kotlin中by关键字有啥用

2020-03-12  本文已影响0人  qiHuang112

前言

在kotlin中,by关键字代表着代理,也常常被称之为委托。如果了解学过java设计模式的同学应该听说过有个设计模式叫做代理(委托)设计模式。在理解kotlin中的by关键字之前,我们不妨先复习一下代理模式

什么是代理模式

可以发现,代理模式的本质就是,在实现类中,用代理对象的方法代替实现类中的方法,并适当增加一些自己的逻辑。

koltin中的关键字by

在kotlin中,by关键字主要有两种用途,一种是接口代理,另一种是属性代理。

接口代理

下面展示一个简单的接口代理使用方法

package delegate

interface Api {
    fun eat()
    fun play()
}

class ApiImpl(api: Api) : Api by api

为了弄明白by关键字到底做了啥,我们可以点击 View ->Tool Windows -> kotlin bytecode 查看字节码,看不懂的话点一下Decompile,可以看到反编译之后的java版本源码下面是这段代码对应的反编译代码。

// ApiImpl.java
package delegate;

import kotlin.Metadata;
import kotlin.jvm.internal.Intrinsics;
import org.jetbrains.annotations.NotNull;

@Metadata(
   mv = {1, 1, 16},
   bv = {1, 0, 3},
   k = 1,
   d1 = {"\u0000\u0014\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\b\u0003\n\u0002\u0010\u0002\n\u0002\b\u0002\u0018\u00002\u00020\u0001B\r\u0012\u0006\u0010\u0002\u001a\u00020\u0001¢\u0006\u0002\u0010\u0003J\t\u0010\u0004\u001a\u00020\u0005H\u0096\u0001J\t\u0010\u0006\u001a\u00020\u0005H\u0096\u0001¨\u0006\u0007"},
   d2 = {"Ldelegate/ApiImpl;", "Ldelegate/Api;", "api", "(Ldelegate/Api;)V", "eat", "", "play", "qi.main"}
)
public final class ApiImpl implements Api {
   // $FF: synthetic field
   private final Api $$delegate_0;

   public ApiImpl(@NotNull Api api) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(api, "api");
      super();
      this.$$delegate_0 = api;
   }

   public void eat() {
      this.$$delegate_0.eat();
   }

   public void play() {
      this.$$delegate_0.play();
   }
}
// Api.java
package delegate;

import kotlin.Metadata;

@Metadata(
   mv = {1, 1, 16},
   bv = {1, 0, 3},
   k = 1,
   d1 = {"\u0000\u0012\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0000\n\u0002\u0010\u0002\n\u0002\b\u0002\bf\u0018\u00002\u00020\u0001J\b\u0010\u0002\u001a\u00020\u0003H&J\b\u0010\u0004\u001a\u00020\u0003H&¨\u0006\u0005"},
   d2 = {"Ldelegate/Api;", "", "eat", "", "play", "qi.main"}
)
public interface Api {
   void eat();

   void play();
}

对比一看,这不就是设计模式中的代理模式吗,是的,在kotlin中,通过by关键字,我们可以轻松实现代理模式,帮我们简化了大量代码,下面看一下属性代理又是怎么使用的。

属性代理

属性代理,顾名思义,就是对kotlin中属性的get和set方法的代理。
属性代理不需要实现任何方法,但是他们得提供一个getValue方法(如果是var,还得提供一个setValue方法)。下面是一个简单的demo

package delegate

import kotlin.reflect.KProperty

class M {
    val s: String by MyDelegate { "Hello" }
}

class MyDelegate<T>(val init: () -> T) {
    operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T {
        return init()
    }
}

老规矩,使用show kotlin bytecode查看这段代码到底干了啥

public final class M {
   // $FF: synthetic field
   static final KProperty[] $$delegatedProperties = new KProperty[]{(KProperty)Reflection.property1(new PropertyReference1Impl(Reflection.getOrCreateKotlinClass(M.class), "s", "getS()Ljava/lang/String;"))};
   @NotNull
   private final MyDelegate s$delegate;

   @NotNull
   public final String getS() {
      return (String)this.s$delegate.getValue(this, $$delegatedProperties[0]);
   }

   public M() {
      this.s$delegate = new MyDelegate((Function0)null.INSTANCE);
   }
}
// MyDelegate.java
package delegate;

public final class MyDelegate {
   @NotNull
   private final Function0 init;

   public final Object getValue(@Nullable Object thisRef, @NotNull KProperty property) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(property, "property");
      return this.init.invoke();
   }

   @NotNull
   public final Function0 getInit() {
      return this.init;
   }

   public MyDelegate(@NotNull Function0 init) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(init, "init");
      super();
      this.init = init;
   }
}

通过对比,可以清楚的发现,在M类中,通过by关键字给M类的属性生成了一个KProperty的数组,当然,声明为数组是为了支持多个属性代理。在本实例中只给了一个by关键字的属性代理,所以这个数组的元素只有一个,表示了被代理对象s的属性,然后就是十分类似接口代理的方法补充了,为s补充get方法。

思考:为啥得补充getS()这个方法呢

上面的小例子与by lazy式声明变量对比如何

kotlin代码:

package delegate

class M {
    val s by lazy { "hello" }
}

反编译的java代码:

public final class M {
   // $FF: synthetic field
   static final KProperty[] $$delegatedProperties = new KProperty[]{(KProperty)Reflection.property1(new PropertyReference1Impl(Reflection.getOrCreateKotlinClass(M.class), "s", "getS()Ljava/lang/String;"))};
   @NotNull
   private final Lazy s$delegate;

   @NotNull
   public final String getS() {
      Lazy var1 = this.s$delegate;
      KProperty var3 = $$delegatedProperties[0];
      boolean var4 = false;
      return (String)var1.getValue();
   }

   public M() {
      this.s$delegate = LazyKt.lazy((Function0)null.INSTANCE);
   }
}

对比可以发现,仅仅是初始化s$delegate的方法不同而已,这个方法我们可以查看源码如下:

internal object UNINITIALIZED_VALUE

private class SynchronizedLazyImpl<out T>(initializer: () -> T, lock: Any? = null) : Lazy<T>, Serializable {
    private var initializer: (() -> T)? = initializer
    @Volatile private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
    // final field is required to enable safe publication of constructed instance
    private val lock = lock ?: this

    override val value: T
        get() {
            val _v1 = _value
            if (_v1 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
                @Suppress("UNCHECKED_CAST")
                return _v1 as T
            }

            return synchronized(lock) {
                val _v2 = _value
                if (_v2 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
                    @Suppress("UNCHECKED_CAST") (_v2 as T)
                } else {
                    val typedValue = initializer!!()
                    _value = typedValue
                    initializer = null
                    typedValue
                }
            }
        }

    override fun isInitialized(): Boolean = _value !== UNINITIALIZED_VALUE

    override fun toString(): String = if (isInitialized()) value.toString() else "Lazy value not initialized yet."

    private fun writeReplace(): Any = InitializedLazyImpl(value)
}

为啥没有看到getValue方法呢,不是说好了属性代理必须实现getValue吗?我当时看到这个类的时候也纳闷了一会儿,还一度把对象的get方法当成了getValue方法,就是下面那个:

override val value: T
    get()

后来转念一想,这方法参数也不对啊,这个getValue没有入参啊,而我们要的getValue是有两个入参的呢!
其实getValue是一扩展函数的方式给出的,源代码如下。

/**
 * An extension to delegate a read-only property of type [T] to an instance of [Lazy].
 *
 * This extension allows to use instances of Lazy for property delegation:
 * `val property: String by lazy { initializer }`
 */
@kotlin.internal.InlineOnly
public inline operator fun <T> Lazy<T>.getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T = value

总结一下lazy干了啥把。

kotlin用短短一行代码就解决了java中变量生命的安全性问题,是不是更爱这门语言了呢!

kotlin中的by关键字就写到这了,原谅我想到哪写到哪的低水平文笔,希望能给你帮助_!

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