Apresentando o Dart 3 alpha

Em dezembro, demos um vislumbre do futuro com nosso primeiro post sobre o Dart 3. Hoje, ao vivo do evento para desenvolvedores Flutter Forward, em Nairóbi, no Quênia, compartilhamos a visão mais ampla para a próxima grande versão do Dart e nossa primeira versão de prévia, o Dart 3 alpha.

Nossa missão para o Dart é criar a melhor linguagem de programação para construir apps de alta qualidade em qualquer plataforma. O Dart é acessível: fácil de aprender, evita complexidade desnecessária e é internamente consistente. O Dart é produtivo: desenvolvedores de apps vivem sob pressão constante para entregar apps com requisitos que mudam o tempo todo, em menos tempo, sem abrir mão da qualidade e do acabamento. Por isso, construímos o Dart com um foco profundo em permitir desenvolvimento rápido, iteração veloz e alta qualidade. E o Dart é portátil, abrangendo o maior conjunto de plataformas, para que você possa implantar apps nos dispositivos de hoje e de amanhã.

Trabalhamos para estabelecer essas qualidades ao longo de muitos anos. Com o Dart 3, pretendemos dar mais um grande passo, refinando e expandindo a acessibilidade, a produtividade e a portabilidade de maneiras significativas.

O Dart 3 é uma nova versão major. Em parte para sinalizar o grande avanço em funcionalidades, e em parte porque é uma versão com quebras de compatibilidade em termos de versionamento semântico: estamos mudando o sistema de tipos para suportar somente null safety sound (no Dart 2.12 e posteriores, isso era opcional) e fizemos as mudanças incompatíveis correspondentes nas bibliotecas principais do Dart. Vamos aos detalhes!

Evoluímos a linguagem Dart em um ritmo acelerado nos últimos anos, adicionando 23 novos recursos desde a 2.0. No Dart 3, esperamos adicionar dois grandes recursos novos, records e patterns, com o objetivo de tornar o trabalho com dados estruturados mais produtivo.

Records permitem criar, de forma eficiente e concisa, valores compostos anônimos a partir de quaisquer dados existentes, sem a sobrecarga conceitual de precisar declarar uma classe para guardar os valores. Com records, você pode criar facilmente novas estruturas de dados que combinam dados existentes. Por exemplo, para retornar um par de valores:

(double x, double y) geoLocation(String name) {
  if (name == 'Nairobi') {
    return (-1.2921, 36.8219);
  } else {
    ...
  }
}

Enquanto records permitem combinar dados, patterns podem desestruturar dados compostos em seus constituintes. Por exemplo, para desestruturar o valor de retorno de geoLocation acima (um record formado por um par de ints) em duas variáveis int individuais, lat e long, você pode usar uma declaração de pattern assim:

void main(List<String> arguments) {
  final (lat, long) = geoLocation('Nairobi');
  print('Current location: $lat, $long');
}

Patterns são totalmente seguros em relação a tipos e são verificados durante o desenvolvimento.

Você também pode fazer pattern matching com o tipo dos valores, por exemplo, a partir de uma hierarquia de classes. Um switch pode usar patterns que correspondem ao tipo e aos campos individuais de cada tipo, como no corpo de calculateArea aqui:

sealed class Shape {
}
​
class Square implements Shape {
  final double length;
  Square(this.length);
​
}
​
class Circle implements Shape {
  final double radius;
  Circle(this.radius);
}
​
double calculateArea(Shape shape) => switch (shape) {
  Square(length: var l) => l * l,
  Circle(radius: var r) => math.pi * r * r
};

No geral, estamos adicionando uma grande seleção de patterns que, combinados, tornam o Dart muito mais expressivo para dados estruturados.

Junto com os patterns, também estamos adicionando controles de capacidade às classes, por meio de vários novos modificadores:

• interface class: não pode ser estendida.

• base class: desabilita a interface implícita, então não pode ser implementada.

• final class: não pode ser estendida, implementada nem usada como mixin (fora da biblioteca atual).

• sealed class: igual a abstract + final, e o tipo é considerado a raiz de uma família de tipos selada para verificação de exaustividade. Como exemplo, tome a hierarquia de classes Shape acima. Em statements switch sobre o tipo Shape (como na função calculateArea), o analyzer vai disparar erros se o switch não tratar todos os subtipos possíveis do tipo selado.

• mixin class: uma classe que pode ser usada como mixin.

Cada novo recurso adiciona complexidade à linguagem. Para garantir que o Dart continue acessível, as classes continuam totalmente permissivas por padrão, como hoje, com a pequena exceção de que classes destinadas a serem usadas como mixins agora devem usar a palavra-chave mixin.

Estamos trabalhando para expandir a interoperabilidade da linguagem Dart para chamar bibliotecas da plataforma diretamente a partir do Dart. Nas plataformas Apple, estamos construindo sobre nosso trabalho com FFI para interoperabilidade com C, que permite chamar, a partir do Dart, qualquer módulo C que siga a convenção de chamada do C. Até agora, isso dava suporte a linguagens como C, Go e Rust. Agora, estamos adicionando suporte a Swift e Objective-C em iOS/macOS. No Android, você pode chamar bibliotecas Jetpack escritas em Kotlin e bibliotecas Android escritas em Java, usando FFI e a Java Native Interface (JNI) do Android.

Com a ajuda de novas ferramentas, o Dart pode criar automaticamente bindings que têm uma interface em Dart e, por trás dela, código de interop entre linguagens baseado nos arquivos de header/interface do código original em C/ObjC/Swift/Java/Kotlin. Para uma demonstração de como usar isso para chamar a Core Motion API da Apple e a HealthConnect API do Android, confira o app de exemplo.

Esses novos mecanismos de interop são atualmente experimentais, mas esperamos que atinjam pelo menos qualidade beta no Dart 3.0 estável. Feedbacks são bem-vindos nos rastreadores de issues para Java/Kotlin ou C/ObjectiveC/Swift. Por fim, também estamos trabalhando em uma interop melhorada entre Dart e JavaScript; teremos mais novidades sobre isso em um futuro post no blog.

O Dart já oferece suporte a uma ampla gama de plataformas-alvo com nossos compiladores nativos e para web. Na web, atualmente compilamos para JavaScript. Em dispositivos nativos, oferecemos suporte às arquiteturas Intel de 32 e 64 bits e ARM de 32 e 64 bits. Há vários dispositivos e padrões emergentes com os quais estamos trabalhando para adicionar suporte, para garantir que o Dart esteja pronto para os dispositivos do futuro.

Para a web, estamos trabalhando no suporte a WebAssembly (Wasm), que vem amadurecendo como um formato de instruções binárias neutro em relação à plataforma, em todos os navegadores modernos. Nossa esperança é que o Wasm permita que apps web em Dart iniciem tão rápido quanto apps nativos.

Outra arquitetura de plataforma que vem despertando interesse é a RISC-V, um conjunto de instruções (ISA) aberto, projetado para uso amplo. A equipe do Android apresentou recentemente uma palestra sobre o trabalho deles para suportar RISC-V, e achamos que isso terá ampla aplicabilidade também em dispositivos embarcados. O suporte a RISC-V está disponível para prévia no Dart 3 alpha.

Por fim, estamos expandindo nosso suporte atual a dispositivos ARM para abranger também o suporte a ARM64 no Windows.

Com os novos recursos do Dart 3 apresentados, vamos às mudanças incompatíveis que estamos fazendo em nome de um Dart mais consistente e acessível.

Introduzimos a null safety sound no Dart 2.12 em 2021. Em um sistema de tipos sound, você pode confiar nos tipos, o que significa que uma variável nunca é nula quando os tipos dizem que ela não é. Isso aumenta a produtividade ao detectar problemas durante o desenvolvimento, e não em produção, e permite que os compiladores do Dart gerem código menor e mais otimizado. Como discutimos em dezembro, o Dart é único ao introduzir null safety 100% sound em uma linguagem já existente.

Desde o Dart 2.12, a null safety era uma opção de configuração que podia estar ligada ou desligada. No Dart 3, todo o código roda com a null safety sound ligada. Não é mais possível rodar apps sem null safety nem em modo misto com null safety parcial.

Sabemos que descontinuar a execução sem null safety pode trazer problemas para apps e pacotes existentes. No entanto, sentimos que agora é o momento certo para avançar com essa mudança. Ter um único sistema de tipos, em que a null safety está sempre ligada, reduz a sobrecarga e a complexidade. Sempre que os desenvolvedores lerem um trecho de código do Dart 3, podem ter certeza de que todas as variáveis são não nulas por padrão. Do lado da implementação, os compiladores e runtimes do Dart podem focar em suportar uma única forma de executar código Dart, o que reduz o custo e a complexidade de adicionar novos recursos.

O ecossistema do Dart demonstrou forte dedicação e disposição para migrar o código existente para a null safety. Até hoje,

• 100% dos 250 principais pacotes do pub.dev suportam null safety

• 98% dos 1000 principais pacotes do pub.dev suportam null safety

• Apenas 14% das sessões de flutter run ainda rodam sem null safety

Obrigado ao ecossistema pelo esforço de migração!

Conforme a linguagem Dart e o sistema de tipos evoluíram, várias APIs das nossas bibliotecas principais ficaram redundantes ou subótimas. Para garantir que o Dart continue acessível, fizemos uma série de mudanças incompatíveis para remover APIs desnecessárias. Para detalhes, veja as issues no GitHub, #34233 e #49529. Também removemos uma sintaxe histórica para valores padrão de parâmetros (#2357).

Com o Dart 3 alpha concluído, nossa atenção agora se volta para o Dart 3 beta. Lá, esperamos refinar ainda mais as bibliotecas principais do Dart, adicionando várias novas APIs. Você pode dar sua opinião sobre isso na issue de feedback.

Em geral, acreditamos que a maior parte do código que já migrou para usar null safety, com o Dart 2.12 ou posterior, vai funcionar com o Dart 3. No entanto, um pequeno subconjunto de pacotes e apps pode ser afetado pelas mudanças incompatíveis discutidas acima. Então, para dar tempo para você se preparar para a versão estável do Dart 3, que chega ainda este ano, não planejamos mais nenhuma mudança incompatível na linguagem e nas bibliotecas principais após o Dart 3 alpha.

Para aproveitar o código que já migrou para usar null safety, implementamos compatibilidade retroativa no Dart 3, que permite que pacotes migrados sejam resolvidos com pub get no Dart 3, apesar de terem uma restrição de versão do SDK como >=2.12 <3.0.0, desde que não dependam de outras APIs descontinuadas das bibliotecas principais ou de recursos da linguagem. Para mais detalhes, incluindo como testar com um Dart 3 alpha SDK instalado localmente, veja nossa documentação sobre null safety no Dart 3.

Para os pacotes publicados no repositório pub.dev, executamos a análise com o Dart 3 alpha e marcamos com a tag “Dart 3 ready” os que passaram. Isso indica que o pacote provavelmente vai funcionar com o Dart 3 quando ele for lançado na versão estável, ainda este ano.

Antes do Dart 3, fizemos várias mudanças para reunir todas as nossas ferramentas de desenvolvimento de terminal em uma única ferramenta unificada, o dart, o que tornou o Dart muito mais acessível para novos desenvolvedores. Estamos planejando mudanças adicionais nas ferramentas nos próximos meses, para fazer mais limpeza. Esperamos que essas mudanças não sejam muito disruptivas, mas alguma quebra pequena deve ser esperada nas ferramentas no Dart 3 beta.

O Dart 3 alpha já está disponível hoje no canal dev do Dart e no canal master do Flutter. Convidamos você a experimentar, seja para testar os novos recursos da linguagem, como records e patterns, seja para experimentar nossa nova interop de acesso direto a plataformas, ou para testar seus apps e pacotes quanto à compatibilidade com o Dart 3.

Continuaremos refinando o Dart 3 nos próximos meses e esperamos ter uma versão estável completa do Dart 3 ainda este ano. Observe que a maioria dos recursos ainda está em desenvolvimento e, portanto, sujeita a mudanças até a versão estável. Até lá, divirta-se com o seu código Dart!