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02 | 面向对象
类
class Person(val name: String, var age: Int)
Kotlin 定义的类，以及类中的方法、属性，默认都是
public final的
抽象类
Kotlin 中的抽象类和 Java 基本一样，同样也不能直接用来创建对象。
abstract class Person(val name: String) { // 抽象类
abstract fun walk() // 抽象方法
}
接口
Kotlin 中的接口，除了具有 Java 中接口的特性外，同时还拥有了部分抽象类的特性。
interface Behavior { // 通过关键字 interface 定义接口
fun run() // 接口的声明的需要实现的方法
val canWalk: Boolean // 接口中可以有属性(本质上是一个普通的接口方法)
fun walk() {} // 也可以有默认实现的方法(本质上是静态内部类中的一个静态方法)
}
class Person(val name: String): Behavior { // 实现接口的语法，和继承类的语法一致
override val canWalk: Boolean // 重写接口的属性
get() = true
override fun run() {} // 重写接口的方法
}
注意：虽然在 Java 1.8 版本中，接口也引入了类似的特性，但由于 Kotlin 是完全兼容 Java 1.6 版本的，因此 Kotlin 接口中的这些特性，并不是基于 Java 1.8 实现的。
事实上，和其他 Kotlin 的特性一样，Kotlin 中的这些特性，也是基于
编译器在背后做的一些转换来实现的。具体原理后续再解释。
继承
- Kotlin 中使用
:表示继承或实现，使用关键字override表示重写 - 和 Java 一样，只能继承自一个类，可以同时实现多个接口。但是继承和实现的先后顺序不做要求
class MainActivity : OnClickListener, AppCompatActivity() {
override fun onCreate() {}
}
Kotlin 的设计思想
- Kotlin 中的类，默认是不允许被继承的，只有被标记为
open的类才可以被继承 - Kotlin 类内部的方法和属性，默认是不允许被重写的，除非它们也被
open修饰
Java 的规则是：被
final修饰的类不可以被继承，被final修饰的成员不可以被重写。
open class A { // 只有被标记为 open 的【类】才可以被继承
open var i = 1 // 只有被标记为 open 的【属性】才可以被重写
open fun test() = 1 // 只有被标记为 open 的【方法】才可以被重写
}
class B : A() {
override var i = 2
override fun test() = 2
}
Kotlin 这样设计的目的是：防止出现 Java 中继承被过度使用的问题。
构造函数
主构造函数 和 次构造函数
Kotlin 中构造函数分为主构造函数(Primary constructor)和次构造函数(Secondary constructor)。
- 可以在
类头中声明主构造函数，主构造函数中不包含任何代码 - 可以在类中使用
constructor关键字创建一个或多个次构造函数 - 如果
既没有主构造函数，也没有次构造函数，则在编译期会自动添加一个无参构造函数 init 代码块用于在构造函数之后执行额外的初始化逻辑，相当于是构造函数的扩展- 如果有主构造函数，次构造函数中必须用
this直接或间接调用主构造函数 - 可以没有主构造函数
- 没有主构造函数时，
次构造函数必须显示调用super - 没有主构造函数，但同时
有次构造函数时，默认的无参构造函数就没有了
- 没有主构造函数时，
class Person constructor(var name: String, var age: Int) {} // constructor 可以省略
class Person(var name: String = "bqt", var age: Int = 20) {} // 可以指定默认值
主构造函数中参数的 val/var
- Kotlin
主构造函数中的参数可以使用var/val修饰，也可以不加修饰 - 使用 var：可以在类中使用，相当于在该类中定义了一个 var 的成员变量
- 使用 val：可以在类中使用，相当于在该类中定义了一个 val 的成员变量
- 什么都不加：不可以在该类中使用，这个参数的作用仅仅是
传递给父类的构造方法的
次构造函数 或 普通函数 中的参数，不可以使用
var/val修饰
案例一
class Person(private val name: String = "bqt") { // 主构造函数
private var age = 0
private var tag = ""
constructor(name: String, age: Int) : this(name) { this.age = age } // 次构造函数，直接调用主构造函数
constructor(n: String, a: Int, t: String) : this(n, a) { tag = t } // 次构造函数，间接调用主构造函数
init { tag = tag.ifEmpty { "unknown" } } // init 代码块，用于在构造函数【之后】执行额外的初始化逻辑
override fun toString(): String = "$name - $age - $tag"
}
fun main() {
println(Person()) // bqt - 0 - unknown
println(Person("aaa")) // aaa - 0 - unknown
println(Person("bbb", 20)) // bbb - 20 - unknown
println(Person("ccc", 20, "IT")) // ccc - 20 - IT
}
案例二
open class Person(val name: String = "bqt") {
override fun toString(): String = name
}
class Person1() : Person() // 没有主构造函数时，后面的小括号可以省略
class Person2 : Person("Person2") // 没有任何构造函数时，会自动添加一个无参构造函数
class Person3(name: String) : Person(name) { // 子类需要显示调用父类的构造函数
constructor() : this("Person3") // 有主构造函数时，次构造函数必须显示通过 this 调用主构造函数
}
class Person4 : Person { // 只要有构造函数，默认的无参构造函数就没有了
// 此时会提示：Secondary constructor should be converted to a primary one
constructor(n: String) : super(n) // 没有主构造函数时，次构造函数必须通过 super 调用父类的构造函数
constructor(i: Int) : this("$i") // 当然，也可以通过 this 间接调用父类的构造函数
}
fun main() {
println(Person1())
println(Person2())
println(Person3())
println(Person3("Person3"))
println(Person4("Person4"))
println(Person4(4))
}
属性
Kotlin 编译器会根据实际情况，自动给类中的属性生成 getter 和 setter 方法
- 用
val修饰的变量，对应 Java 中的final变量，只有 getter 没有 setter - 用
var修饰的变量，既有 getter 也有 setter
自定义 set
通过自定义属性的 setter 可以改变属性的赋值逻辑。
class Person(val name: String) {
var age: Int = 0
set(intValue) {
field = intValue + 100 // 这里的 field 代表了 age，这行代码就是对属性的赋值操作
}
var sex = 0
private set // 可以给 set 方法加上可见性修饰符，但是 get 的可见性修饰符必须和属性的保持一致
}
自定义 get
如果希望给 Person 类增加一个功能，根据年龄判断是不是成年人，按照 Java 的思维，我们会增加一个新的方法：
class Person(val name: String, var age: Int) {
fun isAdult() = age >= 18 // Java 思维：增加一个新的方法
}
按照 Kotlin 的思维，我们可以借助 Kotlin 属性的自定义 getter，将 isAdult 定义成类的属性。
class Person(val name: String, var age: Int) {
val isAdult // Kotlin 思维：增加一个新的属性
get() = age >= 18 // 通过自定义 get 方法改变属性的返回值
}
Kotlin 的设计思想
- 从
语法层面来看，isAdult 本来就是属于人身上的一种属性，而非一个行为，所以定义成一个属性更为合适。 - 从
实现层面来看，isAdult 仍然还是个方法。- Kotlin 编译器能够分析出，isAdult 这个属性，实际上是根据 age 来做逻辑判断的
- 所以 Kotlin 编译器可以在 JVM 层面，将其优化为一个方法
通过以上两点，我们就成功在语法层面有了一个 isAdult 属性，但在实现层面仍然是个方法。
以上两种方式，反编译后的 Java 代码完全一样。
嵌套类
- 和 Java 类似，Kotlin 中也有(非静态)内部类、静态内部类的概念
- 和 Java 相反，Kotlin 中的普通嵌套类，本质上是静态内部类，而非普通内部类
- 如果想在 Kotlin 中定义一个普通的内部类，需要在嵌套类前加
inner关键字
默认是静态内部类
class A {
val name: String = ""
fun foo() = 1
class B { // 对应 Java 中的【静态内部类】
val a = name // 报错，无法在静态内部类 B 中访问外部类 A 中的属性
val b = foo() // 报错，无法在静态内部类 B 中访问外部类 A 中的方法
}
inner class C { // 对应 Java 当中的【普通内部类】
val a = name // 通过
val b = foo() // 通过
}
}
Kotlin 的设计思想
- Java 中的(非静态)内部类会持有外部类的引用，导致非常容易出现
内存泄漏问题 - 大部分 Java 开发者之所以犯这样的错误，往往只是因为忘记了加
static关键字 - Kotlin 这样的设计，就将开发者默认犯错的风险完全抹掉了
数据类 data
数据类就是用于存放数据的类。Kotlin 中引入数据类的目的，是为了解决广泛存在、代码冗余的 Java Bean 问题。
要定义一个数据类，只需要在普通的类前面加上一个关键字 data 即可。编译器会自动为数据类生成一些有用的方法：
copy()toString()- equals()
- hashCode()
- componentN()
- copy$default()
data class Person(val name: String, val age: Int) // 数据类中最少要有一个属性
val tom = Person("Tom", 18)
println(tom.copy(age = 6)) // 创建一份拷贝的同时，修改某个属性
println(tom.toString()) // Person(name=Tom, age=18)
val (name, age) = tom // 数据类的解构声明：通过数据类创建一连串的变量
println("$name, $age") // Tom, 18
枚举类 enum
和 Java 类似，Kotlin 中的枚举类也用来表示一组有限数量的值。每一个枚举的值，在内存当中始终都是同一个对象的引用。
enum class Human { MAN, WOMAN }
fun main() {
println(Human.MAN == Human.MAN) // true，结构相等
println(Human.MAN === Human.MAN) // true，引用相等
println(Human.values().toList()) // [MAN, WOMAN]
println("${Human.MAN} - ${Human.MAN.name}") // MAN - MAN
println(Human.valueOf("MAN")) // MAN，注意：valueOf() 是用于解析枚举变量名称
println(Human.valueOf("xxx")) // IllegalArgumentException: No enum constant Human.xxx
}
在 when 表达式当中使用枚举时，不需要 else 分支，编译器可自动推导逻辑是否完备
fun isMan(data: Human) = when (data) {
Human.MAN -> true
Human.WOMAN -> false
}
密封类 sealed
密封类是枚举和对象的结合体，是更强大的枚举类。
枚举的局限性：每一个枚举的值，在内存当中始终都是同一个对象引用。而使用密封类，就可以让枚举的值拥有不一样的对象引用。
可定义一组有限数量的值
密封类其实是对枚举的一种补充，枚举类能做的事情，密封类也能做到，比如用来定义一组有限数量的值。
enum class Human { MAN, WOMAN }
sealed class Human {
object MAN : Human()
object WOMAN : Human()
}
使用枚举或者密封类的时候，一定要慎重使用 else 分支，否则，当枚举类扩展后，可能引发不易察觉的问题。
可定义一组有限数量的子类
密封类，更多的是和 data 一起使用，用来定义一组有限数量的子类。针对同一子类，可以创建不同的对象，这一点是枚举类无法做到的。
sealed class Result<out R> { // 定义了一个密封类，用于封装网络请求所有可能的结果
data class Success<out T>(val data: T) : Result<T>() // 代表成功的数据类
data class Error(val e: Exception) : Result<Nothing>() // 代表失败的数据类
data class Loading(val time: Long) : Result<Nothing>() // 代表请求中的数据类
}
- 首先，我们使用
sealed定义了一个密封类 Result，这个密封类用于封装网络请求所有可能的结果 - 然后，在密封类中使用
data定义了三个数据类，代表网络请求有限的三类结果：成功、失败、请求中
这样，网络请求结束后的 UI 展示逻辑就变得非常简单，就是三个非常清晰的逻辑分支：成功、失败、进行中
fun display(result: Result<String>) = when (result) { // 使用 when 表达式处理网络请求的结果
is Result.Success -> displaySuccessUI(result.data) // 如果是 Success，就展示成功的数据
is Result.Error -> showErrorMsg(result.e) // 如果是 Error，就展示错误提示框
is Result.Loading -> showLoading(result.time) // 如果是 Loading，就展示进度条
}
fun displaySuccessUI(data: String) = println(data)
fun showErrorMsg(e: Exception) = println(e)
fun showLoading(time: Long) = println(time)
使用密封类的优势
- 由于密封类只有有限的几种情况，所以使用
when表达式时不需要 else 分支 - 如果哪天扩充了密封类的子类数量，那么所有密封类的使用处都会智能检测到，并且给出报错
- 扩充子类型以后，IDE 可以帮我们快速补充分支类型
注意：前提是是使用了
when表达式，并且没有使用else分支！
小结
- Kotlin 的类，默认是 public 的，默认是对继承封闭的，类中的成员和方法，默认也是无法被重写的
- Kotlin 接口可以有成员属性，方法可以有默认实现
- Kotlin 的嵌套类默认是静态的，这种设计可以防止我们无意中出现内存泄漏问题
- Kotlin 的密封类，作为枚举和对象的结合体，支持 when 表达式完备性
2018-05-10