委托
类委托
类 Derived 可以继承一个接口 Base ,并将其所有共有的方法委托给一个指定的对象:
interface Base {
fun print()
}
class BaseImpl(val x: Int) : Base
{
override fun print()
{
print(x)
}
}
class Derived(b:Base):Base by b
fun main(args: Array<String>) {
val b = BaseImpl(10)
Derived(b).print()
// 输出 10
}
Derived 的超类型列表中的 by -子句表示 b 将会在 Derived 中内部存储。 并且编译器将 生成转发给 b 的所有 Base 的方法
委托属性
有一些常见的属性类型,虽然我们可以在每次需要的时候手动实现它们, 但是如果能够为大 家把他们只实现一次并放入一个库会更好。例如包括
1.延迟属性(lazy properties): 其值只在首次访问时计算,
2.可观察属性(observable properties): 监听器会收到有关此属性变更的通知,
3.把多个属性储存在一个映射(map)中,而不是每个存在单独的字段中。
为了涵盖这些(以及其他)情况,Kotlin 支持 委托属性:
class Example {
var p: String by Delegate()
}
语法是: val/var <属性名>: <类型> by <表达式> 。在 by 后面的表达式是该 委托, 因为属性 对应的 get() (和 set() )会被委托给它的 getValue() 和 setValue() 方法。 属性的委 托不必实现任何的接口,但是需要提供一个 getValue() 函数(和 setValue() ——对于 var 属性)。 例如:
class Delegate {
operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>):String
{
return "$thisRef, thank you for delegating
'${property.name}' to me!"
}
operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String)
{
println("$value has been assigned to '${property.name} in $thisRef.'") }
}
当我们从委托到一个 Delegate 实例的 p 读取时,将调用 Delegate 中的 getValue() 函 数, 所以它第一个参数是读出 p 的对象、第二个参数保存了对 p 自身的描述 (例如你可 以取它的名字)。 例如:
val e = Example()
println(e.p)
输出结果:
Example@33a17727, thank you for delegating ‘p’ to me!
类似地,当我们给 p 赋值时,将调用 setValue() 函数。前两个参数相同,第三个参数保存 将要被赋予的值:
e.p = "NEW"
输出结果:
NEW has been assigned to ‘p’ in Example@33a17727.
标准委托
Kotlin 标准库为几种有用的委托提供了工厂方法。
1.延迟属性Lazy
lazy() 是接受一个 lambda 并返回一个 Lazy <T> 实例的函数,返回的实例可以作为实现延 迟属性的委托: 第一次调用 get() 会执行已传递给 lazy() 的 lamda 表达式并记录结果, 后续调用 get() 只是返回记录的结果。
val lazyValue: String by lazy {
println("computed!")
"Hello"
}
fun main(args:Array<String>){
println(lazyValue)
println(lazyValue)
}
这个例子输出:
computed!
Hello
Hello
默认情况下,对于 lazy 属性的求值是同步锁的(synchronized):该值只在一个线程中计 算,并且所有线程 会看到相同的值。如果初始化委托的同步锁不是必需的,这样多个线程 可 以同时执行,那么将 LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION 作为参数传递给 lazy() 函数。 而 如果你确定初始化将总是发生在单个线程,那么你可以使用 LazyThreadSafetyMode.NONE 模 式, 它不会有任何线程安全的保证和相关的开销。
- Delegates.observable()
接受两个参数:初始值和修改时处理程序(handler)。 每当我们给 属性赋值时会调用该处理程序(在赋值后执行)。它有三个 参数:被赋值的属性、旧值和新 值:
import kotlin.properties.Delegates
class User {
var name: String by Delegates.observable("<no name>")
{ prop,old, new ->
println("$old -> $new")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val user = User()
user.name = "first"
user.name = "second"
}
输出:
<no name> -> first
first -> second
如果你想能够截获一个赋值并“否决”它,就使用
vetoable() 取代 observable() 。 在属性被 赋新值生效之前会调用传递给 vetoable 的处理程序。
把属性储存在映射中
一个常见的用例是在一个映射(map)里存储属性的值。 这经常出现在像解析 JSON 或者做 其他“动态”事情的应用中。 在这种情况下,你可以使用映射实例自身作为委托来实现委托属 性。
class User(val map: Map<String, Any?>) {
val name: String by map
val age: Int by map }
在这个例子中,构造函数接受一个映射参数:
val user = User(mapOf("name" to "John Doe", "age" to 25 ))
委托属性会从这个映射中取值(通过字符串键——属性的名称):
println(user.name) // Prints "John Doe"
println(user.age) // Prints 25
局部委托属性(自 1.1 起)
fun example(computeFoo: () -> Foo) {
val memoizedFoo by lazy(computeFoo)
if(someCondition && memoizedFoo.isValid()) {
memoizedFoo.doSomething()
}
}
memoizedFoo 变量只会在第一次访问时计算。 如果 someCondition 失败,那么该变量根本不 会计算。
属性委托要求
1.对于一个只读属性(即 val 声明的),委托必须提供一个名为 getValue 的函数,该函数接 受以下参数:
(1)thisRef —— 必须与 属性所有者 类型(对于扩展属性——指被扩展的类型)相同或者 是它的超类型
(2)property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型
这个函数必须返回与属性相同的类型(或其子类型)。
2.对于一个可变属性(即 var 声明的),委托必须额外提供一个名为 setValue 的函数,该函 数接受以下参数:
(1)thisRef —— 同 getValue()
(2)property —— 同 getValue()
(3)new value —— 必须和属性同类型或者是它的超类型
委托类可以实现包含所需 operator 方法的 ReadOnlyProperty 或 ReadWriteProperty 接口之 一。 这俩接口是在 Kotlin 标准库中声明的:
interface ReadOnlyProperty<in R, out T> {
operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T }
interface ReadWriteProperty<in R, T> {
operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T operator fun setValue(thisRef: R, property: KProperty<*>, value: T) }
委托属性的原理
在每个委托属性的实现的背后,Kotlin 编译器都会生成辅助属性并委托给它。 例如,对于属 性 prop ,生成隐藏属性 prop$delegate ,而访问器的代码只是简单地委托给这个附加属 性:
class C {
var prop: Type by MyDelegate()
}
// 这段是由编译器生成的相应代码:
class C {
private val prop$delegate = MyDelegate()
var prop: Type
get()=prop$delegate.getValue(this, this::prop)
set(value: Type)=prop$delegate.setValue(this, this::prop, value)
}
Kotlin 编译器在参数中提供了关于 prop 的所有必要信息:第一个参数 this 引用到外部类 C 的实例而 this::prop 是 KProperty 类型的反射对象,该对象描述 prop 自身。
provideDelegate
通过定义 provideDelegate 操作符,可以扩展创建属性实现所委托对象的逻辑。 如果 by 右 侧所使用的对象将 provideDelegate 定义为成员或扩展函数,那么会调用该函数来 创建属性 委托实例。
provideDelegate 的一个可能的使用场景是在创建属性时(而不仅在其 getter 或 setter 中) 检查属性一致性。
例如,如果要在绑定之前检查属性名称,可以这样写:
class ResourceLoader<T>(id: ResourceID<T>) {
operator fun provideDelegate(thisRef: MyUI,prop:KProperty<*>): ReadOnlyProperty<MyUI, T>
{checkProperty(thisRef, prop.name) // 创建委托
}
private fun checkProperty(thisRef: MyUI, name: String) { …… }
}
fun <T> bindResource(id: ResourceID<T>):ResourceLoader<T> { …… }
class MyUI {
val image by bindResource(ResourceID.image_id)
val text by bindResource(ResourceID.text_id)
}
在创建 MyUI实例期间,为每个属性调用 provideDelegate方法,并立即执行必要的验证。 如果没有这种拦截属性与其委托之间的绑定的能力,为了实现相同的功能, 你必须显式传递 属性名,这不是很方便:
// 检查属性名称而不使用“provideDelegate”功能
class MyUI {
val image by bindResource(ResourceID.image_id,"image")
val text by bindResource(ResourceID.text_id, "text")
}
fun <T> MyUI.bindResource(id:ResourceID<T>,propertyName:String ):
ReadOnlyProperty<MyUI,T>{
checkProperty(this,propertyName)
// 创建委托
}
在生成的代码中,会调用 provideDelegate 方法来初始化辅助的 prop$delegate 属性。 比较 对于属性声明 val prop: Type by MyDelegate() 生成的代码与 上面(当 provideDelegate 方 法不存在时)生成的代码:
class C {
var prop: Type by MyDelegate()
}
// 这段代码是当“provideDelegate”功能可用时 // 由编译器生成的代码:
class C {
// 调用“provideDelegate”来创建额外的“delegate”属性
private val prop$delegate =MyDelegate().provideDelegate(this,this::prop)
val prop:Type get() =
prop$delegate.getValue(this, this::prop)
}
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