Kotlin基础——接口和类

news2024/12/27 12:23:52

接口

  • 使用 : 表示继承关系，只能继承一个类，但可以实现多个接口
  • override修饰符表示重写
  • 可以有默认方法，若父类的默认方法冲突，则需要子类重写，使用super<XXX>.xxx()调用某一父类方法
interface Focusable {
    fun focus()
    fun show() = println("Focusable")
}

class Button : Clickable, Focusable {
    override fun click() {
        TODO("Not yet implemented")
    }

    override fun focus() {
        TODO("Not yet implemented")
    }

    override fun show() {
        super<Clickable>.show()
        super<Focusable>.show()
    }
}

接口中可以声明域，每个子类都要初始化接口中的域

interface User {
    val name: String
}

class Person(override val name: String) : User

class Man(val email: String) : User {
    override val name: String
        get() = email.substringBefore("@")
}

class WonMan() : User {
    override val name: String = "A"
}

接口中也可以使用getter和setter，前提是不引用变量

interface User {
    val email:String
    val name: String
    get() = email.substringBefore('@')
}

类

bean类

只有数据没有其他代码的对象通常叫做值对象，如JavaBean

public class Person {
    private String name;

    private final int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

使用过程如下

Person person = new Person("java", 8);

person.setName("kotlin");
System.out.println(person.getName());
System.out.println(person.getAge());

将上述Java复制到代码.kt文件，会触发自动转换（.kt不要求类名和文件名一致，可将多个类放到同一文件，且文件名随意）

在这里插入图片描述

转换后的代码如下，name为var变量（默认带有getter和setter），而age为val变量（只有getter）

class Person(
    var name: String,
    val age: Int
)

使用方法如下

val person = Person("java", 8);

person.name = "kotlin"
println(person.name)
println(person.age)

如果一个属性可以根据其他属性计算，可使用自定义getter

class Rectangle(val height: Int, val width: Int) {
    val isSquare: Boolean
        get() {
            return height == width
        }
}

类的重写

类和方法默认都是final的，否则需要使用open修饰符

open class Button {
    fun click() {}
    open fun focus() {}
}

open class MyButton : Button() {
    override fun focus() {
        super.focus()
    }
}

抽象类

抽象方法默认为open，其他的可有可无

abstract class Button {
    abstract fun click()
    open fun focus() {}
    fun press() {}
}

open class MyButton : Button() {
    override fun click() {
        TODO("Not yet implemented")
    }
}

可见性

Kotlin没有包的概念，internal为模块可见性

在这里插入图片描述

  • private类在Java中会被编译成protect
  • internal类或域在Java中会被编译成public

嵌套类

在一个类中声明另一个类

  • 在Java中，未用static声明的类为内部类（含有外部类的隐式引用），加上static的类为嵌套类（不含有外部类的隐式引用）
  • 而Kotlin相反，未用inner声明的类为嵌套类（不含有外部类的隐式引用），加上inner的类为内部类（含有外部类的隐式引用）
  • 嵌套类不能访问外部类的实例，外部类不能访问嵌套类中的private域

在这里插入图片描述

如果需要使用内部类存储序列化信息，需要声明为static转为嵌套类，否则将无法序列化

public class Button {

    private boolean isClickable;

    public ButtonState getCurrentState() {
        return new ButtonState(this.isClickable);
    }

    public void restoreState(ButtonState state) {
        this.isClickable = state.canClick;
    }

    public static class ButtonState implements Serializable {
        private boolean canClick;

        public ButtonState(boolean isClickable) {
            this.canClick = isClickable;
        }
    }
}

而在Kotlin中正好相反，默认为加上static的嵌套类，如果需要成为内部类则应加上inner修饰符，使用this@Outer访问外部类实例

class Button {
    private var isClickable = false

    val currentState: ButtonState
        get() = ButtonState(isClickable)

    fun restoreState(state: ButtonState) {
        isClickable = state.canClick
    }

    class ButtonState(val canClick: Boolean) : Serializable

    inner class TestState(val canClick: Boolean) {
        fun getOuterReference(): Button = this@Button
    }
}

受限的类继承结构

在如下结构和判断中，若新增了类，但却没有新增分支，会导致其调用走到else

interface Expr
class Num(val value: Int) : Expr
class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr

fun eval(e: Expr): Int =
    when (e) {
        is Num -> {
            e.value
        }
        is Sum -> {
            eval(e.left) + eval(e.right)
        }
        else -> {
            throw IllegalArgumentException("")
        }
    }

通过sealed修饰父类，将子类嵌套在父类，可避免额外的else分支，当新增子类时，when表达式会提示编译失败

sealed class Expr {
    class Num(val value: Int) : Expr()
    class Sum(val left: Expr, val right: Expr) : Expr()
}

fun eval(e: Expr): Int =
    when (e) {
        is Expr.Num -> {
            e.value
        }
        is Expr.Sum -> {
            eval(e.left) + eval(e.right)
        }
    }

主构造函数

class+类名+[修饰符]+constructor()表示主构造函数，init表示初始化语句块

class User private constructor(name: String) {
    val name: String

    init {
        this.name = name
    }
}

若主构造函数没有注解或可见性修饰符，上述还可以省略为

class User(name: String) {
    val name: String = name
}

如果参数用相应的构造方法参数来初始化，还可以简化为

class User(val name: String)

也可以加上默认参数，若所有构造方法参数都有默认值，会生成一个额外的不带参数的构造方法来使用所有的默认值

class User(val name: String = "A")

若类有父类，可在继承列表中调用父类构造函数初始化父类，如下传入Person的参数name会被用于构造User

open class User(val name: String)

class Person(name: String) : User(name) {

}

从构造函数

当需要多个构造函数时，可使用从构造函数

open class User {
    private val name: String
    private var age: Int = 0

    constructor(name: String) {
        this.name = name
    }

    constructor(name: String, age: Int) {
        this.name = name
        this.age = age
    }
}

可使用this和super调用自身及父类的构造从构造函数，若类没有主构造函数，那么每个从构造函数必须初始化父类

open class User {
    private val name: String
    private var age: Int = 0

    constructor(name: String) {
        this.name = name
    }

    constructor(name: String, age: Int) {
        this.name = name
        this.age = age
    }
}

class Person : User {
    constructor(name: String) : this(name, 18) {
    }

    constructor(name: String, age: Int) : super(name, age) {

    }
}

通过setter/getter访问域的值

在setter中可以通过标识符field读写域的值，getter中只能读

class User(val name: String) {
    var address: String = "unspecified"
        set(value: String) {
            println(
                """
                |Address was changed for $name:
                |"$field" -> "$name"
            """.trimMargin()
            )
            field = value
        }
}

如上，在更新address值时

val user = User("Tom")
user.address = "A Street"

额外打印一些信息

Address was changed for Tom:
"unspecified" -> "Tom"

修改getter/setter可见性

如下，使用内部计数字符个数，不能对其setter

class lengthCounter {
    var counter: Int = 0
        private set

    fun addWord(word: String) {
        counter += word.length
    }
}

data类

data修饰符将会为类自动生成通用方法的实现，如toString()、equals()和hashCode()，会将主构造函数中申明的属性纳入考虑

data class Person(val name: String, val age: Int)

Kotlin还为data类新增了copy()，用于返回相同的对象，且互不影响

val A = Person("A", 18)
val B = A.copy();
println(A)
println(B)

通过by实现类委托

在新增对象功能时，原有功能通常会被委托给原对象，这样会出现大量样板代码

class MyCollection<T> : Collection<T> {
    private val innerList = arrayListOf<T>()
    override val size: Int
        get() = innerList.size

    override fun contains(element: T): Boolean {
        return innerList.contains(element)
    }

    override fun containsAll(elements: Collection<T>): Boolean {
        return innerList.containsAll(elements)
    }

    override fun isEmpty(): Boolean {
        return innerList.isEmpty()
    }

    override fun iterator(): Iterator<T> {
        return innerList.iterator()
    }
}

可通过 by 将接口的实现委托到另一个对象，编译器会自动实现上面的方法，也可自行重写方法

class MyCollection<T>(innerList: Collection<T> = ArrayList<T>()) : Collection<T> by innerList {

}

object关键字

定义一个类并同上创建一个实例

使用对象声明创建单例

一个对象声明不允许有构造方法，在定义时即被创建，不需要再调用构造方法

object Person {
    val name: String = ""
    fun printName() {

    }
}

可使用对象.属性/方法来访问

Person.name = "A"
Person.printName()

当实现一个接口但不包含任何状态时，通常使用对象声明，如实现一个比较器

object CaseInsensitiveFileComparator : Comparator<File> {
    override fun compare(p0: File, p1: File): Int {
        return p0.path.compareTo(p1.path, true)
    }
}

在使用时可直接传递到接收Comparator的函数

println(CaseInsensitiveFileComparator.compare(File("/User"), File("/user")))

val files = listOf(File("/Z"), File("/a"))
println(files.sortedWith(CaseInsensitiveFileComparator))

在Java中被编译成通过静态字段持有单例，则通过如下调用

CaseInsensitiveFileComparator.INSTANCE.compare(File("/User"), File("/user"));

伴生对象代替静态方法和字段

创建工厂方法

class User {
    val name: String

    constructor(email: String) {
        name = email.substringBefore('@')
    }

    constructor(id: Int) {
        name = id.toString()
    }
}

使用companion定义伴生对象，将上面改成工厂方法实现

class User private constructor(val name: String) {
    companion object {
        fun newUserByEmail(email: String) = User(email.substringBefore('@'))
        fun newUserById(id: Int) = User(id.toString())
    }
}

在使用时，可通过类名称访问对象的方法和属性

val user1 = User.newUserByEmail("xxx@gmail.com")
val user2 = User.newUserById(123)

伴生对象在Java中通过如下方式调用，若存在名字，则代替Companion

User.Companion.newUserById(123)

实现接口

伴生对象也可实现接口

interface Factory<T> {
    fun newUserByEmail(email: String): T
    fun newUserById(id: Int): T
}

class User(val name: String) {
    companion object : Factory<User> {
        override fun newUserByEmail(email: String) = User(email.substringBefore('@'))
        override fun newUserById(id: Int) = User(id.toString())
    }
}

对于如下方法

fun <T> createUser(factory: Factory<T>) {

}

可直接将伴生对象所在类名字当作实现了该接口的对象实例来使用

createUser(User)

扩展函数

当需要定义通过类调用的方法时，可以通过伴生对象函数来实现

class User(val name: String) {
    companion object {

    }
}

fun User.Companion.printName() {
    
}

使用如下

User.printName()

对象表达式创建匿名对象

object声明匿名对象代替Java的匿名内部类

interface OnClickListener {
    fun onclick()
}

fun setOnClickListener(listener: OnClickListener) {

}

对于上面常用的监听事件，可传入声明匿名对象

setOnClickListener(object : OnClickListener {
    override fun onclick() {
    
    }
})

若需要命名则提取出来，匿名对象可以实现多个接口

val listener = object : OnClickListener {
    override fun onclick() {
    }
}
setOnClickListener(listener)

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