Kotlin学习（四）：数据类和封闭类

数据类

使用数据类

数据类是 Kotlin 个语法糖。 Kotlin 编译器会自动为数据类生成些成员函数，以提高开发效率。我们经常创建一些只保存数据的类。在这些类中，一些标准函数往往是从数据机械推导而来的。在 Kotlin 中，这叫做 数据类 并标记为 data：

data class User(var name: String, var age: Int)

编译器自动从主构造函数中声明的所有属性导出以下成员：

equals()/hashCode() 对；
toString() 格式是 "User(name=John, age=42)"；
componentN() 函数按声明顺序对应于所有属性；
copy() 函数（见下文）。

为了确保生成的代码的一致性以及有意义的行为，数据类必须满足以下要求：

主构造函数需要至少有一个参数；
主构造函数的所有参数需要标记为 val 或 var；
数据类不能是抽象、开放、密封或者内部的；

此外，成员生成遵循关于成员继承的这些规则：

如果在数据类体中有显式实现 equals()、 hashCode() 或者 toString()，或者这些函数在父类中有 final 实现，那么不会生成这些函数，而会使用现有函数；
如果超类型具有 open 的 componentN() 函数并且返回兼容的类型，那么会为数据类生成相应的函数，并覆盖超类的实现。如果超类型的这些函数由于签名不兼容或者是 final 而导致无法覆盖，那么会报错；
从一个已具 copy(……) 函数且签名匹配的类型派生一个数据类在 Kotlin 1.2 中已弃用，并且在 Kotlin 1.3 中已禁用。
不允许为 componentN() 以及 copy() 函数提供显式实现。

在 JVM 中，如果生成的类需要含有一个无参的构造函数，则所有的属性必须指定默认值。

data class User(val name: String = "", val age: Int = 0)

对象复制

在很多情况下，我们需要复制一个对象改变它的一些属性，但其余部分保持不变。 copy() 函数就是为此而生成。对于上文的 User 类，其实现会类似下面这样：

fun copy(name: String = this.name, age: Int = this.age) = User(name, age)

这让我们可以写：

val jack = User(name = "Jack", age = 1)
val olderJack = jack.copy(age = 2)

数据类与解构声明

为数据类生成的 Component 函数 使它们可在解构声明中使用：

val jane = User("Jane", 35)
val (name, age) = jane
println("$name, $age years of age") // 输出 "Jane, 35 years of age"

封闭类

封闭类也是 Kotlin 的一个语法糖。可以把它理解为枚举的扩展。一个封闭类，前面用sealed关键字标识。可以有任意多个子类或对象。封闭类的值只能是这些子类或对象。使用封闭类的好处主要是 when 表达式，不需要再使用 else 形式了。下面给出一个例子。

sealed class Expr
data class Const(val number: Double) : Expr()
data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
object NotANumber : Expr()

在这段代码中，Expr 是一个封闭类，该类有两个数据类（ Const 和 Sum ）和一个对象（ NotANumber ）。下面的函数判断 Expr 类型参数的种类，这里面只有3个种类： Const 、Sum 和 NotANumber

fun eval(expr: Expr): Double = when (expr) {
    
    
    is Const -> expr.number
    is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    NotANumber -> Double.NaN
    // 在这里并不要求使用 else 子句匹配其他所有的情况
}

一个密封类是自身抽象的，它不能直接实例化并可以有抽象（abstract）成员。密封类不允许有非-private 构造函数（其构造函数默认为 private）。请注意，扩展密封类子类的类（间接继承者）可以放在任何位置，而无需在同一个文件中。使用密封类的关键好处在于使用 when 表达式的时候，如果能够验证语句覆盖了所有情况，就不需要为该语句再添加一个 else 子句了。当然，这只有当你用 when 作为表达式（使用结果）而不是作为语句时才有用。