Kotlin学习笔记9——类和对象
前言
上一篇,我们学习了Kotlin中的内联函数,今天继续来学习Kotlin中的类和对象。
类定义
Kotlin 类可以包含:构造函数和初始化代码块、函数、属性、内部类、对象声明,Kotlin 中使用关键字 class 声明类,后面紧跟类名。接下来看一个简单的类定义:
class Runoob {
// 类名为 Runoob
// 大括号内是类体构成
fun foo() {
print("Foo") } // 成员函数
}
类的属性
属性定义
类的属性可以用关键字 var 声明为可变的,否则使用只读关键字 val 声明为不可变。
class Address {
var name: String = "Holmes, Sherlock"
var street: String = "Baker"
var city: String = "London"
var state: String? = null
var zip: String = "123456"
}
要使用一个属性,只要用名称引用它即可:
val result = Address() // Kotlin 中没有“new”关键字
result.name = "Jim"
Getters 与 Setters
属性声明的完整语法:
var <propertyName>[: <PropertyType>] [= <property_initializer>]
[<getter>]
[<setter>]
getter 和 setter 都是可选
如果属性类型可以从初始化语句或者类的成员函数中推断出来,那就可以省去类型,val不允许设置setter函数,因为它是只读的。
var allByDefault: Int? // 错误: 需要一个初始化语句, 默认实现了 getter 和 setter 方法
var initialized = 1 // 类型为 Int, 默认实现了 getter 和 setter
val simple: Int? // 类型为 Int ,默认实现 getter ,但必须在构造函数中初始化
val inferredType = 1 // 类型为 Int 类型,默认实现 getter
实例
以下实例定义了一个 Person 类,包含两个可变变量 lastName 和 no,lastName 修改了 getter 方法,no 修改了 setter 方法。
class Person {
var lastName: String = "zhang"
get() = field.toUpperCase() // 将变量赋值后转换为大写
set
var no: Int = 100
get() = field // 后端变量
set(value) {
if (value < 10) {
// 如果传入的值小于 10 返回该值
field = value
} else {
field = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
var heiht: Float = 145.4f
private set
}
// 测试
fun main(args: Array<String>) {
var person: Person = Person()
person.lastName = "wang"
println("lastName:${
person.lastName}")
person.no = 9
println("no:${
person.no}")
person.no = 20
println("no:${
person.no}")
}
输出结果为:
lastName:WANG
no:9
no:-1
幕后字段
Kotlin 中类不能有字段。提供了 Backing Fields(幕后字段) 机制,备用字段使用field关键字声明,field 关键词只能用于属性的访问器,如以上实例:
//在这里的get和set方法中field字段代表了no自己
var no: Int = 100
get() = field // 幕后字段
set(value) {
if (value < 10) {
// 如果传入的值小于 10 返回该值
field = value
} else {
field = -1 // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
}
}
如果属性至少一个访问器使用默认实现,或者自定义访问器通过 field 引用幕后字段,将会为该属性生成一个幕后字段。例如,下面的情况下, 就没有幕后字段:
val isEmpty: Boolean
get() = this.size == 0
幕后属性
幕后属性是我们自己定义的,一般用于这种情况:我们希望定义一个这样的变量,对外表现为只能读,不能写,对内表现可以任意读写。这在Java中的应该只能通过函数来做,Kotlin中定义变量val只能读,不能写,var任意读写,那么同一个变量,怎么实现两种情况呢?
class Demo{
private var _size:Int = 0
val size get() = _size
}
这里size是提供给对外的变量,_size是内部使用的,其实最后还是通过函数来控制的,我们可以看看字节码:
public final class Demo {
private int _size;
public final int getSize() {
return this._size;
}
}
这里_size就叫做幕后属性
构造函数
在 Kotlin 中的一个类可以有一个主构造函数以及一个或多个次构造函数。
主构造器
主构造器中不能包含任何代码,初始化代码可以放在初始化代码段中,初始化代码段使用 init 关键字作为前缀。主构造函数是类头的一部分:它跟在类名(与可选的类型参数)后。
class Person constructor(firstName: String) {
init {
println("FirstName is $firstName")
}
}
如果主构造函数没有任何注解或者可见性修饰符,可以省略这个 constructor 关键字。
class Person(firstName: String) {
/*……*/ }
注意:主构造器的参数可以在初始化代码段中使用,也可以在类主体n定义的属性初始化代码中使用。 一种简洁语法,可以通过主构造器来定义属性并初始化属性值(可以是var或val):
class People(val firstName: String, val lastName: String) {
//...
}
上面的代码等同下面的代码:
class People() {
val firstName: String = ""
val lastName: String = ""
//...
}
如果构造器有注解,或者有可见度修饰符,这时constructor关键字是必须的,注解和修饰符要放在它之前。
创建一个 Runoob类,并通过构造函数传入网站名:
class Runoob constructor(name: String) {
// 类名为 Runoob
// 大括号内是类体构成
var url: String = "http://www.runoob.com"
var country: String = "CN"
var siteName = name
init {
println("初始化网站名: ${
name}")
}
fun printTest() {
println("我是类的函数")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val runoob = Runoob("菜鸟教程")
println(runoob.siteName)
println(runoob.url)
println(runoob.country)
runoob.printTest()
}
输出结果为:
初始化网站名: 菜鸟教程
菜鸟教程
http://www.runoob.com
CN
我是类的函数
次构造函数
类也可以有二级构造函数,需要加前缀 constructor:
class Person {
constructor(parent: Person) {
parent.children.add(this)
}
}
如果类有主构造函数,每个次构造函数都要,或直接或间接通过另一个次构造函数代理主构造函数。在同一个类中代理另一个构造函数使用 this 关键字:
class Person(val name: String) {
constructor (name: String, age:Int) : this(name) {
// 初始化...
}
}
如果一个非抽象类没有声明构造函数(主构造函数或次构造函数),它会产生一个没有参数的构造函数。构造函数是 public 。如果你不想你的类有公共的构造函数,你就得声明一个空的主构造函数:
class DontCreateMe private constructor () {
}
示例:
class Runoob constructor(name: String) {
// 类名为 Runoob
// 大括号内是类体构成
var url: String = "http://www.runoob.com"
var country: String = "CN"
var siteName = name
init {
println("初始化网站名: ${
name}")
}
// 次构造函数
constructor (name: String, alexa: Int) : this(name) {
println("Alexa 排名 $alexa")
}
fun printTest() {
println("我是类的函数")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val runoob = Runoob("菜鸟教程", 10000)
println(runoob.siteName)
println(runoob.url)
println(runoob.country)
runoob.printTest()
}
输出结果为:
初始化网站名: 菜鸟教程
Alexa 排名 10000
菜鸟教程
http://www.runoob.com
CN
我是类的函数
抽象类
抽象是面向对象编程的特征之一,类本身,或类中的部分成员,都可以声明为abstract的。抽象成员在类中不存在具体的实现。
注意:无需对抽象类或抽象成员标注open注解。
open class Base {
open fun f() {
}
}
abstract class Derived : Base() {
override abstract fun f()
}
嵌套类
我们可以把类嵌套在其他类中,看以下实例:
class Outer {
// 外部类
private val bar: Int = 1
class Nested {
// 嵌套类
fun foo() = 2
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val demo = Outer.Nested().foo() // 调用格式:外部类.嵌套类.嵌套类方法/属性
println(demo) // == 2
}
内部类
内部类使用 inner 关键字来表示。
内部类会带有一个对外部类的对象的引用,所以内部类可以访问外部类成员属性和成员函数。
class Outer {
private val bar: Int = 1
var v = "成员属性"
/**嵌套内部类**/
inner class Inner {
fun foo() = bar // 访问外部类成员
fun innerTest() {
var o = this@Outer //获取外部类的成员变量
println("内部类可以引用外部类的成员,例如:" + o.v)
}
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val demo = Outer().Inner().foo()
println(demo) // 1
val demo2 = Outer().Inner().innerTest()
println(demo2) // 内部类可以引用外部类的成员,例如:成员属性
}
为了消除歧义,要访问来自外部作用域的 this,我们使用this@label,其中 @label 是一个 代指 this 来源的标签。
嵌套类和内部类在使用时的区别
创建对象的区别
var demo = Outter.Nested()// 嵌套类,Outter后边没有括号
var demo = Outter().Inner();// 内部类,Outter后边有括号
也就是说,要想构造内部类的对象,必须先构造外部类的对象,而嵌套类则不需要;
引用外部类的成员变量的方式不同
先来看嵌套类:
class Outer {
// 外部类
private val bar: Int = 1
class Nested {
// 嵌套类
var ot: Outer = Outer()
println(ot.bar) // 嵌套类可以引用外部类私有变量,但要先创建外部类的实例,不能直接引用
fun foo() = 2
}
}
再来看一下内部类:
class Outer {
private val bar: Int = 1
var v = "成员属性"
/**嵌套内部类**/
inner class Inner {
fun foo() = bar // 访问外部类成员
fun innerTest() {
var o = this@Outer //获取外部类的成员变量
println("内部类可以引用外部类的成员,例如:" + o.v)
}
}
}
可以看来内部类可以直接通过 this@ 外部类名 的形式引用外部类的成员变量,不需要创建外部类对象;
匿名内部类
使用对象表达式来创建匿名内部类,使用object关键字:
class Test {
var v = "成员属性"
fun setInterFace(test: TestInterFace) {
test.test()
}
}
/**
* 定义接口
*/
interface TestInterFace {
fun test()
}
fun main(args: Array<String>) {
var test = Test()
/**
* 采用对象表达式来创建接口对象,即匿名内部类的实例。
*/
test.setInterFace(object : TestInterFace {
override fun test() {
println("对象表达式创建匿名内部类的实例")
}
})
}
枚举类
枚举类需要在类名前添加enum关键字,默认名称为枚举字符名,值从0开始
enum class Color {
RED,BLACK,BLUE,GREEN,WHITE
}
使用:
//枚举
var color:Color=Color.BLUE
println(Color.values())
println(Color.valueOf("RED"))
println(color.name)
println(color.ordinal)
结果:
[Lcom.example.kotlindemo.Color;@30dae81
RED
BLUE
2
接口
Kotlin 的接口可以既包含抽象方法的声明也包含实现。与抽象类不同的是,接口无法保存状态。它可以有属性但必须声明为抽象或提供访问器实现。
使用关键字 interface 来定义接口
interface MyInterface {
fun bar()
fun foo() {
// 可选的方法体
}
}
实现接口
一个类或者对象可以实现一个或多个接口,多个接口用逗号隔开
class Child : MyInterface {
override fun bar() {
// 方法体
}
}
接口中的属性
你可以在接口中定义属性。在接口中声明的属性要么是抽象的,要么提供访问器的实现。在接口中声明的属性不能有幕后字段(backing field),因此接口中声明的访问器不能引用它们。
interface MyInterface {
val prop: Int // 抽象的
val propertyWithImplementation: String
get() = "foo"
fun foo() {
print(prop)
}
}
class Child : MyInterface {
override val prop: Int = 29
}
接口继承
一个接口可以从其他接口派生,从而既提供基类型成员的实现也声明新的函数与属性。很自然地,实现这样接口的类只需定义所缺少的实现:
interface Named {
val name: String
}
interface Person : Named {
val firstName: String
val lastName: String
override val name: String get() = "$firstName $lastName"
}
data class Employee(
// 不必实现“name”
override val firstName: String,
override val lastName: String,
val position: Position
) : Person
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<A>.foo()
super<B>.foo()
}
override fun bar() {
super<B>.bar()
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val d = D()
d.foo();
d.bar();
}
//输出结果:ABbar
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。
类的修饰符
类的修饰符包括 classModifier 和_accessModifier_:
- classModifier: 类属性修饰符,标示类本身特性。
abstract // 抽象类
final // 类不可继承,默认属性
enum // 枚举类
open // 类可继承,类默认是final的
annotation // 注解类
- accessModifier: 访问权限修饰符
private // 仅在同一个文件中可见
protected // 同一个文件中或子类可见
public // 所有调用的地方都可见
internal // 同一个模块中可见
示例:
// 文件名:example.kt
package foo
private fun foo() {
} // 在 example.kt 内可见
public var bar: Int = 5 // 该属性随处可见
internal val baz = 6 // 相同模块内可见
尾巴
今天的学习笔记就先到这里了,下一篇我们将学习Kotlin中的继承。
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