Kotlin——中级篇(二): 属性与字段详解

2018/07/11 10:31
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在前面的章节中,详细的为大家讲解到了Kotlin中对类的类的定义、使用、初始化、初始化、类继承等内容,但是在一个类中,几乎上是不可能不出现属性与字段(field)的,这一篇文章就为大家奉上Kotlin属性与字段的定义、使用及高级操作等。如果您目前对Kotlin中的类没有一个认知的话,请参见Kotlin——中级篇(一):类(class)详解.

目录

一、属性的基础使用

一个类中是可以存在属性的,一个属性可以用val或者var修饰。

  • val修饰符修饰的属性是只读的,即不能被修改,只可使用
  • var修饰符修饰的属性是可读写的,即能用能改

例:

class Mime{
    val id : String = "123"
    var name : String? = "kotlin"
    var age : Int? = 22
    var sex : String? = "男"
    var weight : Float = 120.3f

    private var test : String = ""
        get() = "123"
        set(value){field = value}
}

fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    println("id = ${mime.id} \t name = ${mime.name} \t age = ${mime.age}
    \t sex = ${mime.sex} \t weight = ${mime.weight}")
}

输出结果为:

id = 123 	 name = kotlin 	     age = 22       sex =男 	 weight = 120.3

注意:

`val`关键字为只读,`var`为可读写。这里举例说明:

例: 还是上面的例子

// id是只读的,其他的属性是可读写的

mime.id = "123456"   // 编辑器直接会报错
mime.name = "kotlin2"  // 可以,因为是var修饰的
...

二、Getter()与Setter()

  • getter()对应Java中的get()函数setter()对应Java中的set()函数。不过注意的是,不存在Getter()与Setter()的,这只是Kotlin中的叫法而已,真是的写法,还是用get()、set()。可以看下面的例子。
  • Kotlin中,普通的类中一般是不提供getter()setter()函数的,因为在普通的类中几乎用不到,这一点和Java是相同的,但是Java中在定义纯粹的数据类时,会用到get()set()函数,但是Kotlin专门这种情况定义了数据类,这个特征。而数据类是系统已经为我们实现了get()set()函数。

这里为大家演示getter()setter()

class Test{
    
    /*
     * getter 和 setter是可选的
     */
    
    // 当用var修饰时,必须为属性赋默认值(特指基本数据类型,因为自定义的类型可以使用后期初始化属性,见后续) 即使在用getter()的情况下,不过这样写出来,不管我们怎么去改变其值,其值都为`123`
    var test1 : String = ""
        get() = "123"
        set(value){field = value}
    
    // 用val修饰时,用getter()函数时,属性可以不赋默认值。但是不能有setter()函数。
    val test2 : String  
        get() = "123"       // 等价于:val test2 : String = "123"
}

注意: 请认真看上面的注释......

在上面的代码中出现了set(value){field = value}这样的一句代码。其中valueKoltinsetter()函数时其参数的约定俗成的习惯。你也可以换成其他的值。而field是指属性本身。

2.1、自定义

这里讲解属性的自定义getter()setter()。由上面可知,使用val修饰的属性,是不能有setter()的。而使用var修饰的属性可以同时拥有自定义的getter()setter()。通过两个实例来说明:

例1:用val修饰的属性自定义情况

class Mime{
    // size属性
    private val size = 0    
    
    // 即isEmpty这个属性,是判断该类的size属性是否等于0
    val isEmpty : Boolean
        get() = this.size == 0

    // 另一个例子
    val num = 2
        get() = if (field > 5) 10 else 0
}

// 测试
fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    println("isEmpty = ${mime.isEmpty}")
    println("num = ${mime.num}")
}

输出结果为:

isEmpty = true
num = 0

例2:用var修饰的属性自定义情况

class Mime{

    var str1 = "test"
        get() = field   // 这句可以省略,kotlin默认实现的方式
        set(value){
            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"
        }

    var str2 = ""
        get() = "随意怎么修改都不会改变"
        set(value){
            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"
        }
}

// 测试
fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    
    println("str = ${mime.str1}")
    mime.str1 = ""
    println("str = ${mime.str1}")
    mime.str1 = "kotlin"
    println("str = ${mime.str1}")

    println("str = ${mime.str2}")
    mime.str2 = ""
    println("str = ${mime.str2}")
    mime.str2 = "kotlin"
    println("str = ${mime.str2}")
} 

输出结果为:

str = test
str = null
str = kotlin
str = 随意怎么修改都不会改变
str = 随意怎么修改都不会改变
str = 随意怎么修改都不会改变

经过上面的实例,我总结出了以下几点:

  1. 使用了val修饰的属性,不能有setter().
  2. 不管是val还是var修饰的属性,只要存在getter(),其值再也不会变化
  3. 使用var修饰的属性,可以省略掉getter(),不然setter()毫无意义。当然get() = field除外。而get() = fieldKoltin默认的实现,是可以省略这句代码的。

故而,在实际的项目开发中,这个自定义的gettersetter的意义不是太大。

2.2、修改访问器的可见性

如果您对Kotlin中的可见性修饰符还不了解的话,请参见Kotlin——中级篇(三):可见性修饰符详解

修改属性访问器在实际的开发中其实也没有太大的作用,下面举个例子就明白了:

例:

var str1 = "kotlin_1"
    private set         // setter()访问器的私有化,并且它拥有kotlin的默认实现

var test : String?
    @Inject set         // 用`Inject`注解去实现`setter()`
    
val str2 = "kotlin_2"
    private set         // 编译错误,因为val修饰的属性,不能有setter

var str3 = "kotlin_3"
    private get         // 编译出错,因为不能有getter()的访问器可见性

fun main(args: Array<String>) {
    // 这里伪代码
    str1 = "能不能重新赋值呢?"     // 编译出错,因为上面的setter是私有的
}

如果,属性访问器的可见性修改为private或者该属性直接使用private修饰时,我们只能手动提供一个公有的函数去修改其属性了。就像Java中的BeansetXXXX()

三、后备字段

Kotlin的类不能有字段。 但是,有时在使用自定义访问器时需要有一个后备字段。为了这些目的,Kotlin提供了可以使用字段标识符访问的自动备份字段

例:

var count = 0   // 初始化值会直接写入备用字段
    set(value){
        field = if(value > 10) value else 0  // 通过field来修改属性的值。
    }

注意:

  • field标识符只能在属性的访问器中使用。这在上面提到过
  • 如果属性使用至少一个访问器的默认实现,或者自定义访问器通过field标识符引用它,则将为属性生成后备字段。

看上面的例子,使用了getter()的默认实现。又用到了field标识符。

例:不会生成后备字段的属性

val size = 0

/*
    没有后备字段的原因:
    1. 并且`getter()`不是默认的实现。没有使用到`field`标识符
    2. 使用`val`修饰,故而不存在默认的`setter()`访问器,也没有`field`修饰符
*/
val isEmpty :Boolean
    get() = this.size == 0

不管是后备字段或者下面的后备属性,都是Kotlin对于空指针的一种解决方案,可以避免函数访问私有属性而破坏它的结构。

这里值得强调的一点是,setter()

四、后备属性

所谓后备属性,其实是对后备字段的一个变种,它实际上也是隐含试的对属性值的初始化声明,避免了空指针。

我们根据一个官网的例子,进行说明:

private var _table: Map<String, Int>? = null
public val table: Map<String, Int>
    get() {
        if (_table == null) {
            _table = HashMap() // 初始化
        }
        // ?: 操作符,如果_table不为空则返回,反之则抛出AssertionError异常
        return _table ?: throw AssertionError("Set to null by another thread")
    }

从上面的代码中我们可以看出:_table属性是私有的,我们不能直接的访问它。故而提供了一个公有的后备属性(table)去初始化我们的_table属性。

通俗的讲,这和在Java中定义Bean属性的方式一样。因为访问私有的属性的getter和setter函数,会被编译器优化成直接反问其实际字段。因此不会引入函数调用开销。

五、编译时常数

在开发中,难免会遇到一些已经确定的值的量。在Java中,我们可以称其为常量。在kotlin中,我们称其为编译时常数。我们可以用const关键字去声明它。其通常和val修饰符连用

  • 关键字:const
  • 满足const的三个条件:
    1. 对象的顶层或成员,即顶层声明。
    2. 初始化为String类型或基本类型的值
    3. 没有定制的getter()

例:

const val CONST_NUM = 5
const val CONST_STR = "Kotlin"

关于编译时常数这个知识点更详细的用法,我在讲解讲解变量的定义这一章节时,已经详细讲解过了。这里不做累赘。

您可以参见我的Kotlin——初级篇(二):变量、常量、注释这一篇文章

六、后期初始化属性

通常,声明为非空类型的属性必须在构造函数中进行初始化。然而,这通常不方便。例如,可以通过依赖注入或单元测试的设置方法初始化属性。 在这种情况下,不能在构造函数中提供非空的初始值设置,但是仍然希望在引用类的正文中的属性时避免空检查。故而,后期初始化属性就应运而生了。

  • 关键字 : lateinit
  • 该关键字必须声明在类的主体内,并且只能是用var修饰的属性。并且该属性没有自定义的setter()getter()函数。
  • 该属性必须是非空的值,并且该属性的类型不能为基本类型。

例:

class Test{
    // 声明一个User对象的属性
    lateinit var user : User   
    
    /*
        下面的代码是错误的。因为用lateinit修饰的属性,不能为基本类型。
        这里的基本类型指 Int、Float、Double、Short等,String类型是可以的
    */    
    // lateinit var num : Int    
}

关于后期初始化属性这一个知识点,我在讲解讲解变量的定义这一章节时,已经详细讲解过了。这里不做累赘。不过关于这一知识点,一般都是在Android开发中或者在依赖注入时会用到。

您可以参见我的Kotlin——初级篇(二):变量、常量、注释这一篇文章

七、委托属性

要想把委托属性这一个知识点详细的讲解明白。以及它的实现与实例都要花上很大的篇幅去讲解。我会单独抽出一篇文章去讲解它,故而这里就不做累述了。您可以参见文章Kotlin——高级篇(八):委托与委托属性详解

总结

在一些文章或者书籍里面,关于Kotlin属性/字段的讲解,不会有这么多的知识点,并且我们在实际开发中,也有一些知识点很少去用到。这里大家主要去理解与实践属性的基本使用与定义、Getter()Setter()、后期初始化属性、以及编译时常数这几个点就可以了。

源代码

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