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类和继承
类
Kotlin 中使用关键字 class
声明类
class Invoice {
}
类声明由类名、类头(指定其类型参数、主构造函数等)和由大括号包围的类体构成。类头和类体都是可选的; 如果一个类没有类体,可以省略花括号。
class Empty
构造函数
在 Kotlin 中的一个类可以有一个主构造函数和一个或多个次构造函数。主构造函数是类头的一部分:它跟在类名(和可选的类型参数)后。
class Person constructor(firstName: String) {
}
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) {
}
主构造函数不能包含任何的代码。初始化的代码可以放到以 init
关键字作为前缀的初始化块(initializer blocks)中:
class Customer(name: String) {
init {
logger.info("Customer initialized with value ${name}")
}
}
注意,主构造的参数可以在初始化块中使用。它们也可以在类体内声明的属性初始化器中使用:
class Customer(name: String) {
val customerKey = name.toUpperCase()
}
事实上,声明属性以及从主构造函数初始化属性,Kotlin 有简洁的语法:
class Person(val firstName: String, val lastName: String, var age: Int) {
// ……
}
与普通属性一样,主构造函数中声明的属性可以是可变的(var
)或只读的(val
)。
如果构造函数有注解或可见性修饰符,这个 constructor
关键字是必需的,并且这些修饰符在它前面:
class Customer public @Inject constructor(name: String) { …… }
更多详情,参见可见性修饰符
次构造函数
类也可以声明前缀有 constructor
的次构造函数:
class Person {
constructor(parent: Person) {
parent.children.add(this)
}
}
如果类有一个主构造函数,每个次构造函数需要委托给主构造函数,
可以直接委托或者通过别的次构造函数间接委托。委托到同一个类的另一个构造函数用 this
关键字即可:
class Person(val name: String) {
constructor(name: String, parent: Person) : this(name) {
parent.children.add(this)
}
}
如果一个非抽象类没有声明任何(主或次)构造函数,它会有一个生成的不带参数的主构造函数。构造函数的可见性是 public。如果你不希望你的类有一个公有构造函数,你需要声明一个带有非默认可见性的空的主构造函数:
class DontCreateMe private constructor () {
}
注意:在 JVM 上,如果主构造函数的所有的参数都有默认值,编译器会生成 一个额外的无参构造函数,它将使用默认值。这使得 Kotlin 更易于使用像 Jackson 或者 JPA 这样的通过无参构造函数创建类的实例的库。
class Customer(val customerName: String = "")
{:.info}
创建类的实例
要创建一个类的实例,我们就像普通函数一样调用构造函数:
val invoice = Invoice()
val customer = Customer("Joe Smith")
注意 Kotlin 并没有 new
关键字。
创建嵌套类、内部类和匿名内部类的类实例在嵌套类中有述。
类成员
类可以包含:
继承
在 Kotlin 中所有类都有一个共同的超类 Any
,这对于没有超类型声明的类是默认超类:
class Example // 从 Any 隐式继承
Any
不是 java.lang.Object
;尤其是,它除了 equals()
、hashCode()
和toString()
外没有任何成员。
更多细节请查阅Java互操作性部分。
要声明一个显式的超类型,我们把类型放到类头的冒号之后:
open class Base(p: Int)
class Derived(p: Int) : Base(p)
如果该类有一个主构造函数,其基类型可以(并且必须) 用(基类型的)主构造函数参数就地初始化。
如果类没有主构造函数,那么每个次构造函数必须使用 super
关键字初始化其基类型,或委托给另一个构造函数做到这一点。
注意,在这种情况下,不同的次构造函数可以调用基类型的不同的构造函数:
class MyView : View {
constructor(ctx: Context) : super(ctx)
constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx, attrs)
}
类上的 open
标注与 Java 中 final
相反,它允许其他类从这个类继承。默认情况下,在 Kotlin 中所有的类都是 final,
对应于 Effective Java书中的第 17 条:要么为继承而设计,并提供文档说明,要么就禁止继承。
覆盖方法
我们之前提到过,Kotlin 力求清晰显式。与 Java 不同,Kotlin 需要显式标注可覆盖的成员(我们称之为开放)和覆盖后的成员:
open class Base {
open fun v() {}
fun nv() {}
}
class Derived() : Base() {
override fun v() {}
}
Derived.v() 函数上必须加上 override标注。如果没写,编译器将会报错。
如果函数没有标注 open 如 Base.nv()
,则子类中不允许定义相同签名的函数,
不论加不加 override。在一个 final 类中(没有用 open 标注的类),开放成员是禁止的。
标记为 override
的成员本身是开放的,也就是说,它可以在子类中覆盖。如果你想禁止再次覆盖,使用 final
关键字:
open class AnotherDerived() : Base() {
final override fun v() {}
}
覆盖属性
属性覆盖与方法覆盖类似;在超类中声明然后在派生类中重新声明的属性必须以 override
开头,并且它们必须具有兼容的类型。每个声明的属性可以由具有初始化器的属性或者具有 getter 方法的属性覆盖。
open class Foo {
open val x: Int get() { …… }
}
class Bar1 : Foo() {
override val x: Int = ……
}
你也可以用一个 var
属性覆盖一个 val
属性,但反之则不行。这是允许的,因为一个 val
属性本质上声明了一个 getter 方法,而将其覆盖为 var
只是在子类中额外声明一个 setter 方法。
请注意,你可以在主构造函数中使用 override
关键字作为属性声明的一部分。
interface Foo {
val count: Int
}
class Bar1(override val count: Int) : Foo
class Bar2 : Foo {
override var count: Int = 0
}
调用超类实现
派生类中的代码可以使用 super
关键字调用其超类的函数与属性访问器的实现:
open class Foo {
open fun f() { println("Foo.f()") }
open val x: Int get() = 1
}
class Bar : Foo() {
override fun f() {
super.f()
println("Bar.f()")
}
override val x: Int get() = super.x + 1
}
在一个内部类中访问外部类的超类,可以通过由外部类名限定的 super
关键字来实现:super@Outer
:
class Bar : Foo() {
override fun f() { /* …… */ }
override val x: Int get() = 0
inner class Baz {
fun g() {
[email protected]() // 调用 Foo 实现的 f()
println([email protected]) // 使用 Foo 实现的 x 的 getter
}
}
}
覆盖规则
在 Kotlin 中,实现继承由下述规则规定:如果一个类从它的直接超类继承相同成员的多个实现,
它必须覆盖这个成员并提供其自己的实现(也许用继承来的其中之一)。
为了表示采用从哪个超类型继承的实现,我们使用由尖括号中超类型名限定的 super
,如 super<Base>
:
open class A {
open fun f() { print("A") }
fun a() { print("a") }
}
interface B {
fun f() { print("B") } // 接口成员默认就是“open”的
fun b() { print("b") }
}
class C() : A(), B {
// 编译器要求覆盖 f():
override fun f() {
super<A>.f() // 调用 A.f()
super<B>.f() // 调用 B.f()
}
}
同时继承 A
和 B
没问题,并且 a()
和 b()
也没问题因为 C
只继承了每个函数的一个实现。
但是 f()
由 C
继承了两个实现,所以我们必须在 C
中覆盖 f()
并且提供我们自己的实现来消除歧义。
抽象类
类和其中的某些成员可以声明为 abstract
。
抽象成员在本类中可以不用实现。
需要注意的是,我们并不需要用 open
标注一个抽象类或者函数——因为这不言而喻。
我们可以用一个抽象成员覆盖一个非抽象的开放成员
open class Base {
open fun f() {}
}
abstract class Derived : Base() {
override abstract fun f()
}
伴生对象
与 Java 或 C# 不同,在 Kotlin 中类没有静态方法。在大多数情况下,它建议简单地使用包级函数。
如果你需要写一个可以无需用一个类的实例来调用、但需要访问类内部的函数(例如,工厂方法),你可以把它写成该类内对象声明中的一员。
更具体地讲,如果在你的类内声明了一个伴生对象, 你就可以使用像在 Java/C# 中调用静态方法相同的语法来调用其成员,只使用类名作为限定符。