Kotlin學習 6 -- 泛型和委托

本篇文章主要介紹以下幾個知識點：

SUMMER DAY (圖片來源于網絡)

1. 泛型的基本用法

泛型允許在不指定具體類型的情況下進行編程，這樣會有更好的擴展性焚廊。

泛型主要有兩種定義方式：定義泛型類 和 定義泛型方法。使用的語法結構都是<T>伍派，當然括號內的 T 可以用任何英文字母或單詞。

如定義個泛型類：

class MyClass<T> {
    fun method(param: T): T {
        return param
    }
}

在調用 MyClass 類和 method() 方法時就可以將泛型指定成具體的類型：

fun main() {
    // 這邊把泛型指定成 Int 類型
    val mClass = MyClass<Int>()
    val result = mClass.method(123)
    println(result)
}

若不想定義泛型類，只想定義一個泛型方法截粗，可改為：

class MyClass {
    fun <T> method(param: T): T {
        return param
    }
}

此時調用方式也要修改：

fun main() {
    val mClass = MyClass()
    // val result = mClass.method<Int>(123)
    // 由于 Kotlin 的推導機制，這邊的 Int 可以省略 
    val result = mClass.method(123)
    println(result)
}

Kotlin 還允許對泛型類型進行限制鸵隧，通過指定上界的方式對泛型的類型進行約束绸罗，如將設置為 Number 類型：

class MyClass {
    fun <T : Number> method(param: T): T {
        return param
    }
}

注：在默認情況下，泛型的上界是 Any? 豆瘫，即所有的泛型都是可以指定成可空類型的珊蟀，若想讓泛型的類型不可空谓着，手動指定成 Any 即可蘸际。

回顧前面學習高階函數時的一個例子：

// 這個 build 函數和 apply 函數的作用是一樣的勒庄，
// 但 build 函數只能作用在 StringBuilder 中抛腕，而 apply 可以作用在所有類上
fun StringBuilder.build(block: StringBuilder.() -> Unit): StringBuilder {
    block()
    return this
}

要讓上面的 build 實現和 apply 一樣的功能蓖谢，可使用泛型修改如下：

fun <T> T.build(block: T.() -> Unit): T {
    block()
    return this
}

這樣就可以和 apply 一樣去使用 build 函數了逗宁。

2. 類委托和委托屬性

委托是一種設計模式倡怎，其基本理念是：操作對象自己不會去處理某段邏輯踢械，而是把工作委托給另外一個輔助對象去處理趟薄。

Kotlin 中將委托功能分為：類委托和委托屬性绽诚。（注：Java 對委托沒有語言層面的實現）

  • 類委托：將一個類的具體實現委托給另一個類去完成。

下面舉個栗子，定義一個 MySet 類實現 Set 接口：

// Set 數據結構和 list 不同的是所存儲的數據是無序的恩够，不能存儲重復的數據
// Set 接口卒落，要使用它需要使用它具體的實現類，如 HashSet

// 這邊在構造函數中接收了一個 HashSet 參數蜂桶，相當于一個輔助對象
// 然后在 Set 接口中所有的方法實現中儡毕，都沒有進行自己的實現，
// 而是調用了輔助對象 HashSet 中相應的方法扑媚，這其實就是一種委托模式
class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> {
    override val size: Int get() = helperSet.size

    override fun contains(element: T) = helperSet.contains(element)

    override fun containsAll(elements: Collection<T>) = helperSet.containsAll(elements)

    override fun isEmpty() = helperSet.isEmpty()

    override fun iterator() = helperSet.iterator()
}

委托模式的意義主要在于：大部分的方法調用輔助對象中的方法腰湾，少部分的方法由自己實現，甚至加入一些獨有方法疆股。（如果都調用輔助對象中的方法那還不如直接使用輔助對象得了）

不過费坊，上面的寫法有一定的弊端，當輔助對象中存在很多方法時旬痹，每個都去這樣調用輔助對象中的相應方法實現附井，那就很繁瑣了。還好 Kotlin 中可以通過類委托來解決两残。

Kotlin 中委托使用的關鍵字是 by永毅，在接口聲明的后面使用 by 關鍵字，再接上受委托的輔助對象即可：

class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> by helperSet{
    // 通過類委托磕昼，這邊可以免去之前的一大堆模板式代碼了卷雕，實現的效果卻是一樣的
}

比如對其某個方法重新實現节猿、新增自己的方法：

class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> by helperSet {

    // 新增一個 sayHello 方法
    fun sayHello() = println("Hello Wonderful")

    // 重寫 isEmpty 方法
    override fun isEmpty() = false
}
  • 委托屬性：將一個屬性（字段）的具體實現委托給另一個類去完成票从。

委托屬性的語法結構如下：

class MyClass {
    // by 關鍵字左邊 p 屬性的具體實現委托給了 Delegate 類去完成
    var p by Delegate()
}

接著還得對 Delegate 類進行具體的實現，如下：

class Delegate {
    var propValue: Any? = null

    // 需要使用 operator 關鍵字聲明
    // KProperty<*> 是 Kotlin 中的一個屬性操作類滨嘱，可用于獲取各種屬性相關的值峰鄙，
    // 即使用不著也必須在方法參數上聲明
    // <*> 表示不關心泛型的具體類型（類似于 Java 中的<?>）
    operator fun getValue(mClass: MyClass, prop: KProperty<*>): Any? {
        return propValue
    }

    operator fun setValue(mClass: MyClass, prop: KProperty<*>, value: Any?) {
        propValue = value
    }
}

這樣當調用 p 屬性時會自動調用 Delegate 類的 getValue() 方法，當給 p 屬性賦值時會自動調用 Delegate 類的 setValue() 方法太雨。

3. 實現一個自己的 lazy 函數

有時候初始化變量時吟榴，會用一種懶加載技術，把想要延遲執(zhí)行的代碼放到 by lazy 代碼塊中囊扳，這樣代碼塊中的代碼在一開始時就不會執(zhí)行吩翻，只有當變量首次被調用時代碼塊中的代碼才會執(zhí)行。

by lazy 的語法結構如下：

// 這里 by lazy 不是連在一起的锥咸，by 是關鍵字狭瞎，lazy 是一個高階函數
// 在 lazy 函數中會創(chuàng)建并返回一個 Delegate 對象
val p by lazy { ... }

下面舉個栗子來實現一個自己的 lazy 函數：

class Later<T>(val block: () -> T) {
    // 這里定義了個 Later 類，并將他指定成泛型類
}

接著在 Later 類中實現 getValue() 方法：

class Later<T>(val block: () -> T) {
    var value: Any? = null

    operator fun getValue(any: Any?, prop: KProperty<*>): T {
        if (value == null) {
            value = block()
        }
        return value as T
    }

    // 由于懶加載技術不會對屬性進行賦值搏予，無需實現 setValue 方法
}

為了讓它用法更加類似于 lazy 函數熊锭，再定義個頂層函數：

// 用于創(chuàng)建 Later 類的實例，并將接收的函數類型參數傳給 Later 類的構造函數
fun <T> later(block: () -> T) = Later(block)

這樣，自定義的 later 懶加載函數就完成了碗殷，用法如下：

val p by later {
    // something to do
}

本篇文章就介紹到這精绎。

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