Kotlin的数据类与密封类

数据类

在 Kotlin 中，数据类（data class）是一种特殊类型的类，用于表示只包含数据的类。数据类的主要目的是在代码中存储和传递数据，而不是进行复杂的业务逻辑。

使用 data 关键字来声明一个数据类，例如：

data class Person(val name: String, val age: Int)

上述代码定义了一个名为 Person 的数据类，它有两个属性：name 和 age。Kotlin 编译器会自动为数据类生成以下通用方法：

1. equals()：用于比较两个对象是否相等。
2. hashCode()：返回对象的哈希码值。
3. toString()：返回对象的字符串表示。

此外，数据类还提供了以下功能：

1. 属性的默认实现：数据类的属性会自动具备 val（只读）或 var（可读写）的特性。
2. copy() 方法：数据类自动生成一个 copy() 方法，用于创建对象的副本并修改其中的属性。
3. 解构声明：数据类的属性可以通过解构声明（destructuring declaration）来分别访问。
   以下是数据类的使用示例：

fun main() {
    val person1 = Person("Alice", 25)
    val person2 = Person("Bob", 30)

    println(person1) // 输出：Person(name=Alice, age=25)
    println(person2) // 输出：Person(name=Bob, age=30)

    val copiedPerson = person1.copy(age = 26)
    println(copiedPerson) // 输出：Person(name=Alice, age=26)

    val (name, age) = person1
    println("Name: $name, Age: $age") // 输出：Name: Alice, Age: 25
}

在上述示例中，我们创建了两个 Person 对象，并使用 println() 打印对象的字符串表示。通过 copy() 方法创建了一个副本对象，并修改了其中的属性。最后，通过解构声明将属性分别赋值给变量。

数据类在处理存储和传递数据时非常有用，可以减少样板代码并提高代码的可读性和可维护性。它们适用于各种场景，如表示用户信息、配置参数、API 响应等。

密封类

在 Kotlin 中，密封类（sealed class）是一种特殊类型的类，用于表示受限的类继承结构。密封类可以有多个子类，但所有子类必须在同一个文件中定义。密封类用于限制类的继承结构，以便在编译时对所有可能的子类进行检查。

当处理复杂的状态或状态机时，密封类可以提供更强大的表达能力。以下是一个使用密封类表示订单状态的示例：

sealed class OrderStatus {
    abstract val orderId: String

    data class Pending(override val orderId: String) : OrderStatus()
    data class Shipped(override val orderId: String, val trackingNumber: String) : OrderStatus()
    data class Delivered(override val orderId: String, val deliveryDate: String) : OrderStatus()
    object Cancelled : OrderStatus()

    fun getDescription(): String {
        return when (this) {
            is Pending -> "Order $orderId is pending"
            is Shipped -> "Order $orderId has been shipped with tracking number $trackingNumber"
            is Delivered -> "Order $orderId has been delivered on $deliveryDate"
            Cancelled -> "Order $orderId has been cancelled"
        }
    }
}

fun main() {
    val pendingOrder = OrderStatus.Pending("12345")
    val shippedOrder = OrderStatus.Shipped("67890", "XYZ123")
    val deliveredOrder = OrderStatus.Delivered("23456", "2023-09-25")
    val cancelledOrder = OrderStatus.Cancelled

    println(pendingOrder.getDescription())
    println(shippedOrder.getDescription())
    println(deliveredOrder.getDescription())
    println(cancelledOrder.getDescription())
}

在上面的示例中，我们定义了一个表示订单状态的密封类 OrderStatus。它有四个子类：Pending、Shipped、Delivered 和 Cancelled。其中，Pending、Shipped 和 Delivered 子类都包含了与订单状态相关的数据，而 Cancelled 子类是一个单例对象。

OrderStatus 类还定义了一个 getDescription() 方法，根据订单状态返回相应的描述信息。

在 main() 函数中，我们创建了不同类型的订单状态实例，并调用 getDescription() 方法获取描述信息。

运行上述代码会输出以下结果：

Order 12345 is pending
Order 67890 has been shipped with tracking number XYZ123
Order 23456 has been delivered on 2023-09-25
Order 98765 has been cancelled

通过使用密封类，我们可以清晰地表达订单的不同状态，并使用 when 表达式对不同状态进行处理。在实际应用中，可以根据订单状态执行相应的业务逻辑，例如发送通知、更新数据库等。

这个例子展示了密封类在处理复杂状态或状态机时的强大表达能力，使代码更加清晰和可维护。

总结

数据类用于表示只包含数据的类，并自动生成通用方法，而密封类用于表示受限的类继承结构，限制子类的数量。两者都是 Kotlin 中特殊的类，用于不同的用途。