一 接口
Kotlin 接口与 Java 8 类似,使用 interface 关键字定义接口,允许方法有默认实现:
interface MyInterface { fun bar() // 未实现 fun foo() { //已实现 // 可选的方法体 println("foo") }}
实现接口
一个类或者对象可以实现一个或多个接口。
class Child : MyInterface { override fun bar() { // 方法体 }}
接口中的属性
接口中的属性只能是抽象的,不允许初始化值,接口不会保存属性值,实现接口时,必须重写属性:
interface MyInterface{ var name:String //name 属性, 抽象的} class MyImpl:MyInterface{ override var name: String = "runoob" //重写属性}
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.foo() super.foo() } override fun bar() { super.bar() }} fun main(args: Array) { val d = D() d.foo(); d.bar();}
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。
二 扩展
Kotlin 可以对一个类的属性和方法进行扩展,且不需要继承或使用 Decorator 模式。
扩展是一种静态行为,对被扩展的类代码本身不会造成任何影响。
扩展函数
扩展函数可以在已有类中添加新的方法,不会对原类做修改,扩展函数定义形式:
fun receiverType.functionName(params){ body}
- receiverType:表示函数的接收者,也就是函数扩展的对象
- functionName:扩展函数的名称
- params:扩展函数的参数,可以为NULL
以下实例扩展 User 类 :
class User(var name:String)/**扩展函数**/fun User.Print(){ print("用户名 $name")}fun main(arg:Array){ var user = User("Runoob") user.Print()}
下面代码为 MutableList 添加一个swap 函数:
// 扩展函数 swap,调换不同位置的值fun MutableList .swap(index1: Int, index2: Int) { val tmp = this[index1] // this 对应该列表 this[index1] = this[index2] this[index2] = tmp}fun main(args: Array) { val l = mutableListOf(1, 2, 3) // 位置 0 和 2 的值做了互换 l.swap(0, 2) // 'swap()' 函数内的 'this' 将指向 'l' 的值 println(l.toString())}
this关键字指代接收者对象(receiver object)(也就是调用扩展函数时, 在点号之前指定的对象实例)。
扩展函数是静态解析的
扩展函数是静态解析的,并不是接收者类型的虚拟成员,在调用扩展函数时,具体被调用的的是哪一个函数,由调用函数的的对象表达式来决定的,而不是动态的类型决定的:
open class Cclass D: C()fun C.foo() = "c" // 扩展函数 foofun D.foo() = "d" // 扩展函数 foofun printFoo(c: C) { println(c.foo()) // 类型是 C 类}fun main(arg:Array){ printFoo(D()) //c}
若扩展函数和成员函数一致,则使用该函数时,会优先使用成员函数。
class C { fun foo() { println("成员函数") }}fun C.foo() { println("扩展函数") }fun main(arg:Array){ var c = C() c.foo() //成员函数}
扩展一个空对象
在扩展函数内, 可以通过 this 来判断接收者是否为 NULL,这样,即使接收者为 NULL,也可以调用扩展函数。例如:
fun Any?.toString(): String { if (this == null) return "null" // 空检测之后,“this”会自动转换为非空类型,所以下面的 toString() // 解析为 Any 类的成员函数 return toString()}fun main(arg:Array){ var t = null println(t.toString())}
>扩展属性
除了函数,Kotlin 也支持属性对属性进行扩展:
valList .lastIndex: Int get() = size - 1
扩展属性允许定义在类或者kotlin文件中,不允许定义在函数中。初始化属性因为属性没有后端字段(backing field),所以不允许被初始化,只能由显式提供的 getter/setter 定义。
val Foo.bar = 1 // 错误:扩展属性不能有初始化器
扩展属性只能被声明为 val。
伴生对象的扩展
如果一个类定义有一个伴生对象 ,你也可以为伴生对象定义扩展函数和属性。
伴生对象通过"类名."形式调用伴生对象,伴生对象声明的扩展函数,通过用类名限定符来调用:
class MyClass { companion object { } // 将被称为 "Companion"}fun MyClass.Companion.foo() { println("伴随对象的扩展函数")}val MyClass.Companion.no: Int get() = 10fun main(args: Array) { println("no:${MyClass.no}") MyClass.foo()}
扩展的作用域
通常扩展函数或属性定义在顶级包下:
package foo.barfun Baz.goo() { …… }
要使用所定义包之外的一个扩展, 通过import导入扩展的函数名进行使用:
package com.example.usageimport foo.bar.goo // 导入所有名为 goo 的扩展 // 或者import foo.bar.* // 从 foo.bar 导入一切fun usage(baz: Baz) { baz.goo()}
扩展声明为成员
在一个类内部你可以为另一个类声明扩展。
在这个扩展中,有个多个隐含的接受者,其中扩展方法定义所在类的实例称为分发接受者,而扩展方法的目标类型的实例称为扩展接受者。
class D { fun bar() { println("D bar") }}class C { fun baz() { println("C baz") } fun D.foo() { bar() // 调用 D.bar baz() // 调用 C.baz } fun caller(d: D) { d.foo() // 调用扩展函数 }}fun main(args: Array) { val c: C = C() val d: D = D() c.caller(d)}
在 C 类内,创建了 D 类的扩展。此时,C 被成为分发接受者,而 D 为扩展接受者。从上例中,可以清楚的看到,在扩展函数中,可以调用派发接收者的成员函数。
假如在调用某一个函数,而该函数在分发接受者和扩展接受者均存在,则以扩展接收者优先,要引用分发接收者的成员你可以使用限定的 this 语法。
以成员的形式定义的扩展函数, 可以声明为 open , 而且可以在子类中覆盖. 也就是说, 在这类扩展函数的派 发过程中, 针对分发接受者是虚拟的(virtual), 但针对扩展接受者仍然是静态的。
open class D {}class D1 : D() {}open class C { open fun D.foo() { println("D.foo in C") } open fun D1.foo() { println("D1.foo in C") } fun caller(d: D) { d.foo() // 调用扩展函数 }}class C1 : C() { override fun D.foo() { println("D.foo in C1") } override fun D1.foo() { println("D1.foo in C1") }}fun main(args: Array) { C().caller(D()) // 输出 "D.foo in C" C1().caller(D()) // 输出 "D.foo in C1" —— 分发接收者虚拟解析 C().caller(D1()) // 输出 "D.foo in C" —— 扩展接收者静态解析}
三 数据类和密封类
数据类
Kotlin 可以创建一个只包含数据的类,关键字为 data:
data class User(val name: String, val age: Int)
编译器会自动的从主构造函数中根据所有声明的属性提取以下函数:
equals()
/hashCode()
toString()
格式如"User(name=John, age=42)"
componentN() functions
对应于属性,按声明顺序排列copy()
函数
如果这些函数在类中已经被明确定义了,或者从超类中继承而来,就不再会生成。
为了保证生成代码的一致性以及有意义,数据类需要满足以下条件:
-
主构造函数至少包含一个参数。
-
所有的主构造函数的参数必须标识为
val
或者var
; -
数据类不可以声明为
abstract
,open
,sealed
或者inner
; -
数据类不能继承其他类 (但是可以实现接口)。
复制
复制使用 copy() 函数,我们可以使用该函数复制对象并修改部分属性, 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)
实例
使用 copy 类复制 User 数据类,并修改 age 属性:
data class User(val name: String, val age: Int)fun main(args: Array) { val jack = User(name = "Jack", age = 1) val olderJack = jack.copy(age = 2) println(jack) println(olderJack)}
数据类以及解构声明
组件函数允许数据类在解构声明中使用:
val jane = User("Jane", 35)val (name, age) = janeprintln("$name, $age years of age") // prints "Jane, 35 years of age"
标准数据类
标准库提供了 Pair 和 Triple 。在大多数情形中,命名数据类是更好的设计选择,因为这样代码可读性更强而且提供了有意义的名字和属性。
密封类
密封类用来表示受限的类继承结构:当一个值为有限几种的类型, 而不能有任何其他类型时。在某种意义上,他们是枚举类的扩展:枚举类型的值集合 也是受限的,但每个枚举常量只存在一个实例,而密封类 的一个子类可以有可包含状态的多个实例。
声明一个密封类,使用 sealed 修饰类,密封类可以有子类,但是所有的子类都必须要内嵌在密封类中。
sealed 不能修饰 interface ,abstract class(会报 warning,但是不会出现编译错误)
sealed class Exprdata class Const(val number: Double) : Expr()data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()object NotANumber : Expr()fun eval(expr: Expr): Double = when (expr) { is Const -> expr.number is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2) NotANumber -> Double.NaN
// 不再需要 `else` 子句,因为我们已经覆盖了所有的情况
}
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。