六,类的进阶

作者: 从心开始的我 | 来源:发表于2019-12-19 15:07 被阅读0次

1,类的构造器

当我们定义一个Person类时

class Person(var name:String,age:Int)

带 var/val 字段的属性是类内全局可见的
而后面age 不带var/val 该属性仅在构造器内可见(init块,属性初始化)

上面的定义相当于

class Person(var name: String, age: Int) {
    var age = 0
    init {
        this.age = age
        println(this.age)
    }
}

<1>init块

init块跟Java中的构造块基本类似,唯一的区别是Kotlin中init块中能访问到构造函数中的不带var/val 的变量

例如

class Person(var name: String, age: Int) {
    var age = 0
    init {
        this.age = age
        println(this.age)
    }
    var testa=3
    init {
        this.age=testa
        println(this.age)  
    }
}

他们会一起编译到函数的构造函数中一起执行

<2>类的属性必须初始化

Kotlin类的属性必须初始化,类的生命周期和属性的相同,这样使用者在调用类的属性时不会有负担

<3>类的继承

子类继承父类必须调用父类的构造方法

abstract class Anim

class Pig(var name: String):Anim(){
    //必须调用父类构造函数
}

<4>副构造器

副构造器:定义在主构造器后在类内部定义的构造器都被成为福构造器
副构造器必须调用到主构造器,确保构造路径唯一性

abstract class Anim

class Pig(var name: String) : Anim() {
    //必须调用父类构造函数
    var age = 0;
    constructor(age: Int) : this("fff") {
        this.age = age
    }
}

不定义主构造器(不推荐)

abstract class Anim
class Dog : Anim{
    var name:String
    var age:Int
    constructor(name: String,age:Int):super(){
        this.name=name
        this.age= age
    }
}

一般情况下有这种情况的,比较推荐使用:主构造器+默认参数的形式

<5>工厂函数

fun main() {
    //Person的工厂方法
    Person("1111111")
    //String中系统的工厂方法
    String(charArrayOf('1'))
    //自定义String
    String(IntArray(2){ it })
}

val persons=HashMap<String,Person>()

fun Person(name: String):Person{
    //缓存person对象
    return persons[name]?:Person(name,25).also { persons[name] = it }
}

fun String(ints:IntArray):String{
    return ints.contentToString()
}

工厂函数和扩展方法:个人理解扩展方法的场景更大一些,而工厂函数的意义就是为了创建该类的对象,扩展方法可以返回该类对象也可以返回为Unit

2,类与成员的可见性

<1>模块的概念

Intelij IDEA 模块
Maven工程
Gradle SourceSet
Ant 任务中一次调用<kotlinc>的文件
直观的讲模块的可以认为是一个jar包,一个aar包,通常一个jar包或者aar包里面所有的源文件会一次通过<kotlinc>通过编译

<2> internal VS default

一般由SDK或者公共组件开发者用于隐藏内部实现细节
default 可通过外部创建相同的包名进行访问,访问控制比较弱
default 会导致不同抽象层次的类聚集到相同的包之下
internal 可方便处理内外隔离,提升模块代码内聚减少接口暴露
internal 修饰的Kotlin类或者成员在Java中可直接访问

针对Kotlin中被internal修饰的类能被Java访问,可以通过一些特殊手段让其不能访问,例如下例:

internal class CoreApiKotlinA {
    @JvmName("%abcd")
    internal fun a(){
        println("Hello A")
    }
}

<3>构造器可见性

class Cat :Anim {
    var name: String
    var age: Int
    private constructor(name: String, age: Int):super() {
        this.name = name
        this.age = age
    }
}

可用于单例

<4>类的属性可见性

class Half (private var name: String,var age: Int){
    private var sex:Boolean=true
    init {
        println("$name---$age")
    }
}
//只能访问到age和sex
var half = Half("111", 2)
half.age=11

属性的getter和setter

- 属性的getter必须和属性的可见一致

下例中 sex是public 所以不能把getter设置为private

class Half (private var name: String,var age: Int){
    var sex:Boolean=true
    private set
    //private get
}

- 属性的setter可见性不得大于属性的可见性

class Half(private var name: String, var age: Int) {
    private var firstName: String = ""
//    public set
}

<5>顶级声明的可见性(Kotlin独有)

顶级声明指文件内直接定义的属性,函数,类等
顶级声明不支持protect
顶级声明被private修饰表示文件内可见

3,类属性的延迟初始化

为什么要延迟初始化?

类属性必须在构造时进行初始化
某些成员只有在类初始化后才会别初始化

class Beer(var name: String,var age: Int){
   lateinit var firstName:String
}

常见的例子有:在Android中控件的初始化是在Activity的onCreate()方法中才能初始化,可以使用lateinit进行延迟初始化

lateinit的注意事项

lateinit 会让编译器忽略变量的初始化,不支持Int等基本类型
开发者必须能够在完全确定变量的生命周期下使用lateinit
不要在复杂的逻辑中使用lateinit,它只会让代码变得更加脆弱
Kotlin在1.2引入判断lateinit属性是否初始化的api 最好不要用

lazy

4，代理 Delegate

接口代理

对象X 代替当前类A 实现接口B的方法

我代替你处理了它

属性代理

对象X代替属性a实现getter/setter方法

<1>接口代理

定义接口

interface InterFace {
    fun funA()
    fun funB()
    fun funC()
}

定义增强接口类

 class InterfaceWrapper(var inter:InterFace):InterFace{
     override fun funA() {
         inter.funA()
     }

     override fun funB() {
         inter.funB()
     }

     override fun funC() {
         println("---------------")
         inter.funC()
     }

代理形式

 class InterWrapper (private val inter: InterFace):InterFace by inter{
         override fun funC() {
             println("---------------")
         }
     }

接口 inter 代理 InterWrapper 实现接口 InterFace 的方法

对于对象inter的唯一要求就是实现被代理的接口,因为如果inter没有实现接口方法的话,就不具有代理的能力

小案例创建一个SupportArray

class SupperArray<E>(
    private val list: MutableList<E?> = ArrayList(),
    private val map: MutableMap<String, E> = HashMap()
) : MutableList<E?> by list, MutableMap<String, E> by map {
    override fun isEmpty(): Boolean {
        return list.isEmpty() && map.isEmpty()
    }

    override fun clear() {
        list.clear()
        map.clear()
    }

    override val size: Int
        get() = list.size + map.size

    override fun set(index: Int, element: E?): E? {
        if (list.size <= index) {
            repeat(index - list.size + 1) {
                list.add(null)
            }
        }
        return list.set(index, element)
    }

    override fun toString(): String {
        return "list:${list};map:${map}"
    }
}

SupportArray

实现 MutableList 被list代理了接口的实现
实现MutableMap 被map代理了接口的实现

使用SupperArray

fun main() {
    val supperArray = SupperArray<String>()
    supperArray.add("Hello")
    supperArray["Hello"] = "wwwwwwwwww"
    supperArray["Word"] = "fffffffffffff"
    supperArray[4] = "$$$$$$$$$"
    println(supperArray)
}

输出

list:[Hello, null, null, null, $$$$$$$$$];
map:{Word=fffffffffffff, Hello=wwwwwwwwww}

<2>属性代理

getter方法代理

class PersonNow(var sex: Boolean) {
    val firstName: String by lazy {
        if (sex)
            "nan"
        else
            "nv"
    }
}

源码分析

--lazy方法

public actual fun <T> lazy(initializer: () -> T): Lazy<T> = 
SynchronizedLazyImpl(initializer)

--Lazy.kt

@kotlin.internal.InlineOnly
public inline operator fun <T> Lazy<T>.getValue(thisRef: Any?, 
property: KProperty<*>): T = value

可以看到Lazy定义的方法 getValue

getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>)

要想代理属性的getter需要重写该方法

setter方法代理

对于setter方法,其代理可分为两步:开始设置和设置之后

Delegates.observable代理设置之后

class Manger {
    var state:Int by Delegates.observable(0){
        property, oldValue, newValue ->
        println("$oldValue,$newValue")
    }
}

Delegates.vetoable代理设置之前

class Mantou {
    var ss: Int by Delegates.vetoable(0) { property, oldValue, newValue ->
        println("$oldValue,$newValue")
        newValue % 2 == 0
    }
}

调用

fun main() {
    val mantou = Mantou()
    mantou.ss = 1
    mantou.ss = 2
    mantou.ss = 3
    mantou.ss = 4
}

结果

0,1
0,2
2,3
2,4

Delegates.vetoable 给定初始化值后其结果返回值为Boolean,如果返回true表示允许本次对属性的设置,属性的值为newValue,返回false表示拦截此次设置值,属性的值仍然为oldValue

源码得知
Delegate.observable 返回 ReadWriteProperty

public interface ReadWriteProperty<in R, T> {
    public operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T
    public operator fun setValue(thisRef: R, property: KProperty<*>, value: T)
}

对于var 来说需要实现下列方法,就可以代理属性

    public operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T
    public operator fun setValue(thisRef: R, property: KProperty<*>, value: T)

对val来说实现下方法即可代理属性

  public operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T

具体例子

class Food {
    var x: Int by X()
}

class X {
    operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): Int {
        println("getValue")
        return 2
    }

    operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, i: Int) {
        println("setValue")
    }
}

fun main() {
    val food = Food()
    food.x=1;
    println(food.x)
}

运行结果

setValue
getValue
2

对food 的属性 x 调用其getter或者setter时会调用的属性代理

5,单例object

Kotlin中单例

使用object进行定义
默认生成无参构造函数且不能自定义构造器,但是可以通过init{}代码块进行一些初始化操作
跟普通的Kotlin类一样可以实现接口,可接继承其他类
其本质就是Kotlin使用饿汉式内部生成了INSTANCE的实例

public object Sigten {
    var x: Int = 0
    var y: String = ""
    fun mm() {}
}

Kotlin中访问

fun main() {
    Sigten.x = 3
    Sigten.y = "WWWWWWWW"
    println("${Sigten.x}||${Sigten.y}")
}

Java中访问

Sigten.INSTANCE.mm();
Sigten.INSTANCE.setX(1);
Sigten.INSTANCE.getX();

由于Kotlin是一门跨平台语言,不能因为Jvm上有静态变量就定义出相应的变量类型,这对于C语言和JavaScript行不通

@JvmStatic 模拟JVM平台的静态变量

public object Sigten {
    @JvmStatic var x: Int = 0
    @JvmStatic fun mm() {
    }
}

Java调用

Sigten.mm();
Sigten.setX(1);
Sigten.getX();

@JvmField 不让Kotlin属性生成getter和setter,直接访问属性

public object Sigten {
    @JvmStatic var x: Int = 0
    @JvmField var y:Int=0
    @JvmStatic fun mm() {
    }
}

Java调用

Sigten.mm();
Sigten.setX(1);
Sigten.getX();
Sigten.y=1;

伴生对象

是某个类的另一半
其名称和所在类相同
伴生对象也是单例的

class FoodX {
    companion object {
        @JvmStatic var x: Int = 0
        @JvmStatic fun mm() {
        }
    }
}

想当于Java中

public class FoodX {
    public static int x = 0;
    public static void mm(){}
}

6,内部类

内部类分为静态内部类和非静态内部类
静态内部类不需要引用外部对象,可直接创建对象
非静态内部类需要引用外部对象,容易引起内存泄露

class Outer{
    //内部类
    inner class Inner(){}
    //静态内部类
    class StaticInner(){}
}

使用

fun main() {
    //创建非静态内部类
    var inner = Outer().Inner()
    //创建静态内部类
    var staticInner = Outer.StaticInner()
}

<1>内部object

内部object 不存在非静态,都是静态

object OuterObject {
    object InnerStaticObject {
        var x: Int = 0
    }
}

使用

OuterObject.InnerStaticObject.x=3

<2>匿名内部类

object :Runnable{
        override fun run() {
        }
    }

和Java中不同的是,Kotlin中匿名内部类支持多实现或继承父类

例如

object :Runnable,Cloneable{
        override fun run() {
        }
    }

Java中也可以实现方法中多继承使用LocalClass

public class TestObjeck {
    public static void main(String[] args) {
        class LocalClass implements Cloneable,Runnable{
            @Override
            public void run() {
            }
        }
    }
}

Kotlin中不仅支持LocalClass 还支持localMethod(方法中定义方法)

  object :Runnable,Cloneable{
        override fun run() {
        }
    }

    class LocalClass:Runnable,Cloneable{
        override fun run() {
        }
    }

    fun localMethod(){}

7,数据类 data class

component: 定义在主构造器中的属性又被称为component

数据类和一般类最大的区别就在于component
Kotlin中的data class 不等价与Java bean
编译器会基于component 自动生成 equals/hashCode/toString/copy

data class TT(val name: String, val age: Int) {}
fun main() {
    var tt = TT("", 4)
}

如何合理的使用data class

单纯的把data class 当成数据结构使用既是纯数据,大多数情况下不需要额外的实现
主构造函数的变量类型最好为基本类型\String 或者其他data class 保证数据类为纯数据
component 不能定义getter和setter 为了防止通过getter或者setter 进行数据篡改
定义构造函数的变量最好定义为 val ,如果可变会导致其hashCode等值的改变如果该对象在hashset中则无法移除该元素

为了实现一些特殊的需求,需要data class 有无参构造和可以被继承,官方提供了 noArg 和allOpen 插件进行支持

id 'org.jetbrains.kotlin.plugin.noarg' version '1.3.60'
id 'org.jetbrains.kotlin.plugin.allopen' version '1.3.60'

8, 枚举类 enum class

和 Java中枚举相似区别是通过 enum class 定义

无参构造枚举

enum class CC {
    Idle, Busy
}

有参构造枚举

enum class DD(arg: Int) {
    Idle(0), Busy(1)
}

枚举实现接口--统一实现方式

enum class FF : Runnable {
    Idle, Busy;

    override fun run() {
    }
}

枚举实现接口--单独实现方式

enum class EE : Runnable {
    Idle {
        override fun run() {
        }
    },
    Busy {
        override fun run() {
        }
    };
}

<1>因为enum 枚举本身是个类所以可以为其定义扩展方法

<2>枚举本事是可数的所在when 条件语句中可以不加else

<3> 因为枚举本身有顺序的概念所以可以对其进行比较大小

<4> 枚举有顺序所以也有区间概念

enum class Color {
    White, Red, Black, Pink, Ori, Yellow
}
fun main() {
    val ran = Color.Black..Color.Yellow
    val color = Color.White
    color in ran
}

9,密封类 sealed class

密封类是一种特殊的抽象类
密封类的子类必须定义在与自身相同的文件中
因为密封类的子类定义范围有限,所以密封类的子类有限,一旦定义好密封类的子类后,外部不可能出现其他子类
密封类首先是个抽象类,其次是个密封类

例子

sealed class PlayState

object Idle : PlayState()

object Playing : PlayState() {
    fun start() {}
    fun stop() {}
}

object Error : PlayState() {
    fun recover() {}
}

使用上面定义的几个类型做个小案例

class Player {
    var state: PlayState = Idle

    fun play() {
        this.state = when (val state = this.state) {
           is Idle -> {
                Playing.also {
                    it.start()
                }
            }
            is Playing -> {
                state.stop()
                state.also {
                    it.start()
                }
            }
            is Error -> {
                state.recover()
                Playing.also {
                    it.start()
                }
            }
        }
    }
}

如何区分使用密封类还是枚举呢

如果需要进行类型区分则是使用密封类,如果要进行值的区分则用枚举
枚举类不能创建对象,而密封类可以创建对象

枚举不能创建对象这点个人理解起来比较难一点,为什么不能枚举就不能创建对象呢?
因为枚举就是实例对象的存在<O(∩_∩)O哈哈~>
而密封类则不同,他的分支是类型,只要是子类的对象就行,因此可以创建多个对象

10,内联类 inline class

内联类是对某一个类型的包装
类似于Java中装箱类型的一种类型
编译器会尽可能使用被包装的类型进行优化
内联类目前在1.3版本中处于公测阶段,谨慎使用

使用注意

内联类不能有backingfiled 只能有方法
内联类可以实现接口,但不能继承父类也不能被继承

例子

inline class BoxInt(private val value: Int) {
    operator fun inc(): BoxInt {
        return BoxInt(value + 1)
    }
}

内联类的使用场景

官方使用内联类实现无符号类型
内联类模拟枚举,因为枚举内存开销比较大,和dex文件大小