Kotlin 知識(shí)梳理系列文章

Kotlin 知識(shí)梳理(1) - Kotlin 基礎(chǔ)
Kotlin 知識(shí)梳理(2) - 函數(shù)的定義與調(diào)用
Kotlin 知識(shí)梳理(3) - 類芒涡、對(duì)象和接口
Kotlin 知識(shí)梳理(4) - 數(shù)據(jù)類柴灯、類委托 及 object 關(guān)鍵字
Kotlin 知識(shí)梳理(5) - lambda 表達(dá)式和成員引用
Kotlin 知識(shí)梳理(6) - Kotlin 的可空性
Kotlin 知識(shí)梳理(7) - Kotlin 的類型系統(tǒng)
Kotlin 知識(shí)梳理(8) - 運(yùn)算符重載及其他約定
Kotlin 知識(shí)梳理(9) - 委托屬性
Kotlin 知識(shí)梳理(10) - 高階函數(shù)：Lambda 作為形參或返回值
Kotlin 知識(shí)梳理(11) - 內(nèi)聯(lián)函數(shù)
Kotlin 知識(shí)梳理(12) - 泛型類型參數(shù)

一、本文概要

本文是對(duì)<<Kotlin in Action>>的學(xué)習(xí)筆記费尽，如果需要運(yùn)行相應(yīng)的代碼可以訪問在線環(huán)境 try.kotlinlang.org赠群，這部分的思維導(dǎo)圖為：

二、定義類繼承結(jié)構(gòu)

2.1 Kotlin 中的接口

Kotlin的接口可以包含以下兩種類型的方法：

• 簡單的抽象方法
• 包含默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的抽象方法

簡單接口

• 一個(gè)簡單的Kotlin接口使用 interface 關(guān)鍵字來聲明旱幼，所有實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的非抽象類都需要實(shí)現(xiàn)接口中定義的抽象方法查描。
• Kotlin在類名后面使用 冒號(hào) 代替了Java中的extends和implements關(guān)鍵字，一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口柏卤，但是只能繼承一個(gè)類冬三。
• override修飾符用來標(biāo)注被重寫的父類或者接口的方法和屬性，并且是 強(qiáng)制要求 的缘缚。

下面的例子中定義了一個(gè)接口勾笆，并演示了如何實(shí)現(xiàn)該接口，以及接口中定義的抽象方法：

在接口中定義方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)

我們可以給接口的方法提供一個(gè)默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)桥滨，定義的方法和普通函數(shù)相同窝爪。

如果一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)接口，而這兩個(gè)接口定義了相同的方法齐媒，并且都提供了該方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)蒲每，那么該類必須顯示實(shí)現(xiàn)該方法，否則會(huì)在編譯時(shí)報(bào)錯(cuò)：

調(diào)用繼承自接口的方法的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)需要調(diào)用一個(gè)繼承的實(shí)現(xiàn)喻括，可以使用與Java相同的關(guān)鍵字 super邀杏，并在后面的尖括號(hào)中指明父類的名字，最后是調(diào)用的方法名：

2.2 訪問性修飾符：open唬血、final望蜡、abstract

一般類

• 在Kotlin中，類和方法默認(rèn)都是final的刁品，如果想允許創(chuàng)建一個(gè)類的子類，需要使用open修飾符來標(biāo)示這個(gè)類浩姥，此外還需要給每一個(gè)允許被重寫的屬性或方法添加open修飾符挑随。
• 如果重寫了一個(gè)基類的成員，重寫了的函數(shù)同樣默認(rèn)是open的勒叠，如果想改變這一行為兜挨，可以顯示地將重寫的成員標(biāo)注為final。

抽象類

我們可以將一個(gè)類聲明為abstract眯分，這種類不能被實(shí)例化拌汇，一個(gè)從抽象類通常包含一些沒有實(shí)現(xiàn)并且必須在子類重寫的抽象成員：

• 抽象類中的抽象函數(shù)：沒有函數(shù)體就默認(rèn)是abstract的，不一定要加上關(guān)鍵字弊决，其訪問性始終是open的噪舀。
• 抽象類中的非抽象函數(shù)：默認(rèn)是final的魁淳，如果需要重寫，那么需要加上open修飾符与倡。

小結(jié)

open界逛、final和abstract這三個(gè)訪問修飾符都 只適用于類，不能用在接口 當(dāng)中：

• open：用于聲明一個(gè)類可以被繼承纺座，或者方法可以被子類重寫息拜。
• final：不允許類被繼承，或者不允許方法被重寫净响。
• abstract：聲明抽象類少欺，或者抽象類中的抽象方法。

當(dāng)我們需要重寫方法時(shí)馋贤，必須加上override修飾符赞别。

2.3 可見性修飾符

Kotlin的可見性修飾符包括以下四種：

Java和Kotlin在可見性上的區(qū)別包括以下幾點(diǎn)：

• 在Java中默認(rèn)的可見性是包私有的，而在Kotlin中掸掸，默認(rèn)的可見性是public的氯庆。Kotlin用internal作為包可見的替代方案，它表示“只在模塊內(nèi)部可見”扰付。
• Kotlin允許在頂層聲明中使用private可見性堤撵，包括類、函數(shù)和屬性羽莺，這些聲明就只在聲明它們的文件中可見实昨，這是隱藏子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的非常有用的方式。
• 類的擴(kuò)展函數(shù)不能訪問它的private和protected成員盐固。
• Kotlin中荒给，一個(gè)外部類不能看到其內(nèi)部類中的private成員。

2.4 內(nèi)部類和嵌套類

在Kotlin中刁卜，如果我們像Java一樣志电，在一個(gè)類的內(nèi)部定義一個(gè)類，那么它并不是一個(gè) 內(nèi)部類蛔趴，而是 嵌套類挑辆，區(qū)別在于嵌套類不會(huì)持有外部類的引用，也就是說它實(shí)際上是一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類：

嵌套類

內(nèi)部類

2.5 密封類：定義受限的類繼承結(jié)構(gòu)

之前在介紹when表達(dá)式的時(shí)候箫荡，我們用了一個(gè)表達(dá)式的例子魁亦，Num和Sum繼承于基類Expr，分別表達(dá)數(shù)字和兩個(gè)表達(dá)式之和羔挡，而對(duì)于不屬于Expr的子類洁奈，我們需要提供額外的else操作符间唉。

Kotlin為這個(gè)問題提供了一個(gè)解決方案：sealed類际跪。為父類添加一個(gè)sealed修飾符，對(duì)可能創(chuàng)建的子類做出嚴(yán)格的限制喉钢，所有的直接子類必須嵌套在父類中姆打。之前的例子修改如下：

三合愈、構(gòu)造方法

在Java中，一個(gè)類可以聲明一個(gè)或多個(gè)構(gòu)造方法击狮，Kotlin則將構(gòu)造方法分為兩類：

• 主構(gòu)造方法：主要而簡潔的初始化類的方法佛析，并且在 類體外部聲明。
• 從構(gòu)造方法：在 類體內(nèi)部聲明彪蓬。

3.1 初始化類：主構(gòu)造方法和初始化語句塊

假設(shè)寸莫，我們需要定義一個(gè)包含只讀nickname屬性的User類，最簡單的方式為：

• 表明構(gòu)造方法的參數(shù)膘茎。
• 定義使用這些參數(shù)初始化的屬性，也就是nikename捣郊。

用于完成上面這兩個(gè)功能的最明確的代碼如下所示：

• constructor：用來開始一個(gè)主構(gòu)造方法和從構(gòu)造方法的聲明辽狈。
• init：引入一個(gè)初始化塊語句慈参，這種語句塊包含了在類被創(chuàng)建時(shí)執(zhí)行的代碼呛牲，并會(huì)與主構(gòu)造方法一起使用，因?yàn)橹鳂?gòu)造方法有語法限制驮配，這就是為什么要使用初始化語句塊的原因娘扩。

在上面的例子中有幾個(gè)可以簡化的點(diǎn)：

• 放在初始化語句塊的語句可以和nikename的聲明結(jié)合着茸，因此可以去掉init語句。
• 如果主構(gòu)造方法沒有注解或可見性修飾符琐旁，可以取消constructor關(guān)鍵字涮阔。
• 如果屬性用相應(yīng)的構(gòu)造方法參數(shù)來初始化，代碼可以通過把val關(guān)鍵字加在參數(shù)前的方式來進(jìn)行簡化灰殴。

經(jīng)過了以上三點(diǎn)敬特，就會(huì)得到最前面簡化后的結(jié)果。

對(duì)于構(gòu)造方法牺陶，也可以采用之前在 Kotlin 知識(shí)梳理(2) - 函數(shù)的定義與調(diào)用 中介紹的 命名參數(shù) 和 默認(rèn)參數(shù)值 的技巧伟阔，如果所有的構(gòu)造方法都有默認(rèn)值，編譯器會(huì)生成一個(gè)額外的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法來使用所有的默認(rèn)值掰伸。

在Java中皱炉，如果父類定義了一個(gè)構(gòu)造方法，那么在子類的構(gòu)造方法中狮鸭，必須要通過super方法初始化父類合搅，例如：

//父類。
public class User {

    private String nikeName;

    User(String nikeName) {
        this.nikeName = nikeName;
    }
}
//子類歧蕉。
public class TwitterUser extends User {

    public TwitterUser(String nikeName) {
       super(nikeName);
    }
}

而在Kotlin中灾部，可以通過在基類列表的父類引用中提供父類構(gòu)造方法參數(shù)的方式來做到這一點(diǎn)：

報(bào)錯(cuò)的原因?yàn)椋?/p>

3.2 用不同的方式來初始化父類

大多數(shù)在Java中需要重載構(gòu)造方法的場(chǎng)景都被Kotlin支持命名參數(shù)和參數(shù)默認(rèn)值的語法所覆蓋了榛鼎。

定義從構(gòu)造方法：constructor

而當(dāng)我們需要擴(kuò)展一個(gè)框架來提供多個(gè)構(gòu)造方法逃呼，以便于通過不同的方式來初始化類的時(shí)候，就會(huì)需要用到從構(gòu)造方法者娱，從構(gòu)造方式使用constructor方法引出抡笼，例如下面的代碼：

子類調(diào)用父類的從構(gòu)造方法：super

如果想要擴(kuò)展這個(gè)類，可以聲明同樣的構(gòu)造方法黄鳍，并使用super關(guān)鍵字調(diào)用對(duì)應(yīng)的父類構(gòu)造方法：

子類調(diào)用自己的另一個(gè)構(gòu)造方法：this

如果想要從一個(gè)構(gòu)造方法中推姻，調(diào)用你自己的類的另一個(gè)構(gòu)造方法，那么可以使用this關(guān)鍵字：

3.3 實(shí)現(xiàn)在接口中聲明的屬性

在Kotlin中，接口可以包含抽象屬性的聲明：

下面是三個(gè)例子：

• PrivateUser：直接在主構(gòu)造方法中聲明了這個(gè)屬性靡馁，這個(gè)屬性實(shí)現(xiàn)了來自于User的抽象屬性饲嗽，所以要標(biāo)記為override。
• SubscribingUser：通過一個(gè)自定義的getter實(shí)現(xiàn)奈嘿，這個(gè)屬性沒有一個(gè)支持字段來存儲(chǔ)它的值貌虾，它只有一個(gè)getter在每次調(diào)用時(shí)從email中得到昵稱。
• FacebookUser：在初始化時(shí)裙犹，將nickname屬性與值關(guān)聯(lián)尽狠。

接口除了可以聲明抽象屬性外，還可以包含具有getter和setter的屬性叶圃，只要它們沒有引用一個(gè)支持字段（支持字段需要在接口中存儲(chǔ)狀態(tài)袄膏，而這是不允許的）：

• email：必須在子類中重寫。
• nickname：有一個(gè)自定義的getter掺冠，可以被子類繼承沉馆。

運(yùn)行結(jié)果為：

4.4 通過 getter 和 setter 訪問支持字段

現(xiàn)在，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了兩種屬性的用法：

• 存儲(chǔ)值的屬性
• 具有自定義訪問器在每次訪問時(shí)計(jì)算值的屬性

現(xiàn)在德崭，我們結(jié)合以上兩種斥黑，來實(shí)現(xiàn)一個(gè)既可以存儲(chǔ)值，又可以在值被訪問和修改時(shí)提供額外邏輯的屬性：

• 如果顯示地引用或者使用默認(rèn)的訪問器實(shí)現(xiàn)锌奴，編譯器會(huì)為屬性生成支持字段。
• 如果你提供了一個(gè)自定義的訪問器實(shí)現(xiàn)并且沒有使用field憾股，支持字段就不會(huì)被呈現(xiàn)出來鹿蜀。

4.5 修改訪問器的可見性

訪問器的可見性默認(rèn)與屬性的可見性相同，但是如果需要可以通過在get和set關(guān)鍵字前放置可見性修飾符的方式來修改它服球，例如在下面的例子中茴恰，我們將setter的可見性修改為private：

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