Kotlin 類和物件

類定義

Kotlin 類可以包含:建構函式和初始化程式碼塊、函式、屬性、內部類、物件宣告。

Kotlin 中使用關鍵字 class 宣告類,後面緊跟類名:

class itread01 {  // 類名為 itread01
    // 大括號內是類體構成
}

我們也可以定義一個空類:

class Empty

可以在類中定義成員函式:

class itread01() {
    fun foo() { print("Foo") } // 成員函式
}

類的屬性

屬性定義

類的屬性可以用關鍵字 var 宣告為可變的,否則使用只讀關鍵字 val 宣告為不可變。

class itread01 {
    var name: String = ……
    var url: String = ……
    var city: String = ……
}

我們可以像使用普通函式那樣使用建構函式建立類例項:

val site = itread01() // Kotlin 中沒有 new 關鍵字

要使用一個屬性,只要用名稱引用它即可

site.name           // 使用 . 號來引用
site.url

Koltin 中的類可以有一個 主構造器,以及一個或多個次構造器,主構造器是類頭部的一部分,位於類名稱之後:

class Person constructor(firstName: String) {}

如果主構造器沒有任何註解,也沒有任何可見度修飾符,那麼constructor關鍵字可以省略。

class Person(firstName: String) {
}

getter 和 setter

屬性宣告的完整語法:

var <propertyName>[: <PropertyType>] [= <property_initializer>]
    [<getter>]
    [<setter>]
 

getter 和 setter 都是可選

如果屬性型別可以從初始化語句或者類的成員函式中推斷出來,那就可以省去型別,val不允許設定setter函式,因為它是隻讀的。

var allByDefault: Int? // 錯誤: 需要一個初始化語句, 預設實現了 getter 和 setter 方法
var initialized = 1    // 型別為 Int, 預設實現了 getter 和 setter
val simple: Int?       // 型別為 Int ,預設實現 getter ,但必須在建構函式中初始化
val inferredType = 1   // 型別為 Int 型別,預設實現 getter

例項

以下例項定義了一個 Person 類,包含兩個可變變數 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()   // 將變數賦值後轉換為大寫
        set

    var no: Int = 100
        get() = field                // 後端變數
        set(value) {
            if (value < 10) {       // 如果傳入的值小於 10 返回該值
                field = value
            } else {
                field = -1         // 如果傳入的值大於等於 10 返回 -1
            }
        }

    var heiht: Float = 145.4f
        private set
}

// 測試
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}")

}

輸出結果為:

lastName:WANG
no:9
no:-1

Kotlin 中類不能有欄位。提供了 Backing Fields(後端變數) 機制,備用欄位使用field關鍵字宣告,field 關鍵詞只能用於屬性的訪問器,如以上例項:

var no: Int = 100
        get() = field                // 後端變數
        set(value) {
            if (value < 10) {       // 如果傳入的值小於 10 返回該值
                field = value
            } else {
                field = -1         // 如果傳入的值大於等於 10 返回 -1
            }
        }

非空屬性必須在定義的時候初始化,kotlin提供了一種可以延遲初始化的方案,使用 lateinit 關鍵字描述屬性:

public class MyTest {
    lateinit var subject: TestSubject

    @SetUp fun setup() {
        subject = TestSubject()
    }

    @Test fun test() {
        subject.method()  // dereference directly
    }
}

主構造器

主構造器中不能包含任何程式碼,初始化程式碼可以放在初始化程式碼段中,初始化程式碼段使用 init 關鍵字作為字首。

class Person constructor(firstName: String) {
    init {
        println("FirstName is $firstName")
    }
}

注意:主構造器的引數可以在初始化程式碼段中使用,也可以在類主體n定義的屬性初始化程式碼中使用。 一種簡潔語法,可以通過主構造器來定義屬性並初始化屬性值(可以是var或val):

class People(val firstName: String, val lastName: String) {
    //...
}

如果構造器有註解,或者有可見度修飾符,這時constructor關鍵字是必須的,註解和修飾符要放在它之前。

例項

建立一個 itread01類,並通過建構函式傳入網站名:

class itread01  constructor(name: String) {  // 類名為 itread01
    // 大括號內是類體構成
    var url: String = "http://www.itread01.com"
    var country: String = "CN"
    var siteName = name

    init {
        println("初始化網站名: ${name}")
    }

    fun printTest() {
        println("我是類的函式")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val itread01 =  itread01("入門教學")
    println(itread01.siteName)
    println(itread01.url)
    println(itread01.country)
    itread01.printTest()
}

輸出結果為:

初始化網站名: 入門教學
入門教學
http://www.itread01.com
CN
我是類的函式

次建構函式

類也可以有二級建構函式,需要加字首 constructor:

class Person { 
    constructor(parent: Person) {
        parent.children.add(this) 
    }
}

如果類有主建構函式,每個次建構函式都要,或直接或間接通過另一個次建構函式代理主建構函式。在同一個類中代理另一個建構函式使用 this 關鍵字:

class Person(val name: String) {
    constructor (name: String, age:Int) : this(name) {
        // 初始化...
    }
}

如果一個非抽象類沒有宣告建構函式(主建構函式或次建構函式),它會產生一個沒有引數的建構函式。建構函式是 public 。如果你不想你的類有公共的建構函式,你就得宣告一個空的主建構函式:

class DontCreateMe private constructor () {
}

注意:在 JVM 虛擬機器中,如果主建構函式的所有引數都有預設值,編譯器會生成一個附加的無參的建構函式,這個建構函式會直接使用預設值。這使得 Kotlin 可以更簡單的使用像 Jackson 或者 JPA 這樣使用無參建構函式來建立類例項的庫。

class Customer(val customerName: String = "")

例項

class itread01  constructor(name: String) {  // 類名為 itread01
    // 大括號內是類體構成
    var url: String = "http://www.itread01.com"
    var country: String = "CN"
    var siteName = name

    init {
        println("初始化網站名: ${name}")
    }
    // 次建構函式
    constructor (name: String, alexa: Int) : this(name) {
        println("Alexa 排名 $alexa")
    }

    fun printTest() {
        println("我是類的函式")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val itread01 =  itread01("入門教學", 10000)
    println(itread01.siteName)
    println(itread01.url)
    println(itread01.country)
    itread01.printTest()
}

輸出結果為:

初始化網站名: 入門教學
Alexa 排名 10000
入門教學
http://www.itread01.com
CN
我是類的函式

抽象類

抽象是面向物件程式設計的特徵之一,類本身,或類中的部分成員,都可以宣告為abstract的。抽象成員在類中不存在具體的實現。

注意:無需對抽象類或抽象成員標註open註解。

open class Base {
    open fun f() {}
}

abstract class Derived : Base() {
    override abstract fun f()
}

巢狀類

我們可以把類巢狀在其他類中,看以下例項:

class Outer {                  // 外部類
    private val bar: Int = 1
    class Nested {             // 巢狀類
        fun foo() = 2
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val demo = Outer.Nested().foo() // 呼叫格式:外部類.巢狀類.巢狀類方法/屬性
    println(demo)    // == 2
}

內部類

內部類使用 inner 關鍵字來表示。

內部類會帶有一個對外部類的物件的引用,所以內部類可以訪問外部類成員屬性和成員函式。

class Outer {
    private val bar: Int = 1
    var v = "成員屬性"
    /**巢狀內部類**/
    inner class Inner {
        fun foo() = bar  // 訪問外部類成員
        fun innerTest() {
            var o = this@Outer //獲取外部類的成員變數
            println("內部類可以引用外部類的成員,例如:" + o.v)
        }
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val demo = Outer().Inner().foo()
    println(demo) //   1
    val demo2 = Outer().Inner().innerTest()   
    println(demo2)   // 內部類可以引用外部類的成員,例如:成員屬性
}

為了消除歧義,要訪問來自外部作用域的 this,我們使用this@label,其中 @label 是一個 代指 this 來源的標籤。


匿名內部類

使用物件表示式來建立匿名內部類:

class Test {
    var v = "成員屬性"

    fun setInterFace(test: TestInterFace) {
        test.test()
    }
}

/**
 * 定義介面
 */
interface TestInterFace {
    fun test()
}

fun main(args: Array<String>) {
    var test = Test()

    /**
     * 採用物件表示式來建立介面物件,即匿名內部類的例項。
     */
    test.setInterFace(object : TestInterFace {
        override fun test() {
            println("物件表示式建立匿名內部類的例項")
        }
    })
}

類的修飾符

類的修飾符包括 classModifier 和_accessModifier_:

  • classModifier: 類屬性修飾符,標示類本身特性。

    abstract    // 抽象類  
    final       // 類不可繼承,預設屬性
    enum        // 列舉類
    open        // 類可繼承,類預設是final的
    annotation  // 註解類
    
  • accessModifier: 訪問許可權修飾符

    private    // 僅在同一個檔案中可見
    protected  // 同一個檔案中或子類可見
    public     // 所有呼叫的地方都可見
    internal   // 同一個模組中可見
    

例項

// 檔名:example.kt
package foo

private fun foo() {} // 在 example.kt 內可見

public var bar: Int = 5 // 該屬性隨處可見

internal val baz = 6    // 相同模組內可見