Kotlin学习笔记9——类和对象

前言

上一篇，我们学习了Kotlin中的内联函数，今天继续来学习Kotlin中的类和对象。

类定义

Kotlin 类可以包含：构造函数和初始化代码块、函数、属性、内部类、对象声明，Kotlin 中使用关键字 class 声明类，后面紧跟类名。接下来看一个简单的类定义：

class Runoob {
    
      // 类名为 Runoob
    // 大括号内是类体构成
    fun foo() {
    
     print("Foo") } // 成员函数
}

类的属性

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 Address {
    
    
    var name: String = "Holmes, Sherlock"
    var street: String = "Baker"
    var city: String = "London"
    var state: String? = null
    var zip: String = "123456"
}

要使用一个属性，只要用名称引用它即可：

val result = Address() // Kotlin 中没有“new”关键字
result.name = "Jim"

Getters 与 Setters

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

幕后字段

Kotlin 中类不能有字段。提供了 Backing Fields(幕后字段) 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：

//在这里的get和set方法中field字段代表了no自己
var no: Int = 100
        get() = field                // 幕后字段
        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
            }
        }

如果属性至少一个访问器使用默认实现，或者自定义访问器通过 field 引用幕后字段，将会为该属性生成一个幕后字段。例如，下面的情况下， 就没有幕后字段：

val isEmpty: Boolean
    get() = this.size == 0

幕后属性

幕后属性是我们自己定义的，一般用于这种情况：我们希望定义一个这样的变量,对外表现为只能读，不能写,对内表现可以任意读写。这在Java中的应该只能通过函数来做，Kotlin中定义变量val只能读，不能写，var任意读写，那么同一个变量，怎么实现两种情况呢？

class Demo{
    
    
	private var _size:Int = 0
    val size get() = _size
}

这里size是提供给对外的变量，_size是内部使用的，其实最后还是通过函数来控制的，我们可以看看字节码：

public final class Demo {
    
    
   private int _size;

   public final int getSize() {
    
    
      return this._size;
   }
}

这里_size就叫做幕后属性

构造函数

在 Kotlin 中的一个类可以有一个主构造函数以及一个或多个次构造函数。

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。主构造函数是类头的一部分：它跟在类名（与可选的类型参数）后。

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

如果主构造函数没有任何注解或者可见性修饰符，可以省略这个 constructor 关键字。

class Person(firstName: String) {
    
     /*……*/ }

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n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) {
    
    
    //...
}

上面的代码等同下面的代码：

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。
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

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 () {
    
    
}

示例：

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

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()
}

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
}

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。

嵌套类和内部类在使用时的区别

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；

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：

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；

匿名内部类

使用对象表达式来创建匿名内部类，使用object关键字：

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")
        }
    })
}

枚举类

枚举类需要在类名前添加enum关键字，默认名称为枚举字符名，值从0开始

enum class Color {
    
    
    RED,BLACK,BLUE,GREEN,WHITE
}

使用：

//枚举
var color:Color=Color.BLUE
println(Color.values())
println(Color.valueOf("RED"))
println(color.name)
println(color.ordinal)

结果：

[Lcom.example.kotlindemo.Color;@30dae81
RED
BLUE
2

接口

Kotlin 的接口可以既包含抽象方法的声明也包含实现。与抽象类不同的是，接口无法保存状态。它可以有属性但必须声明为抽象或提供访问器实现。

使用关键字 interface 来定义接口

interface MyInterface {
    
    
    fun bar()
    fun foo() {
    
    
      // 可选的方法体
    }
}

实现接口

一个类或者对象可以实现一个或多个接口，多个接口用逗号隔开

class Child : MyInterface {
    
    
    override fun bar() {
    
    
        // 方法体
    }
}

接口中的属性

你可以在接口中定义属性。在接口中声明的属性要么是抽象的，要么提供访问器的实现。在接口中声明的属性不能有幕后字段（backing field），因此接口中声明的访问器不能引用它们。

interface MyInterface {
    
    
    val prop: Int // 抽象的

    val propertyWithImplementation: String
        get() = "foo"

    fun foo() {
    
    
        print(prop)
    }
}

class Child : MyInterface {
    
    
    override val prop: Int = 29
}

接口继承

一个接口可以从其他接口派生，从而既提供基类型成员的实现也声明新的函数与属性。很自然地，实现这样接口的类只需定义所缺少的实现：

interface Named {
    
    
    val name: String
}

interface Person : Named {
    
    
    val firstName: String
    val lastName: String
    
    override val name: String get() = "$firstName $lastName"
}

data class Employee(
    // 不必实现“name”
    override val firstName: String,
    override val lastName: String,
    val position: Position
) : Person

函数重写

实现多个接口时，可能会遇到同一方法继承多个实现的问题。例如

interface A {
    
    
    fun foo() {
    
     print("A") }   // 已实现
    fun bar()                  // 未实现，没有方法体，是抽象的
}
 
interface B {
    
    
    fun foo() {
    
     print("B") }   // 已实现
    fun bar() {
    
     print("bar") } // 已实现
}
 
class C : A {
    
    
    override fun bar() {
    
     print("bar") }   // 重写
}
 
class D : A, B {
    
    
    override fun foo() {
    
    
        super<A>.foo()
        super<B>.foo()
    }
 
    override fun bar() {
    
    
        super<B>.bar()
    }
}
 
fun main(args: Array<String>) {
    
    
    val d =  D()
    d.foo();
    d.bar();
}
//输出结果：ABbar

实例中接口 A 和 B 都定义了方法 foo() 和 bar()， 两者都实现了 foo(), B 实现了 bar()。因为 C 是一个实现了 A 的具体类，所以必须要重写 bar() 并实现这个抽象方法。

然而，如果我们从 A 和 B 派生 D，我们需要实现多个接口继承的所有方法，并指明 D 应该如何实现它们。这一规则 既适用于继承单个实现（bar()）的方法也适用于继承多个实现（foo()）的方法。

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

示例：

// 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

尾巴

今天的学习笔记就先到这里了，下一篇我们将学习Kotlin中的继承。
老规矩，喜欢我的文章，欢迎素质三连：点赞，评论，关注，谢谢大家！