Kotlin学习笔记(6)- 属性

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Kotlin学习笔记(1)- 环境配置
Kotlin学习笔记(2)- 空安全
Kotlin学习笔记(3)- 语法
Kotlin学习笔记(4)- 流程控制
Kotlin学习笔记(5)- 类
Kotlin学习笔记(6)- 属性
Kotlin学习笔记(7)- 接口
Kotlin学习笔记(8)- 扩展
Kotlin学习笔记(8)- 扩展(续)
Kotlin学习笔记(9)- 数据类
Kotlin学习笔记(10)- 泛型
Kotlin学习笔记(11)- 内部类和嵌套类
Kotlin学习笔记(12)- 委托
Kotlin学习笔记(13)- 函数式编程
Kotlin学习笔记(14)- lambda

一、属性声明

一般的说,类是属性和逻辑的集合。我们用方法封装和处理逻辑,用变量声明属性。所以可以大言不惭的说一句,属性声明在类中是必不可少的。在《Kotlin学习笔记(3)- 语法》中我们介绍过,kotlin中的属性声明有两种:var声明普通变量,val声明只读变量(暨final类型)。其实还有几点需要说明。

  1. 类中声明的属性,一定要初始化,否则会编译错误。除非你对属性使用了abstract进行修饰。

    var name: String = ""
    abstract var size : Int
    
  2. 属性声明中的属性类型在大部分情况下是可以省略的。这里说的大部分是指我们的最多的使用情况,也就是默认的使用场景。

    var name = ""
    

    那什么时候是不能省略的呢?这还要说到另一个问题,那就是属性的修饰符,和方法类似的,属性也有多种修饰符。

    public  // 默认的修饰符。全部可见,在属性被初始化时,
            // 如果可以根据属性的值推断出属性类型,则可省略类型
    protected // 在本身和子类中可见,如果可以根据属性的值推断出属性类型,则可省略类型
    private  // 只在本身可见,如果可以根据属性的值推断出属性类型,则可省略类型
    abstract  // 在自身不初始化,需要子类进行初始化,不能省略类型。
    
  3. 类中的属性,用.进行访问例如上面的name属性,我们可以这样进行读写操作

    var person = Person()
    person.name = "jck"      // 写
    Log.d("log", person.name)  // 读
    

二、getter和setter

  1. 默认方法

    上面的例子可以看到,我们可以直接调用person.name对属性进行读写操作,这种操作我们在java中也见过,是对类中的public属性进行操作。而在kotlin中,name属性虽然也是public的,但是意义和java中是完全不同的,这里的读写其实是对getset函数的隐式调用,而getset函数是默认实现的,而显式的写出来则是这样

    // 非源码,而是根据自己理解写出的。这里的field下面会说
    var name: String = ""
        get() = field            // get
        set(value) {         // set
            field = value
        }
    

    也就是说,之前我们说到的person.name的读写操作,其实是对getset方法的访问,而并不是像java中的直接对属性的操作,保证了属性的闭合性。完整的声明如下:

    var <propertyName>: <PropertyType> [= <property_initializer>]
    [<getter>]
    [<setter>]
    

    其中initializer, getter 和 setter都是可选的。var是允许有getter 和 setter方法,val不允许有setter方法。如果属性值的数据类型可以通过编译器自动推断,或者在getter和setter方法中并没有对属性做特殊处理,这些方法都可以省略。

  2. 访问权限

    在java中我们可以根据需要决定是否实现属性的getset方法,kotlin中自然也有针对针对这种需求的实现。首先属性都是有getset方法的,当我们不想对外公开某个方法时,可以使用修饰符private实现,例如

    var name: String = ""
     private set
    

    但是这种方式只适用于set方法,get的访问权限默认是和属性一致的,下面的使用会报编译错误

    var name: String = ""
     private get             // 编译错误,get的访问权限和属性一致
    

    如果你们有一个需求,要求对某个属性只可写,不可读,那么请用方法fun实现吧……

  3. 自定义getter和setter

    上面说了getset的默认实现,那么就再来说说自定义实现,当然,像上面说过的,varsetgetval只有get

    // 自定义get
    var size: Int = 2
        get() = if (field > 10) 15 else 0
    
    // 调用
    var pf = PropertiesFields()
    pf.size = 5
    Log.d("text", "size : ${pf.size}")
    pf.size = 20
    Log.d("text", "size : ${pf.size}")
    
    // 输出
    size : 0
    size : 15
    
    // 自定义set
    var size: Int = 2
        set(value) {
            field = if (value > 10) 15 else 0
        }
    
    // 调用和输出同上
    

    上面的代码很简单,就是一个if表达式 ,就不多解释了。其实kotlin中的gettersetter理解起来很简单,就像java中的所有属性都是private并且实现了gettersetter,其他的像权限和自定义问题,都和java中类似。

三、后端变量(Backing Fields)

看大神是这么翻译Backint Fields的,那我们也这么叫好了。这里就要说到上面提到的field了,在kotlin的gettersetter是不允许本身的局部变量的,因为属性的调用也是对get的调用,因此会产生递归,造成内存溢出。

var count = 1
var size: Int = 2
set(value) {
    Log.e("text", "count : ${count++}")
    size = if (value > 10) 15 else 0
}
内存溢出.png

kotlin为此提供了一种我们要说的后端变量,也就是field。编译器会检查函数体,如果使用到了它,就会生成一个后端变量,否则就不会生成。我们在使用的时候,用field代替属性本身进行操作。

var size: Int = 2
val isEmpty: Boolean
    get() = this.size == 0

这是官方文档的一个例子,在访问属性值isEmpty时,并不会生成后端变量。

这里我有一个疑惑。我们说过类属性是一定要初始化的,但是我在编译这个例子的时候确实是没问题的。我又尝试着将isEmpty改为普通变量,然后就编译出错,希望朋友能帮我解惑,谢谢。

var size: Int = 2
var isEmpty: Boolean          // 这样就编译报错
    get() = this.size == 0

四、后端属性

如果上面的方案都不符合你的需求,那么可以试试“后端属性”(backing property)的方法,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。

private var _table: Map<String, Int>? = null
val table: Map<String, Int>
    get() {
        if (_table == null)
            _table = HashMap() // Type parameters are inferred
        return _table ?: throw AssertionError("Set to null by another thread")
    }

从各种角度看,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gettersetter函数,会被编译器优化成直接反问其实际字段。

五、编译器常数值

如果在编译期间,属性值就能被确定,该类属性值使用const 修饰符,将属性标记为编译期常数值(compile timeconstants). 这类属性必须满足以下所有条件:

  • 必须是顶级属性,或者是一个object的成员
  • 值被初始化为 String 类型,或基本类型(primitive type)
  • 不存在自定义的取值方法

六、延迟初始化属性(lateinit)

我们说过,在类内声明的属性必须初始化,如果设置非NULL的属性,应该将此属性在构造器内进行初始化。假如想在类内声明一个NULL属性,在需要时再进行初始化(最典型的就是懒汉式单例模式),与Kotlin的规则是相背的,此时我们可以声明一个属性并延迟其初始化,此属性用lateinit修饰符修饰。

// 延迟初始化声明
lateinit var late : String
fun initLate(){
    late = "I am late"
}

// 先调用方法,再调用属性
var pf = PropertiesFields()
pf.initLate()
Log.d("text", pf.late)

// 输出
I am late

需要注意的是,我们在使用的时候,一定要确保属性是被初始化过的,通常先调用初始化方法,否则会有异常。

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