Kotlin 类和对象
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一、类定义
Kotlin 类可以包含：构造函数、初始化代码块、函数、属性、内部类和对象声明。
Kotlin 中使用关键字 class 声明类，后面紧跟类名：
class Runoob { // 类名为 Runoob
// 大括号内是类体构成
}
我们也可以定义一个空类：
class Empty
可以在类中定义成员函数：
class Runoob() {
fun foo() { print("Foo") } // 成员函数
}
二、类的属性
2.1 属性定义
类的属性可以用关键字 var 声明为可变的，否则使用只读关键字 val 声明为不可变。
class Runoob {
var name: String = ……
var url: String = ……
var city: String = ……
}
我们可以像使用普通函数那样使用构造函数创建类实例：
val site = Runoob() // Kotlin 中没有 new 关键字
要使用一个属性，只要用名称引用它即可
site.name // 使用 . 号来引用
site.url
Koltin 中的类可以有一个主构造器，以及一个或多个次构造器，主构造器是类头部的一部分，位于类名称之后:
class Person constructor(firstName: String) {}
如果主构造器没有任何注解，也没有任何可见度修饰符，那么 constructor 关键字可以省略。
class Person(firstName: String) {
}
2.2 getter 和 setter
属性声明的完整语法：
var <propertyName>[: <PropertyType>] [= <property_initializer>]
[<getter>]
[<setter>]
getter 和 setter 都是可选
如果属性类型可以从初始化语句或者类的成员函数中推断出来，那就可以省去类型，val 不允许设置 setter 函数，因为它是只读的。
var allByDefault: Int? // 错误: 需要一个初始化语句, 默认实现了 getter 和 setter 方法
var initialized = 1 // 类型为 Int, 默认实现了 getter 和 setter
val simple: Int? // 类型为 Int ，默认实现 getter ，但必须在构造函数中初始化
val inferredType = 1 // 类型为 Int 类型,默认实现 getter
实例
以下实例定义了一个 Person 类，包含两个可变变量 lastName 和 no，lastName 修改了 getter 方法，no 修改了 setter 方法。
class Person {
var lastName: String = "zhang"
get() = field.toUpperCase() // 将变量赋值后转换为大写
set
var no: Int = 100
get() = field // 后端变量
set(value) {
if (value < 10) { // 如果传入的值小于 10 返回该值
field = value
} else {
field = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
var heiht: Float = 145.4f
private set
}
// 测试
fun main(args: Array<String>) {
var person: Person = Person()
person.lastName = "wang"
println("lastName:${person.lastName}")
person.no = 9
println("no:${person.no}")
person.no = 20
println("no:${person.no}")
}
输出结果为：
lastName:WANG
no:9
no:-1
Kotlin 中类不能有字段。提供了 Backing Fields (后端变量) 机制，备用字段使用 field 关键字声明，field 关键词只能用于属性的访问器，如以上实例：
var no: Int = 100
get() = field // 后端变量
set(value) {
if (value < 10) { // 如果传入的值小于 10 返回该值
field = value
} else {
field = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
非空属性必须在定义的时候初始化，kotlin 提供了一种可以延迟初始化的方案,使用 lateinit 关键字描述属性：
public class MyTest {
lateinit var subject: TestSubject
@SetUp fun setup() {
subject = TestSubject()
}
@Test fun test() {
subject.method() // dereference directly
}
}
三、主构造器
主构造器中不能包含任何代码，初始化代码可以放在初始化代码段中，初始化代码段使用 init 关键字作为前缀。
class Person constructor(firstName: String) {
init {
println("FirstName is $firstName")
}
}
注意：主构造器的参数可以在初始化代码段中使用，也可以在类主体定义的属性初始化代码中使用。
一种简洁语法，可以通过主构造器来定义属性并初始化属性值（可以是 var 或 val）：
class People(val firstName: String, val lastName: String) {
//...
}
如果构造器有注解，或者有可见度修饰符，这时 constructor 关键字是必须的，注解和修饰符要放在它之前。
实例
创建一个 Runoob 类，并通过构造函数传入网站名：
class Runoob constructor (name: String) { // 类名为 Runoob
// 大括号内是类体构成
var url: String = "http://www.runoob.com"
var country: String = "CN"
var siteName = name
init {
println("初始化网站名: ${name}")
}
fun printTest() {
println("我是类的函数")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val runoob = Runoob("菜鸟教程")
println(runoob.siteName)
println(runoob.url)
println(runoob.country)
runoob.printTest()
}
输出结果为：
初始化网站名: 菜鸟教程
菜鸟教程
http://www.runoob.com
CN
我是类的函数
四、次构造函数
类也可以有二级构造函数，需要加前缀 constructor：
class Person {
constructor(parent: Person) {
parent.children.add(this)
}
}
如果类有主构造函数，每个次构造函数都要，或直接或间接通过另一个次构造函数代理主构造函数。在同一个类中代理另一个构造函数使用 this 关键字：
class Person(val name: String) {
constructor (name: String, age:Int) : this(name) {
// 初始化...
}
}
如果一个非抽象类没有声明构造函数(主构造函数或次构造函数)，它会产生一个没有参数的构造函数。构造函数是 public 。如果你不想你的类有公共的构造函数，你就得声明一个空的主构造函数：
class DontCreateMe private constructor () {
}
注意：在 JVM 虚拟机中，如果主构造函数的所有参数都有默认值，编译器会生成一个附加的无参的构造函数，这个构造函数会直接使用默认值。这使得 Kotlin 可以更简单的使用像 Jackson 或者 JPA 这样使用无参构造函数来创建类实例的库。
class Customer(val customerName: String = "")
实例
class Runoob constructor(name: String) { // 类名为 Runoob
// 大括号内是类体构成
var url: String = "http://www.runoob.com"
var country: String = "CN"
var siteName = name
init {
println("初始化网站名: ${name}")
}
// 次构造函数
constructor (name: String, alexa: Int) : this(name) {
println("Alexa 排名 $alexa")
}
fun printTest() {
println("我是类的函数")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val runoob = Runoob("菜鸟教程", 10000)
println(runoob.siteName)
println(runoob.url)
println(runoob.country)
runoob.printTest()
}
输出结果为：
初始化网站名: 菜鸟教程
Alexa 排名 10000
菜鸟教程
http://www.runoob.com
CN
我是类的函数
五、抽象类
抽象是面向对象编程的特征之一，类本身，或类中的部分成员，都可以声明为 abstract 的。抽象成员在类中不存在具体的实现。
注意：无需对抽象类或抽象成员标注 open 注解。
open class Base {
open fun f() {}
}
abstract class Derived : Base() {
override abstract fun f()
}
六、嵌套类
我们可以把类嵌套在其他类中，看以下实例：
class Outer { // 外部类
private val bar: Int = 1
class Nested { // 嵌套类
fun foo() = 2
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val demo = Outer.Nested().foo() // 调用格式：外部类.嵌套类.嵌套类方法/属性
println(demo) // == 2
}
七、内部类
内部类使用 inner 关键字来表示。
内部类会带有一个对外部类的对象的引用，所以内部类可以访问外部类成员属性和成员函数。
class Outer {
private val bar: Int = 1
var v = "成员属性"
/**嵌套内部类**/
inner class Inner {
fun foo() = bar // 访问外部类成员
fun innerTest() {
var o = this@Outer //获取外部类的成员变量
println("内部类可以引用外部类的成员，例如：" + o.v)
}
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val demo = Outer().Inner().foo()
println(demo) // 1
val demo2 = Outer().Inner().innerTest()
println(demo2) // 内部类可以引用外部类的成员，例如：成员属性
}
为了消除歧义，要访问来自外部作用域的 this，我们使用 this@label，其中 @label 是一个 代指 this 来源的标签。
八、匿名内部类
使用对象表达式来创建匿名内部类：
class Test {
var v = "成员属性"
fun setInterFace(test: TestInterFace) {
test.test()
}
}
/**
* 定义接口
*/
interface TestInterFace {
fun test()
}
fun main(args: Array<String>) {
var test = Test()
/**
* 采用对象表达式来创建接口对象，即匿名内部类的实例。
*/
test.setInterFace(object : TestInterFace {
override fun test() {
println("对象表达式创建匿名内部类的实例")
}
})
}
九、类的修饰符
类的修饰符包括 classModifier 和 accessModifier：
- classModifier：类属性修饰符，标示类本身特性。
abstract // 抽象类
final // 类不可继承，默认属性
enum // 枚举类
open // 类可继承，类默认是final的
annotation // 注解类
- accessModifier：访问权限修饰符
private // 仅在同一个文件中可见
protected // 同一个文件中或子类可见
public // 所有调用的地方都可见
internal // 同一个模块中可见
实例
// 文件名：example.kt
package foo
private fun foo() {} // 在 example.kt 内可见
public var bar: Int = 5 // 该属性随处可见
internal val baz = 6 // 相同模块内可见
十、补充
10.1 field 关键字
这个问题对 Java 开发者来说十分难以理解，网上有很多人讨论这个问题，但大多数都是互相抄，说不出个所以然来，要说还是老外对这个问题的理解比较透彻，可以参考这个帖子：https://stackoverflow.com/questions/43220140/whats-kotlin-backing-field-for/43220314
其中最关键的一句：
Remember in kotlin whenever you write foo.bar = value it will be translated into a setter call instead of a PUTFIELD.
也就是说，在 Kotlin 中，任何时候当你写出“一个变量后边加等于号”这种形式的时候，比如我们定义 var no: Int 变量，当你写出 no = ... 这种形式的时候，这个等于号都会被编译器翻译成调用 setter 方法；而同样，在任何位置引用变量时，只要出现 no 变量的地方都会被编译器翻译成 getter 方法。那么问题就来了，当你在 setter 方法内部写出 no = ... 时，相当于在 setter 方法中调用 setter 方法，形成递归，进而形成死循环，例如文中的例子：
var no: Int = 100
get() = field // 后端变量
set(value) {
if (value < 10) { // 如果传入的值小于 10 返回该值
field = value
} else {
field = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
这段代码按以上这种写法是正确的，因为使用了 field 关键字，但是如果不用 field 关键字会怎么样呢？例如：
var no: Int = 100
get() = no
set(value) {
if (value < 10) { // 如果传入的值小于 10 返回该值
no = value
} else {
no = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
注意这里我们使用的 Java 的思维写了 getter 和 setter 方法，那么这时，如果将这段代码翻译成 Java 代码会是怎么样呢？如下：
int no = 100;
public int getNo() {
return getNo();// Kotlin中的get() = no语句中出来了变量no，直接被编译器理解成“调用getter方法”
}
public void setNo(int value) {
if (value < 10) {
setNo(value);// Kotlin中出现“no =”这样的字样，直接被编译器理解成“这里要调用setter方法”
} else {
setNo(-1);// 在setter方法中调用setter方法，这是不正确的
}
}
翻译成 Java 代码之后就很直观了，在 getter 方法和 setter 方法中都形成了递归调用，显然是不正确的，最终程序会出现内存溢出而异常终止。
10.2 嵌套类和内部类在使用时的区别
（1）创建对象的区别
var demo = Outter.Nested()// 嵌套类，Outter后边没有括号
var demo = Outter().Inner();// 内部类，Outter后边有括号
也就是说，要想构造内部类的对象，必须先构造外部类的对象，而嵌套类则不需要；
（2）引用外部类的成员变量的方式不同
先来看嵌套类：
class Outer { // 外部类
private val bar: Int = 1
class Nested { // 嵌套类
var ot: Outer = Outer()
println(ot.bar) // 嵌套类可以引用外部类私有变量，但要先创建外部类的实例，不能直接引用
fun foo() = 2
}
}
再来看一下内部类（引用文章中代码）：
class Outer {
private val bar: Int = 1
var v = "成员属性"
/**嵌套内部类**/
inner class Inner {
fun foo() = bar // 访问外部类成员
fun innerTest() {
var o = this@Outer //获取外部类的成员变量
println("内部类可以引用外部类的成员，例如：" + o.v)
}
}
}
可以看来内部类可以直接通过 this@外部类名 的形式引用外部类的成员变量，不需要创建外部类对象；
10.3 匿名内部类的实现
引用文章中的代码
fun main(args: Array<String>) {
var test = Test()
/**
* 采用对象表达式来创建接口对象，即匿名内部类的实例。
*/
test.setInterFace(object : TestInterFace {
override fun test() {
println("对象表达式创建匿名内部类的实例")
}
})
}
特别注意这里的 object : TestInterFace，这个 object 是 Kotlin 的关键字，要实现匿名内部类，就必须使用 object 关键字，不能随意替换其它单词，切记切记。
