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重拾Kotlin(6)-抽象类、数据类、密封类、枚举类、匿名内部类、内部类、嵌套类

2019.05.22 09:23 329浏览

一、抽象类、数据类、密封类、枚举类、匿名内部类、内部类、嵌套类

1.1、抽象类

声明为 abstract 的类内部可以包含没有实现体的成员方法,且该成员方法也用 abstract 标记,这种类称为抽象类,包含的没有实现体的方法称为抽象方法

此外,我们并不需要用 open 标注一个抽象类或者抽象方法,因为这是默认声明的

abstract class BaseClass {
    abstract fun fun1()
}

class Derived : BaseClass() {
    override fun fun1() {
        
    }
}

1.2、数据类

数据类是一种非常强大的类,可以避免重复创建 Java 中的用于保存状态但又操作非常简单的 POJO 的模版代码,它们通常只提供了用于访问它们属性的简单的 getter 和 setter

定义一个新的数据类非常简单,例如

data class Point(val x: Int, val y: Int)

数据类默认地为主构造函数中声明的所有属性生成了如下几个方法

  • getter、setter(需要是 var)
  • componentN()。按主构造函数的属性声明顺序进行对应
  • copy()
  • toString()
  • hashCode()
  • equals()

为了确保生成的代码的一致性以及有意义的行为,数据类必须满足以下要求:

  • 主构造函数需要包含一个参数
  • 主构造函数的所有参数需要标记为 val 或 var
  • 数据类不能是抽象、开放、密封或者内部的

可以利用 IDEA 来反编译查看 Point 类的 Java 实现,了解其内部实现

public final class Point {
   private final int x;
   private final int y;

   public final int getX() {
      return this.x;
   }

   public final int getY() {
      return this.y;
   }

   public Point(int x, int y) {
      this.x = x;
      this.y = y;
   }

   public final int component1() {
      return this.x;
   }

   public final int component2() {
      return this.y;
   }

   @NotNull
   public final Point copy(int x, int y) {
      return new Point(x, y);
   }

   // $FF: synthetic method
   // $FF: bridge method
   @NotNull
   public static Point copy$default(Point var0, int var1, int var2, int var3, Object var4) {
      if ((var3 & 1) != 0) {
         var1 = var0.x;
      }

      if ((var3 & 2) != 0) {
         var2 = var0.y;
      }

      return var0.copy(var1, var2);
   }

   public String toString() {
      return "Point(x=" + this.x + ", y=" + this.y + ")";
   }

   public int hashCode() {
      return this.x * 31 + this.y;
   }

   public boolean equals(Object var1) {
      if (this != var1) {
         if (var1 instanceof Point) {
            Point var2 = (Point)var1;
            if (this.x == var2.x && this.y == var2.y) {
               return true;
            }
         }

         return false;
      } else {
         return true;
      }
   }
}

通过数据类可以简化很多的通用操作,可以很方便地进行:格式化输出变量值、映射对象到变量、对比变量之间的相等性、复制变量等操作

fun main(args: Array<String>) {
    val point1 = Point(10, 20)
    val point2 = Point(10, 20)
    println("point1 toString() : $point1") //point1 toString() : Point(x=10, y=20)
    println("point2 toString() : $point2") //point2 toString() : Point(x=10, y=20)

    val (x, y) = point1
    println("point1 x is $x,point1 y is $y") //point1 x is 10,point1 y is 20

    //在 kotlin 中,“ == ” 相当于 Java 的 equals 方法
    //而 “ === ” 相当于 Java 的 “ == ” 方法
    println("point1 == point2 : ${point1 == point2}") //point1 == point2 : true
    println("point1 === point2 : ${point1 === point2}") //point1 === point2 : false

    val point3 = point1.copy(y = 30)
    println("point3 toString() : $point3") //point3 toString() : Point(x=10, y=30)
}

需要注意的是,数据类的 toString()、equals()、hashCode()、copy() 等方法只考虑主构造函数中声明的属性,因此在比较两个数据类对象的时候可能会有一些意想不到的结果

data class Point(val x: Int) {

    var y: Int = 0

}

fun main(args: Array<String>) {
    val point1 = Point(10)
    point1.y = 10

    val point2 = Point(10)
    point2.y = 20

    println("point1 == point2 : ${point1 == point2}") //point1 == point2 : true
    println("point1 === point2 : ${point1 === point2}") //point1 === point2 : false
}

1.3、密封类

Sealed 类(密封类)用于对类可能创建的子类进行限制,用 Sealed 修饰的类的直接子类只允许被定义在 Sealed 类所在的文件中(密封类的间接继承者可以定义在其他文件中),这有助于帮助开发者掌握父类与子类之间的变动关系,避免由于代码更迭导致的潜在 bug,且密封类的构造函数只能是 private 的

例如,对于 View 类,其子类只能定义在与之同一个文件里,Sealed 修饰符修饰的类也隐含表示该类为 open 类,因此无需再显式地添加 open 修饰符

sealed class View {

    fun click() {

    }

}

class Button : View() {

}

class TextView : View() {

}

因为 Sealed 类的子类对于编译器来说是可控的,所以如果在 when 表达式中处理了所有 Sealed 类的子类,那就不需要再提供默认分支

fun check(view: View): Boolean {
    when (view) {
        is Button -> {
            println("is Button")
            return true
        }
        is TextView -> {
            println("is TextView")
            return true
        }
    }
}

1.4、枚举类

Kotlin 也提供了枚举的实现,相比 Java 需要多使用 class 关键字来声明枚举

enum class Day {
    SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY
}

枚举可以声明一些参数

enum class Day(val index: Int) {
    SUNDAY(0), MONDAY(1), TUESDAY(2), WEDNESDAY(3), THURSDAY(4), FRIDAY(5), SATURDAY(6)
}

此外,枚举也可以实现接口

interface OnChangedListener {

    fun onChanged()

}

enum class Day(val index: Int) : OnChangedListener {
    SUNDAY(0) {
        override fun onChanged() {

        }
    },
    MONDAY(1) {
        override fun onChanged() {
            
        }
    }
}

枚举也包含有一些共有函数

fun main(args: Array<String>) {
    val day = Day.FRIDAY
    //获取值
    val value = day.index  //5
    //通过 String 获取相应的枚举值
    val value1 = Day.valueOf("SUNDAY") //SUNDAY
    //获取包含所有枚举值的数组
    val value2 = Day.values()
    //获取枚举名
    val value3 = Day.SUNDAY.name //SUNDAY
    //获取枚举声明的位置
    val value4 = Day.TUESDAY.ordinal //2
}

1.5、匿名内部类

使用对象表达式来创建匿名内部类实例

interface OnClickListener {

    fun onClick()

}

class View {

    fun setClickListener(clickListener: OnClickListener) {

    }

}

fun main(args: Array<String>) {
    val view = View()
    view.setClickListener(object : OnClickListener {
        override fun onClick() {

        }

    })
}

1.6、嵌套类

在 Kotlin 中在类里面再定义的类默认是嵌套类,此时嵌套类不会包含对外部类的隐式引用

class Outer {

    private val bar = 1

    class Nested {
        fun foo1() = 2
        //错误
        //fun foo2() = bar
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val demo = Outer.Nested().foo1()
}

以上代码通过 IDEA 反编译后可以看到其内部的 Java 实现方式

可以看到 Nested 其实就是一个静态类,因此 foo2() 不能访问外部类的非静态成员,也不用先声明 Outer 变量再指向 Nested 类,而是直接通过 Outer 类指向 Nested 类

public final class Outer {
   private final int bar = 1;

   public static final class Nested {
      public final int foo1() {
         return 2;
      }
   }
}

public final class MainKotlinKt {
   public static final void main(@NotNull String[] args) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(args, "args");
      int demo = (new Outer.Nested()).foo1();
   }
}

1.7、内部类

如果需要去访问外部类的成员,需要用 inner 修饰符来标注被嵌套的类,这称为内部类。内部类会隐式持有对外部类的引用

class Outer {

    private val bar = 1

    inner class Nested {
        fun foo1() = 2
        fun foo2() = bar
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val demo = Outer().Nested().foo2()
}

再来看其内部的 Java 实现方式

使用 inner 来声明 Nested 类后,就相当于将之声明为非静态内部类,因此 foo2() 能访问其外部类的非静态成员,在声明 Nested 变量前也需要通过 Outer 变量来指向其内部的 Nested 类

public final class Outer {
   private final int bar = 1;

   public final class Nested {
      public final int foo1() {
         return 2;
      }

      public final int foo2() {
         return Outer.this.bar;
      }
   }
}

public final class MainKotlinKt {
   public static final void main(@NotNull String[] args) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(args, "args");
      int demo = (new Outer().new Nested()).foo2();
   }
}

类A在类B中声明 在Java中 在Kotlin中
嵌套类(不存储外部类的引用) static class A class A
内部类(存储外部类的引用) class A inner class A

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