Kotlin 的类特性(上)

前面三章的内容是写给希望快速了解 Kotlin 语言的大忙人的。
而从本章开始，才会真正讲述 Kotlin 语言的神奇之处。

与 Java 相同，Kotlin 声明类的关键字是class。类声明由类名、类头和类体构成。
其中类头和类体都是可选的; 如果一个类没有类体，那么花括号也是可以省略的。

1. 构造函数

Kotlin 的构造函数可以写在类头中，跟在类名后面，如果有注解还需要加上关键字constructor。这种写法声明的构造函数，我们称之为主构造函数。例如下面我们为Person创建带一个String类型参数的构造函数。

  1. class Person(private val name: String) {
  2.     fun sayHello() {
  3.         println("hello $name")
  4.     }
  5. }

在构造函数中声明的参数，它们默认属于类的公有字段，可以直接使用，如果你不希望别的类访问到这个变量，可以用private修饰。

在主构造函数中不能有任何代码实现，如果有额外的代码需要在构造方法中执行，你需要放到init代码块中执行。同时，在本示例中由于需要更改 name 参数的值，我们将 val 改为 var,表明 name 参数是一个可改变的参数。

  1. class Person(private var name: String) {
  3.     init {
  4.         name = "Zhang Tao"
  5.     }
  7.     internal fun sayHello() {
  8.         println("hello $name")
  9.     }
  10. }

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。

另外，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。

2. 次级构造函数

一个类当然会有多个构造函数的可能，只有主构造函数可以写在类头中，其他的次级构造函数(Secondary Constructors)就需要写在类体中了。

  1. class Person(private var name: String) {
  3.     private var description: String? = null
  5.     init {
  6.         name = "Zhang Tao"
  7.     }
  9.     constructor(name: String, description: String) : this(name) {
  10.         this.description = description
  11.     }
  13.     internal fun sayHello() {
  14.         println("hello $name")
  15.     }
  16. }

这里我们让次级构造函数调用了主构造函数，完成 name 的赋值。由于次级构造函数不能直接将参数转换为字段，所以需要手动声明一个 description 字段，并为 description 字段赋值。

3. 修饰符

点开 IDEA，工程目录中的 out 列表，看到我们写完的 Person被编译为 class 文件后的样子。

Kotlin

3.1 open 修饰符

Kotlin 默认会为每个变量和方法添加 final 修饰符。这么做的目的是为了程序运行的性能，其实在 Java 程序中，你也应该尽可能为每个类添加final 修饰符( 见 Effective Java 第四章 17 条)。

为每个类加了final也就是说，在 Kotlin 中默认每个类都是不可被继承的。如果你确定这个类是会被继承的，那么你需要给这个类添加 open 修饰符。

3.2 internal 修饰符

写过 Java 的同学一定知道，Java 有三种访问修饰符，public/private/protected，还有一个默认的包级别访问权限没有修饰符。

在 Kotlin 中，默认的访问权限是 public，也就是说不加访问权限修饰符的就是 public 的。而多增加了一种访问修饰符叫 internal。它是模块级别的访问权限。

何为模块(module)，我们称被一起编译的一系列 Kotlin 文件为一个模块。在 IDEA 中可以很明确的看到一个 module就是一个模块，当跨 module 的时候就无法访问另一个module 的 internal 变量或方法。

4. 一些特殊的类

4.1 枚举类

在 Kotlin 中，每个枚举常量都是一个对象。枚举常量用逗号分隔。 例如我们写一个枚举类 Programer。

  1. enum class Programer {
  2.     JAVA, KOTLIN, C, CPP, ANDROID;
  3. }

当它被编译成 class 后，将转为如下代码实际就是一个私有了构造函数的kotlin.Enum继承类。

  1. public final enum class Programer 
  2. private constructor() : kotlin.Enum<Programer> {
  3.     JAVA, KOTLIN, C, CPP, ANDROID;
  4. }

接着我们再来看kotlin.Enum这个类(节选)

  1. public abstract class Enum<E : Enum<E>>
  2. (name: String, ordinal: Int): Comparable<E> {
  3.     companion object {}
  5.     /**
  6.      * Returns the name of this enum constant,
  7.      *  exactly as declared in its enum declaration.
  8.      */
  9.     public final val name: String
  11.     /**
  12.      * Returns the ordinal of this enumeration 
  13.      * constant (its position in its enum 
  14.      * declaration, where the initial constant
  15.      * is assigned an ordinal of zero).
  16.      */
  17.     public final val ordinal: Int
  19.     public override final fun compareTo(other: E): Int
  20. }

发现，其实在 Kotlin 中，枚举的本质是一个实现了Comparable的 class，其排序就是按照字段在枚举类中定义的顺序来的。

4.2 sealed 密封类

sealed 修饰的类称为密封类，用来表示受限的类层次结构。例如当一个值为有限集中的 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。

4.3 data 数据类

data 修饰的类称之为数据类。它通常用在我们写的一些 POJO 类上。

当 data 修饰后，会自动将所有成员用operator声明，即为这些成员生成类似 Java 的 getter/setter 方法。

本章就先介绍到这，下一章我们讲继承与组合，伪多继承与接口等内容。