Kotlin学习笔记12——数据类和密封类

前言
数据类
- 在类体中声明的属性
- 复制
- componentN
- 解构声明
密封类
尾巴

前言

上一篇，我们学习了Kotlin中的拓展，今天继续来学习Kotlin中的数据类和密封类。

数据类

我们经常创建一些只保存数据的类。在这些类中，一些标准函数往往是从数据机械推导而来的。在 Kotlin 中，这叫做数据类并标记为 data：

data class User(val name: String, val age: Int)

为什么要引入数据类？我们先看一个Java POJO（普通Java对象）

class Dog{ private String name; private String sound; private String age; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this .name = name; } public String getSound() { return sound; } public void setSound(String sound) { this .sound = sound; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this .age = age; }

所有这些仪式都用于一个简单的Java POJO类，该类用于保存一些数据。在对来自API的JSON响应进行序列化/反序列化时，您可能使用过此类。它为您提供属性的获取器和设置器。

现在，让我们看看如何借助数据类在Kotlin中完成此操作：

data class Dog(var name: String, var age: String, var sound: String)

没错，只需一行！我们可以像使用Java类一样继续使用此类。获取器和设置器是为我们生成的编译器。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 “Dog(name=John, age=42,sound=喵喵)”
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 ;
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)。

在类体中声明的属性

请注意，对于那些自动生成的函数，编译器只使用在主构造函数内部定义的属性。如需在生成的实现中排除一个属性，请将其声明在类体中：

data class Person(val name: String) {var age: Int = 0
}

在 toString()、 equals()、 hashCode() 以及 copy() 的实现中只会用到 name 属性，并且只有一个 component 函数 component1()，且这个component1返回的是name的值。

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, 其实现会类似下面这样：

data class Cat(var name: String, var age: String, var sound: String)var cat = Cat("Jim","2","喵喵")
var catTom = cat.copy(name="Tom")
println("catTom'name is ${catTom.name}")
//打印结果：catTom'name is Tom

componentN

使用数据类对象调用componentN函数可以按声明顺序获取数据类中的属性值，但不包括再类体中声明的属性。

data class Cat(var name: String, var age: String, var sound: String){//类体中声明属性var height:Int = 30
}var cat = Cat("Jim","2","喵喵")
var catTom = cat.copy(name="Tom")
println("catTom'name is ${catTom.name} component1 : ${cat.component1()} component2 : ${cat.component2()} component3 : ${cat.component3()}")
//打印结果：catTom'name is Tom component1 : Jim component2 : 2 component3 : 喵喵

解构声明

组件函数允许数据类在解构声明中使用：

var cat = Cat("Jim","2","喵喵")
val (name,age,sound) = cat
println("$name $age $sound")
//打印结果：Jim 2 喵喵

有时把一个对象解构成很多变量会很方便：

val (name,age,sound) = cat

这种语法称为解构声明。一个解构声明同时创建多个变量。我们已经声明了两个新变量： name 和 age，sound并且可以独立使用它们：

...
println("$name $age $sound")
...

以上等价于：

...
println("${cat.component1()} ${cat.component2()} ${cat.component3()}")
...

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 Expr {data 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 Expr.Const -> expr.numberis Expr.Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)Expr.NotANumber -> Double.NaN// 不再需要 `else` 子句，因为我们已经覆盖了所有的情况
}

密封类就是一种专门用来配合 when 语句使用的类。
举个例子，假如在 Android 中我们有一个 view，我们现在想通过 when 语句设置针对 view 进行两种操作：显示和隐藏，那么就可以这样做：

sealed class UiOp {object Show: UiOp()object Hide: UiOp()
}
fun execute(view: View, op: UiOp) = when (op) {UiOp.Show -> view.visibility = View.VISIBLEUiOp.Hide -> view.visibility = View.GONE
}

以上功能其实完全可以用枚举实现，但是如果我们现在想加两个操作：水平平移和纵向平移，并且还要携带一些数据，比如平移了多少距离，平移过程的动画类型等数据，用枚举显然就不太好办了，这时密封类的优势就可以发挥了，例如：

sealed class UiOp {object Show: UiOp()object Hide: UiOp()class TranslateX(val px: Float): UiOp()class TranslateY(val px: Float): UiOp()
}fun execute(view: View, op: UiOp) = when (op) {UiOp.Show -> view.visibility = View.VISIBLEUiOp.Hide -> view.visibility = View.GONEis UiOp.TranslateX -> view.translationX = op.px // 这个 when 语句分支不仅告诉 view 要水平移动，还告诉 view 需要移动多少距离，这是枚举等 Java 传统思想不容易实现的is UiOp.TranslateY -> view.translationY = op.px
}

以上代码中，TranslateX 是一个类，它可以携带多于一个的信息，比如除了告诉 view 需要水平平移之外，还可以告诉 view 平移多少像素，甚至还可以告诉 view 平移的动画类型等信息，我想这大概就是密封类出现的意义吧。

除此之外，如果 when 语句的分支不需要携带除“显示或隐藏view之外的其它信息”时（即只需要表明 when 语句分支，不需要携带额外数据时），用 object 关键字创建单例就可以了，并且此时 when 子句不需要使用 is 关键字。只有需要携带额外信息时才定义密封类的子类，而且使用了密封类就不需要使用 else 子句，每当我们多增加一个密封类的子类或单例，编译器就会在 when 语句中给出提示，可以在编译阶段就及时发现错误，这也是以往 switch-case 语句和枚举不具备的功能。

最后，我们甚至可以把这一组操作封装成一个函数，以便日后调用，如下：

// 先封装一个UI操作列表
class Ui(val uiOps: List = emptyList()) {//这里是用operator关键字对+进行重载operator fun plus(uiOp: UiOp) = Ui(uiOps + uiOp)
}// 定义一组操作
val ui = Ui() +UiOp.Show +UiOp.TranslateX(20f) +UiOp.TranslateY(40f) +UiOp.Hide
// 定义调用的函数
fun run(view: View, ui: Ui) {ui.uiOps.forEach { execute(view, it) }
}run(view, ui) // 最终调用

尾巴

今天的学习笔记就先到这里了，下一篇我们将学习Kotlin中的泛型。
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