. AOT-компиляторы замедляют цикл разработки — промежуток времени, через который можно выполнить программу после внесения в неё изменений. 

Но в результате AOT-компиляции разработчик получает программу, которая работает более предсказуемо, без перерывов на анализ и компиляцию в рантайме. Ещё такие программы запускаются быстрее, потому что они уже скомпилированы.

Казалось бы, при чём здесь Dart, язык программирования? Его разработчики провели грандиозную работу над продвинутыми компиляторами и виртуальными машинами: движком V8 для JavaScript и Strongtalk для Smalltalk — для интерпретируемых языков, компилятором Hotspot для Java — для компилируемых языков. На основе полученного опыта они постарались сделать Dart-программирование гибким с точки зрения методов компиляции и выполнения.

В итоге язык Dart отлично подходит как для AOT-, так и для JIT-компиляции. Поддержка обоих методов компиляции даёт значительное преимущество языку Dart и кроссплатформе Flutter.

К JIT-компиляции обращаются при разработке и используют самый быстрый компилятор. Затем, когда приложение готово к выпуску, используют AOT-компиляцию. В результате, благодаря продвинутым инструментам и компиляторам, Dart берёт лучшее от двух миров: чрезвычайно быстрый цикл разработки, быстрое выполнение и запуск.

На этом гибкость языка Dart с точки зрения компиляции и выполнения не ограничивается. Dart можно компилировать в JavaScript, если нужно выполнить программу в браузере. В итоге получается переиспользовать код для мобильного приложения в web и наоборот. 

Некоторым разработчикам удаётся переиспользовать 70% кода в мобильных и веб-приложениях. Также Dart можно применять для разработки серверных приложений: для этого потребуется скомпилировать его в нативный код или в JavaScript и использовать с Node.js.

И, наконец, для Dart существует отдельная виртуальная машина — DartVM, которая использует язык Dart в качестве промежуточного, по сути выступая в роли интерпретатора. 

Dart можно компилировать методами AOT или JIT, интерпретировать или компилировать в другие языки. Это даёт разработчику мега-фичу под названием Hot Reload. 

С ней можно практически мгновенно и без потери состояния подгрузить код в приложение в режиме отладки. Это невероятно ускоряет процесс разработки и позволяет избежать нудной пересборки приложения для просмотра каждого изменения. А в релизе программа получит высокую производительность благодаря AOT-компиляции.

Сбор мусора

Hot Reload — крутая фича, но её используют только разработчики в дебаг-режиме. В чём тогда выгода Dart для уже готового приложения? Ведь конечная цель языка программирования Dart— удобство для пользователей.

Здесь вступает в игру другое полезное свойство языка — его сборщик мусора. Да, самим сборщиком сейчас мало кого удивишь. Но здесь есть свои особенности, благодаря которым Flutter обеспечивает быструю работу и производительность в среднем 60 FPS. 

Это даёт разработчикам возможность создавать крутые мобильные приложения с быстрым и отзывчивым пользовательским интерфейсом и секси-анимациями. Отчасти именно поэтому Flutter стал кроссплатформой, которая смогла завоевать доверие разработчиков.

Давайте вспомним, как работает Flutter: всё в нём — виджеты. А виджеты — это по сути объекты. Их много, и они пересоздаются с огромной скоростью при каждом изменении кода. Поэтому здесь нужен не просто сборщик мусора, а суперсборщик мусора.

В Dart используется продвинутая схема сбора мусора и выделение памяти на основе поколений объектов. Она особенно быстро выделяет память для большого количества объектов с коротким жизненным циклом. Это идеально для реактивных пользовательских интерфейсов вроде Flutter, где неизменяемое дерево виджетов пересобирается для каждого кадра. 

Благодаря такому сборщику Flutter приятен для разработки пользовательских интерфейсов в декларативном стиле. Мы используем конструкторы, создавая объекты, и описываем с их помощью вёрстку. Причём сами виджеты достаточно легковесны (это тоже важно) и представляют собой лишь информацию для отрисовки. Самой отрисовкой занимаются уже другие слои.

Понятный синтаксис

Да, переход с Kotlin на Dart был болью. Но самое интересное в другом: хотя разработчикам не хватает «сахара» в Dart, любой новичок начинает писать на этом языке практически сразу. Наш опыт показывает, что члены команды могут писать на Dart и работать с Flutter уже через пару недель, если  они перешли из другого стека, и через три–четыре недели, если они совсем новички. Причём освоение синтаксиса занимало всего несколько дней.

Dart прост и максимально близок любому разработчику, знакомому с Java/C#/JavaScript. У него хорошая и читаемая документация, а также подробный тур по языку. Благодаря этому можно научиться писать на Flutter достаточно быстро.

Ну и конечно в синтаксис Dart привносит изменения сам Flutter. Несколько фич в языке появились именно благодаря фреймворку и коммуникации команд Dart и Flutter — все они работают внутри Google.

Dart — это Google

Собственно, это не последняя причина.  Работать со своим языком лучше, чем использовать продукт другой компании. Как минимум из-за того, что имеется больше влияния на его развитие.

Открытый код

Dart — это open-source-язык. Он популярен как внутри Google, так и за его пределами. В Google его используют для Ads, Flutter, Fuchsia и других проектов — сейчас он среди наиболее быстро развивающихся языков. За пределами компании в репозиторий Dart вкладывается более 100 сторонних разработчиков.

Немалую роль в этой популярности сыграл сам Flutter. Но открытость кода даёт разработчикам возможность общаться с командой Dart напрямую, видеть его развитие и фичи, которые в нём планируются.

Заключение

Мы перечислили преимущества языка Dart на основании своих наблюдений за тем, как развиваются Flutter и Dart. Истину знают только в Google. 

Язык программирования Dart позволяет Flutter быть именно таким, какой он есть — отличным фреймворком для создания высокопроизводительных кроссплатформенных приложений. 

В Dart сложились вместе все факторы: он вполне современный и обладает всеми необходимыми свойствами, прост в освоении, принадлежит Google. Идеальный кандидат для кроссплатформенной технологии, которая меняет мир разработки.