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上篇文章我们了解了Kotlin中的各种类，从Kotlin的类开始说起，而类中则有属性和方法，Kotlin 中的类属性和Java的类成员变量还是有很大区别，同时类属性也有一些比较难以理解的东西，如：属性的声明形式、幕后字段、幕后属性等等。本篇文章我们将详细深入的了解这些东西。
1 . 前戏（Kotlin的普通属性）
在Kotlin中，声明一个属性涉及到2个关键字，var 和 val 。
- var 声明一个可变属性
- val 声明一个只读属性
通过关键字var 声明一个属性：
class Person {
var name:String = "Paul"//声明一个可变属性，默认值为 Paul
}
通过var 声明的属性是可以改变属性的值的，如下所示：
fun main(args: Array<String>) {
var person = Person()
// 第一次打印name的值
println("name:${person.name}")
// 重新给name赋值
person.name = "Jake"
//打印name的新值
println("name:${person.name}")
}
打印结果如下：
name:Paul
name:Jake
如果把name属性换成val声明为只读属性，在来改变的的值呢？
class Person {
val name:String = "Paul"
}
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可以看到，重新给val声明的属性赋值时，编译器就会报错Val cannot be reassigned ,它的值只能是初始化时的值，不能再重新指定。
这是Kotlin的两种声明属性方式，这不是很简单吗？一行代码。表面很简单，不过这一行代码包含的东西很多，只是没有显示出来而已，我们来看一下一个属性的完整声明形式：
// 可变属性
var <propertyName>[: <PropertyType>] [= <property_initializer>]
[<getter>]
[<setter>]
// 只读属性
val <propertyName>[: <PropertyType>] [= <property_initializer>]
[<getter>]
瞬间多了很多东西，其初始器（initializer）、getter 和 setter 都是可选的。属性类型如果可以从初始器 （或者从其 getter 返回值，如下文所示）中推断出来，也可以省略。也就是我们上面看到的属性声明，其实是省略了getter 和 setter 的，已默认提供
var name:String = "Paul" // 使用默认的getter 和setter
其中初始化的是一个字符串，因此可以从初始化起推断这个属性就是一个String类型，所以属性类型可以省略，变成这样：
var name = "Paul" // 能推断出属性类型，使用默认的getter 和setter
1. 2 getter & setter
在Kotlin中，getter、setter 是属性声明的一部分，声明一个属性默认提供getter和setter ，当然了，如果有需要，你也可以自定义getter和setter。既然要自定义，我们得先理解getter 和 setter 是什么东西。
在Java 中，外部不能访问一个类的私有变量，必须提供一个setXXX方法和getXXX方法来访问，比如Java类Person,提供了getName()和setName()方法供外面方法私有变量name：
public class Person{
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
在Kotlin中getter和setter 跟Java 中的getXX 和 setXX方法作用一样，叫做访问器。
getter 叫读访问器，setter叫写访问器。
val声明的变量只有读访问器getter ,var声明的变量读写访问器都有。
Q: 在Kotlin 中，访问一个属性的实质是什么呢？
A: 读一个属性，通过.表示，它的实质就是执行了属性的getter访问器，举个例子：
class Person {
var name:String = "Paul"
}
//测试
fun main(args: Array<String>) {
var person = Person()
// 读name属性
val name = person.name
println("打印结果:$name")
}
打印的结果肯定是:
打印结果:Paul
然后，我们再来修改getter 的返回值如下：
class Person {
var name:String = "Paul"
get() = "i am getter,name is Jake"
}
//测试
fun main(args: Array<String>) {
var person = Person()
// 读name属性
val name = person.name
println("打印结果:$name")
}
执行结果如下：
打印结果:i am getter,name is Jake
因此，读一个属性的本质是执行了getter, 这跟Java 很像，读取一个Java类的私有变量，需要通过它提供的get方法。
类似的，在Kotlin中，写一个属性的实质就是执行了属性的写访问器setter。 还是这个例子，我们修改一下setter:
class Person {
var name:String = "Paul"
set(value) {
println("执行了写访问器，参数为：$value")
}
}
//测试
fun main(args: Array<String>) {
var person = Person()
// 写name属性
person.name = "hi,this is new value"
println("打印结果:${person.name}")
}
执行结果为：
执行了写访问器，参数为：hi,this is new value
打印结果:Paul
可以看到给一个给一个属性赋值时，确实是执行了写访问器setter, 但是为什么结果还是默认值Paul呢？因为我们重写了setter，却没有给属性赋值，当然还是默认值。
那么一个属性的默认的setter涨什么样子呢？ 聪明的你可能一下就想到了，这还不简单，跟Java的 setXXX 方法差不多嘛（傲娇脸）。一下就写出来了，如下：
class Person {
//错误的演示
var name = ""
set(value) {
this.name = value
}
}
不好意思，一运行就会报错,直接StackOverFlow了，内存溢出，为什么呢？转换为Java代码看一下你就明白了，将Person类转为Java类：
public final class Person {
@NotNull
private String name = "Paul";
@NotNull
public final String getName() {
return this.name;
}
public final void setName(@NotNull String value) {
this.setName(value);
}
}
看到没，方法循环调用了，setName 中又调用了setName ，死循环了，直到内存溢出，程序崩溃。Kotlin代码也一样，在setter中又给属性赋值，导致一直执行setter, 陷入死循环，直到内存溢出崩溃。那么这个怎么解决了？这就引入了Kotlin一个重要的东西幕后字段
2 . 幕后字段
千呼万唤始出来，什么是幕后字段？ 没有一个确切的定义，在Kotlin中, 如果属性至少一个访问器使用默认实现，那么Kotlin会自动提供幕后字段，用关键字field表示，幕后字段主要用于自定义getter和setter中，并且只能在getter 和setter中访问。
回到上面的自定义setter例子中，怎么给属性赋值呢？答案是给幕后字段field赋值，如下：
class Person {
//错误的演示
var name = ""
set(value) {
field = value
}
}
getter 也一样，返回了幕后字段：
// 例子一
class Person {
var name:String = ""
get() = field
set(value) {
field = value
}
}
// 例子二
class Person {
var name:String = ""
}
上面两个属性的声明是等价的，例子一中的getter和setter 就是默认的getter和setter。其中幕后字段field指的就是当前的这个属性，它不是一个关键字，只是在setter和getter的这个两个特殊作用域中有着特殊的含义，就像一个类中的this,代表当前这个类。
用幕后字段，我们可以在getter和setter中做很多事，一般用于让一个属性在不同的条件下有不同的值，比如下面这个场景：
场景： 我们可以根据性别的不同，来返回不同的姓名
class Person(var gender:Gender){
var name:String = ""
set(value) {
field = when(gender){
Gender.MALE -> "Jake.$value"
Gender.FEMALE -> "Rose.$value"
}
}
}
enum class Gender{
MALE,
FEMALE
}
fun main(args: Array<String>) {
// 性别MALE
var person = Person(Gender.MALE)
person.name="Love"
println("打印结果:${person.name}")
//性别：FEMALE
var person2 = Person(Gender.FEMALE)
person2.name="Love"
println("打印结果:${person2.name}")
}
打印结果：
打印结果:Jake.Love
打印结果:Rose.Love
如上，我们实现了name 属性通过gender 的值不同而行为不同。幕后字段大多也用于类似场景。
是不是Kotlin 所有属性都会有幕后字段呢？当然不是，需要满足下面条件之一：
-
使用默认 getter / setter 的属性，一定有幕后字段。对于 var 属性来说，只要 getter / setter 中有一个使用默认实现，就会生成幕后字段；
-
在自定义 getter / setter 中使用了 field 的属性
举一个没有幕后字段的例子：
class NoField {
var size = 0
//isEmpty没有幕后字段
var isEmpty
get() = size == 0
set(value) {
size *= 2
}
}
如上，isEmpty是没有幕后字段的，重写了setter和getter,没有在其中使用 field，这或许有点不好理解，我们把它转换成Java代码看一下你可能就明白了，Java 代码如下：
public final class NoField {
private int size;
public final int getSize() {
return this.size;
}
public final void setSize(int var1) {
this.size = var1;
}
public final boolean isEmpty() {
return this.size == 0;
}
public final void setEmpty(boolean value) {
this.size *= 2;
}
}
看到没，翻译成Java代码，只有一个size变量，isEmpty 翻译成了 isEmpty()和setEmpty()两个方法。返回值取决于size的值。
有幕后字段的属性转换成Java代码一定有一个对应的Java变量
3 . 幕后属性
理解了幕后字段，再来看看幕后属性
有时候有这种需求，我们希望一个属性：对外表现为只读，对内表现为可读可写，我们将这个属性成为幕后属性。 如：
private var _table: Map<String, Int>? = null
public val table: Map<String, Int>
get() {
if (_table == null) {
_table = HashMap() // 类型参数已推断出
}
return _table ?: throw AssertionError("Set to null by another thread")
}
将_table属性声明为private,因此外部是不能访问的，内部可以访问，外部访问通过table属性，而table属性的值取决于_table，这里_table就是幕后属性。
幕后属性这中设计在Kotlin 的的集合Collection中用得非常多，Collection 中有个size字段，size 对外是只读的，size的值的改变根据集合的元素的变换而改变，这是在集合内部进行的，这用幕后属性来实现非常方便。
如Kotlin AbstractList中SubList源码：
private class SubList<out E>(private val list: AbstractList<E>, private val fromIndex: Int, toIndex: Int) : AbstractList<E>(), RandomAccess {
// 幕后属性
private var _size: Int = 0
init {
checkRangeIndexes(fromIndex, toIndex, list.size)
this._size = toIndex - fromIndex
}
override fun get(index: Int): E {
checkElementIndex(index, _size)
return list[fromIndex + index]
}
override val size: Int get() = _size
}
AbstractMap 源码中的keys 和 values 也用到了幕后属性
/**
* Returns a read-only [Set] of all keys in this map.
*
* Accessing this property first time creates a keys view from [entries].
* All subsequent accesses just return the created instance.
*/
override val keys: Set<K>
get() {
if (_keys == null) {
_keys = object : AbstractSet<K>() {
override operator fun contains(element: K): Boolean = containsKey(element)
override operator fun iterator(): Iterator<K> {
val entryIterator = entries.iterator()
return object : Iterator<K> {
override fun hasNext(): Boolean = entryIterator.hasNext()
override fun next(): K = entryIterator.next().key
}
}
override val size: Int get() = this@AbstractMap.size
}
}
return _keys!!
}
@kotlin.jvm.Volatile
private var _keys: Set<K>? = null
有兴趣的可以去翻翻其他源码。
4 . 本文总结
本文讲了Kotlin 属性相关的一些知识点，其中需要注意几个点：
1、属性的访问是通过它的访问器getter和setter, 你可以改变getter和setter 的可见性，比如在setter前添加private,那么这个setter就是私有的。
var setterVisibility: String = "abc"
private set // 此 setter 是私有的并且有默认实现
2、Kotlin 自动提供幕后字段是要符合条件的（满足之一）：
-
使用默认 getter / setter 的属性，一定有幕后字段。对于 var 属性来说，只要 getter / setter 中有一个使用默认实现，就会生成幕后字段；
-
在自定义 getter / setter 中使用了 field 的属性
3、幕后属性的场景：对外表现为只读，对内表现为可读可写。
以上就是本文全部内容，欢迎讨论。
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