Kotlin基础知识二

用到：NULL检查机制
Kotlin的空安全设计对于声明可为空的参数，在使用时要进行空判断处理，有两种处理方式:

• 字段后加 !! 像Java一样抛出空异常

• 另一种字段后加 ? 可不做处理返回值为 null 或 配合 ?: 做空判断处理

  //类型后面加?表示可为空
  var age: String? = “23”
  //抛出空指针异常
  val ages = age!!.toInt()
  //不做处理返回 null
  val ages1 = age?.toInt()
  //age为空返回-1
  val ages2 = age?.toInt() ?: -1

字符串模板

表示一个变量名或者变量值 varName 表示变量值
${varName.fun()} 表示变量的方法返回值:

var a = 1
// 模板中的简单名称：
val s1 = "a is $a"   //a is 1

a = 2
// 模板中的任意表达式：
val s2 = "${s1.replace("is", "was")}, but now is $a"  //a was 1,but now is 2

---

1.Kotlin 类和对象

1)类定义

关键字 class 声明类，后面紧跟类名。
Kotlin 类可以包含：构造函数和初始化代码块、函数、属性、内部类、对象声明。

class Test{  // 类名为 Test
    // 大括号内是类体构成
}

我们也可以定义一个空类：

class Empty

可以在类中定义成员函数：
（函数关键字fun）

class Test() {
    fun foo() { print("Foo") } // 成员函数
}

---

2)类的属性

属性定义
类的属性可以用关键字 var 声明为可变的，否则使用只读关键字 val 声明为不可变。

class Test{
    var name: String = ……
    var url: String = ……
    var city: String = ……
}

我们可以像使用普通函数那样使用构造函数创建类实例：

val site = Test() // Kotlin 中没有 new 关键字

要使用一个属性，只要用名称引用它即可：

site.name           // 使用 . 号来引用
site.url

Koltin 中的类可以有一个 主构造器，以及一个或多个次构造器，主构造器是类头部的一部分，位于类名称之后:

class Person constructor(firstName: String) {}

如果主构造器没有任何注解，也没有任何可见度修饰符，那么constructor关键字可以省略。

class Person(firstName: String) { }

---

3)getter 和 setter

属性声明的完整语法：

var [: ] [= ]
    []
    []

getter 和 setter 都是可选
如果属性类型可以从初始化语句或者类的成员函数中推断出来，那就可以省去类型，val不允许设置setter函数，以为它是只读的。

var allByDefault: Int? // 错误: 需要一个初始化语句, 默认实现了 getter 和 setter 方法
var initialized = 1    // 类型为 Int, 默认实现了 getter 和 setter
val simple: Int?       // 类型为 Int ，默认实现 getter ，但必须在构造函数中初始化
val inferredType = 1   // 类型为 Int 类型,默认实现 getter

实例
以下实例定义了一个 Person 类，包含两个可变变量 lastName 和 no，lastName 修改了 getter 方法，no 修改了 setter 方法。

class Person {

    var lastName: String = "zhang"
        get() = field.toUpperCase()   // 将变量赋值后转换为大写
        set

    var no: Int = 100
        get() = field                // 后端变量
        set(value) {
            if (value < 10) {       // 如果传入的值小于 10 返回该值
                field = value
            } else {
                field = -1         // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
            }
        }

    var heiht: Float = 145.4f
        private set
}

// 测试
fun main(args: Array) {
    var person: Person = Person()

    person.lastName = "wang"

    println("lastName:${person.lastName}")

    person.no = 9
    println("no:${person.no}")

    person.no = 20
    println("no:${person.no}")
}

输出结果为：

lastName:WANG
no:9
no:-1

Kotlin 中类不能有字段。提供了 Backing Fields(后端变量) 机制,备用字段使用field关键字声明,field 关键词只能用于属性的访问器，如以上实例：

var no: Int = 100
    get() = field                // 后端变量
    set(value) {
        if (value < 10) {       // 如果传入的值小于 10 返回该值
            field = value
        } else {
            field = -1         // 如果传入的值大于等于 10 返回 -1
        }
    }

非空属性必须在定义的时候初始化，kotlin提供了一种可以延迟初始化的方案,使用 lateinit 关键字描述属性：

class LazyProperty(val initializer: () -> Int) {
    var value: Int? = null
    val lazy: Int
        get() {
            if (value == null) {
                value = initializer()
            }
            return value!!
        }
}

---

2.主构造器

主构造器中不能包含任何代码，初始化代码可以放在初始化代码段中，初始化代码段使用 init 关键字作为前缀。

class Person constructor(firstName: String) {
    init {
        System.out.print("FirstName is $firstName")
    }
}

注意：主构造器的参数可以在初始化代码段中使用，也可以在类主体n定义的属性初始化代码中使用。
一种简洁语法，可以通过主构造器来定义属性并初始化属性值（可以是var或val）：

class People(val firstName: String, val lastName: String) {
    //...
}

如果构造器有注解，或者有可见度修饰符，这时constructor关键字是必须的，注解和修饰符要放在它之前。

实例
创建一个 Test类，并通过构造函数传入网站名：

class Test constructor(name: String) {  // 类名为 Test
    // 大括号内是类体构成
    var url: String = "http://www.baidu.com"
    var country: String = "CN"
    var siteName = name

    init {
        println("初始化网站名: ${name}")
    }

    fun printTest() {
        println("我是类的函数")
    }
}

fun main(args: Array) {
    val test=  Test("百度测试")
    println(test.siteName)
    println(test.url)
    println(test.country)
    test.printTest()
}

输出结果为：

初始化网站名: 百度测试
百度测试
http://www.baidu.com
CN
我是类的函数

---

1)次构造函数

类也可以有二级构造函数，需要加前缀 constructor:

class Person { 
    constructor(parent: Person) {
        parent.children.add(this) 
    }
}

如果类有主构造函数，每个次构造函数都要，或直接或间接通过另一个次构造函数代理主构造函数。在同一个类中代理另一个构造函数使用 this 关键字：

class Person(val name: String) {
    constructor (name: String, age:Int) : this(name) {
        // 初始化...
    }
}

如果一个非抽象类没有声明构造函数(主构造函数或次构造函数)，它会产生一个没有参数的构造函数。构造函数是 public 。如果你不想你的类有公共的构造函数，你就得声明一个空的主构造函数：

class DontCreateMe private constructor () { }

注意：在 JVM 虚拟机中，如果主构造函数的所有参数都有默认值，编译器会生成一个附加的无参的构造函数，这个构造函数会直接使用默认值。这使得 Kotlin 可以更简单的使用像 Jackson 或者 JPA 这样使用无参构造函数来创建类实例的库。

class Customer(val customerName: String = "")

实例

class Test constructor(name: String) {  // 类名为 Test 
    // 大括号内是类体构成
    var url: String = "http://www.baidu.com"
    var country: String = "CN"
    var siteName = name

    init {
        println("初始化网站名: ${name}")
    }
    // 次构造函数
    constructor (name: String, alexa: Int) : this(name) {
        println("Alexa 排名 $alexa")
    }

    fun printTest() {
        println("我是类的函数")
    }
}

fun main(args: Array) {
    val test=  Test("百度", 10000)
    println(test.siteName)
    println(test.url)
    println(test.country)
    test.printTest()
}

输出结果为：

初始化网站名: 百度
Alexa 排名 10000
百度
http://www.baidu.com
CN
我是类的函数

---

3.抽象类

抽象是面向对象编程的特征之一，类本身，或类中的部分成员，都可以声明为abstract的。抽象成员在类中不存在具体的实现。
注意：无需对抽象类或抽象成员标注open注解。

open class Base {
    open fun f() {}
}

abstract class Derived : Base() {
    override abstract fun f()
}

---

4.嵌套类

我们可以把类嵌套在其他类中，看以下实例：

class Outer {                  // 外部类
    private val bar: Int = 1
    class Nested {             // 嵌套类
        fun foo() = 2
    }
}

fun main(args: Array) {
    val demo = Outer.Nested().foo() // 调用格式：外部类.嵌套类.嵌套类方法/属性
    println(demo)    // == 2
}

---

5.内部类

内部类使用 inner关键字来表示。
内部类会带有一个对外部类的对象的引用，所以内部类可以访问外部类成员属性和成员函数。

class Outer {
    private val bar: Int = 1
    var v = "成员属性"
    /**嵌套内部类**/
    inner class Inner {
        fun foo() = bar  // 访问外部类成员
        fun innerTest() {
            var o = this@Outer //获取外部类的成员变量
            println("内部类可以引用外部类的成员，例如：" + o.v)
        }
    }
}

fun main(args: Array) {
    val demo = Outer().Inner().foo()
    println(demo) //   1
    val demo2 = Outer().Inner().innerTest()   
    println(demo2)   // 内部类可以引用外部类的成员，例如：成员属性
}

为了消除歧义，要访问来自外部作用域的 this，我们使用this@label，其中 @label 是一个 代指 this 来源的标签（this的来源）。

---

6.匿名内部类

使用对象表达式来创建匿名内部类：

class Test {
    var v = "成员属性"

    fun setInterFace(test: TestInterFace) {
        test.test()
    }
}

/**
 * 定义接口
 */
interface TestInterFace {
    fun test()
}

fun main(args: Array) {
    var test = Test()

    /**
     * 采用对象表达式来创建接口对象，即匿名内部类的实例。
     */
    test.setInterFace(object : TestInterFace {
        override fun test() {
            println("对象表达式创建匿名内部类的实例")
        }
    })
}

---

7.类的修饰符

类的修饰符包括 classModifier 和accessModifier:

• classModifier: 类属性修饰符，标示类本身特性。
  
  • abstract // 抽象类
  • final // 类不可继承，默认属性
  • enum // 枚举类
  • open // 类可继承，类默认是final的
  • annotation // 注解类

---

• accessModifier: 访问权限修饰符
  
  • private // 仅在同一个文件中可见
  • protected // 同一个文件中或子类可见
  • public // 所有调用的地方都可见
  • internal // 同一个模块中可见

实例

// 文件名：example.kt
package foo

private fun foo() {} // 在 example.kt 内可见

public var bar: Int = 5 // 该属性随处可见

internal val baz = 6    // 相同模块内可见

---

8.Kotlin 继承

Kotlin 中所有类都继承该 Any 类，它是所有类的超类，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 默认提供了三个函数：

equals()
hashCode()
toString()

注意：Any 不是 java.lang.Object。
如果一个类要被继承，可以使用 open 关键字进行修饰。

open class Base(p: Int)           // 定义基类

class Derived(p: Int) : Base(p)

1)构造函数

子类有主构造函数

如果子类有主构造函数， 则基类必须在主构造函数中立即初始化。

open class Person(var name : String, var age : Int){// 基类 }

class Student(name : String, age : Int, var no : String, var score : Int) : Person(name, age) { }

// 测试
fun main(args: Array) {
    val s =  Student("Luobo", 18, "S12346", 89)
    println("学生名： ${s.name}")
    println("年龄： ${s.age}")
    println("学生号： ${s.no}")
    println("成绩： ${s.score}")
}

输出结果：

学生名： Luobo
年龄： 18
学生号： S12346
成绩： 89

子类没有主构造函数

如果子类没有主构造函数，则必须在每一个二级构造函数中用 super 关键字初始化基类，或者在代理另一个构造函数。初始化基类时，可以调用基类的不同构造方法。

calss Student : Person {

    constructor(ctx: Context) : super(ctx) {  } 

    constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx,attrs) {  }
}

实例

/**用户基类**/
open class Person(name:String){
    /**次级构造函数**/
    constructor(name:String,age:Int):this(name){
        //初始化
        println("-------基类次级构造函数---------")
    }
}

/**子类继承 Person 类**/
class Student:Person{

    /**次级构造函数**/
        constructor(name:String,age:Int,no:String,score:Int):super(name,age){
        println("-------继承类次级构造函数---------")
        println("学生名： ${name}")
        println("年龄： ${age}")
        println("学生号： ${no}")
        println("成绩： ${score}")
    }
}

fun main(args: Array) {
    var s =  Student("Luobo", 18, "S12345", 89)
}

输出结果：

-------基类次级构造函数---------
-------继承类次级构造函数---------
学生名： Runoob
年龄： 18
学生号： S12345
成绩： 89

---

9.重写

在基类中，使用fun声明函数时，此函数默认为final修饰，不能被子类重写。如果允许子类重写该函数，那么就要手动添加 open 修饰它, 子类重写方法使用 override 关键词：

/**用户基类**/
open class Person{
    open fun study(){       // 允许子类重写
        println("我毕业了")
    }
}

/**子类继承 Person 类**/
class Student : Person() {

    override fun study(){    // 重写方法
        println("我在读大学")
    }
}

fun main(args: Array) {
    val s =  Student()
    s.study();    //我在读大学
}

如果有多个相同的方法（继承或者实现自其他类，如A、B类），则必须要重写该方法，使用super范型去选择性地调用父类的实现。

open class A {
    open fun f () { print("A") }
    fun a() { print("a") }
}

interface B {
    fun f() { print("B") } //接口的成员变量默认是 open 的
    fun b() { print("b") }
}

class C() : A() , B{
    override fun f() {
        super.f()//调用 A.f()
        super.f()//调用 B.f()
    }
}

fun main(args: Array) {
    val c =  C()
    c.f();
}

C 继承自 a() 或 b(), C 不仅可以从 A 或则 B 中继承函数，而且 C 可以继承 A()、B() 中共有的函数。此时该函数在中只有一个实现，为了消除歧义，该函数必须调用A()和B()中该函数的实现，并提供自己的实现。
输出结果为:

AB

---

1)属性重写

属性重写使用 override 关键字，属性必须具有兼容类型，每一个声明的属性都可以通过初始化程序或者getter方法被重写：

open class Foo {
    open val x: Int get { …… }
}

class Bar1 : Foo() {
    override val x: Int = ……
}

你可以用一个var属性重写一个val属性，但是反过来不行。因为val属性本身定义了getter方法，重写为var属性会在衍生类中额外声明一个setter方法
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
}

---

10.Kotlin 接口

Kotlin 接口与 Java 8 类似，使用 interface 关键字定义接口，允许方法有默认实现：

interface MyInterface {
    fun bar()    // 未实现
    fun foo() {  //已实现
      // 可选的方法体
      println("foo")
    }
}

实现接口

个类或者对象可以实现一个或多个接口。

class Child : MyInterface {
    override fun bar() {
        // 方法体
    }
}

实例

interface MyInterface {
    fun bar()
    fun foo() {
        // 可选的方法体
        println("foo")
    }
}
class Child : MyInterface {
    override fun bar() {
        // 方法体
        println("bar")
    }
}
fun main(args: Array) {
    val c =  Child()
    c.foo();
    c.bar();
}

输出结果为：
foo

---

接口中的属性

接口中的属性只能是抽象的，不允许初始化值，接口不会保存属性值，实现接口时，必须重写属性：

interface MyInterface{
    var name:String //name 属性, 抽象的
}

class MyImpl:MyInterface{
    override var name: String = "luobo" //重载属性
}

实例

interface MyInterface {
    var name:String //name 属性, 抽象的
    fun bar()
    fun foo() {
        // 可选的方法体
        println("foo")
    }
}
class Child : MyInterface {
    override var name: String = "luobo" //重载属性
    override fun bar() {
        // 方法体
        println("bar")
    }
}
fun main(args: Array) {
    val c =  Child()
    c.foo();
    c.bar();
    println(c.name)
}

输出结果为：
foo
bar
luobo

---

函数重写

实现多个接口时，可能会遇到同一方法继承多个实现的问题。例如:

interface A {
    fun foo() { print("A") }   // 已实现
    fun bar()                  // 未实现，没有方法体，是抽象的
}

interface B {
    fun foo() { print("B") }   // 已实现
    fun bar() { print("bar") } // 已实现
}

class C : A {
    override fun bar() { print("bar") }   // 重写
}

class D : A, B {
    override fun foo() {
        super.foo()
        super.foo()
    }

    override fun bar() {
        super.bar()
    }
}

fun main(args: Array) {
    val d =  D()
    d.foo();
    d.bar();
}

输出结果为：
ABbar

实例中接口 A 和 B 都定义了方法 foo() 和 bar()， 两者都实现了 foo(), B 实现了 bar()。因为 C 是一个实现了 A 的具体类，所以必须要重写 bar() 并实现这个抽象方法。
然而，如果我们从 A 和 B 派生 D，我们需要实现多个接口继承的所有方法，并指明 D 应该如何实现它们。这一规则 既适用于继承单个实现（bar()）的方法也适用于继承多个实现（foo()）的方法。

---

11.Kotlin 扩展

Kotlin 可以对一个类的属性和方法进行扩展，且不需要继承或使用 Decorator 模式。
扩展是一种静态行为，对被扩展的类代码本身不会造成任何影响。

扩展函数

扩展函数可以在已有类中添加新的方法，不会对原类做修改，扩展函数定义形式：

fun receiverType.functionName(params){
//body
}

• receiverType：表示函数的接收者，也就是函数扩展的对象
• functionName：扩展函数的名称
• params：扩展函数的参数，可以为NULL

以下实例扩展 User 类 ：

class User(var name:String)

/**扩展函数**/
fun User.Print(){
    print("用户名 $name")
}   

fun main(arg:Array){
    var user = User("luobo")
    user.Print()
}

输出结果为：用户名 luobo

下面代码为 MutableList 添加一个swap 函数：

// 扩展函数 swap,调换不同位置的值
fun MutableList.swap(index1: Int, index2: Int) {
    val tmp = this[index1]     //  this 对应该列表
    this[index1] = this[index2]
    this[index2] = tmp
}

fun main(args: Array) {
    val l = mutableListOf(1, 2, 3)
    // 位置 0 和 2 的值做了互换
    l.swap(0, 2) // 'swap()' 函数内的 'this' 将指向 'l' 的值

    println(l.toString())
}

输出结果为：

[3, 2, 1]

this关键字指代接收者对象(receiver object)（也就是调用扩展函数时, 在点号之前指定的对象实例）。

---

扩展函数是静态解析的

扩展函数是静态解析的，并不是接收者类型的虚拟成员，在调用扩展函数时，具体被调用的的是哪一个函数，由调用函数的的对象表达式来决定的，而不是动态的类型决定的:

open class C

class D: C()

fun C.foo() = "c"   // 扩展函数 foo

fun D.foo() = "d"   // 扩展函数 foo

fun printFoo(c: C) {
    println(c.foo())  // 类型是 C 类
}

fun main(arg:Array){
    printFoo(D())
}

输出结果为：c

若扩展函数和成员函数一致，则使用该函数时，会优先使用成员函数。

class C {
    fun foo() { println("成员函数") }
}

fun C.foo() { println("扩展函数") }

fun main(arg:Array){
    var c = C()
    c.foo()
}

输出结果为：成员函数

---

扩展一个空对象
在扩展函数内， 可以通过 this 来判断接收者是否为 NULL,这样，即使接收者为 NULL,也可以调用扩展函数。例如:

fun Any?.toString(): String {
    if (this == null) return "null"
    // 空检测之后，“this”会自动转换为非空类型，所以下面的 toString()
    // 解析为 Any 类的成员函数
    return toString()
}
fun main(arg:Array){
    var t = null
    println(t.toString())
}

输出结果为：null

扩展属性
除了函数，Kotlin 也支持属性对属性进行扩展:

val  List.lastIndex: Int
    get() = size - 1

扩展属性允许定义在类或者kotlin文件中，不允许定义在函数中。初始化属性因为属性没有后端字段（backing field），所以不允许被初始化，只能由显式提供的 getter/setter 定义。

val Foo.bar = 1 // 错误：扩展属性不能有初始化器

扩展属性只能被声明为 val。

---

伴生对象的扩展

如果一个类定义有一个伴生对象 ，你也可以为伴生对象定义扩展函数和属性。
伴生对象通过”类名.”形式调用伴生对象，伴生对象声明的扩展函数，通过用类名限定符来调用：

class MyClass {
    companion object { }  // 将被称为 "Companion"
}

fun MyClass.Companion.foo() {
    println("伴随对象的扩展函数")
}

val MyClass.Companion.no: Int
    get() = 10

fun main(args: Array) {
    println("no:${MyClass.no}")
    MyClass.foo()
}

实例执行输出结果为：

no:10
伴随对象的扩展函数

---

扩展的作用域

通常扩展函数或属性定义在顶级包下:

package foo.bar
fun Baz.goo() { …… } 

要使用所定义包之外的一个扩展, 通过import导入扩展的函数名进行使用:

package com.example.usage
import foo.bar.goo // 导入所有名为 goo 的扩展
//或者
import foo.bar.*   // 从 foo.bar 导入一切

fun usage(baz: Baz) {
    baz.goo()

---

扩展声明为成员

在一个类内部你可以为另一个类声明扩展。
在这个扩展中，有多个隐含的接受者，其中扩展方法定义所在类的实例称为分发接受者，而扩展方法的目标类型的实例称为扩展接受者。

class D {
    fun bar() { println("D bar") }
}

class C {
    fun baz() { println("C baz") }

    fun D.foo() {
        bar()   // 调用 D.bar
        baz()   // 调用 C.baz
    }

    fun caller(d: D) {
        d.foo()   // 调用扩展函数
    }
}

fun main(args: Array) {
    val c: C = C()
    val d: D = D()
    c.caller(d)
}

输出结果为：

D bar
C baz

在 C 类内，创建了 D 类的扩展。
此时，C 被成为分发接受者，而 D 为扩展接受者。
从上例中，可以清楚的看到，在扩展函数中，可以调用派发接收者的成员函数。
假如在调用某一个函数，而该函数在分发接受者和扩展接受者均存在，则以扩展接收者优先，要引用分发接收者的成员你可以使用限定的 this 语法。

class D {
    fun bar() { println("D bar") }
}

class C {
    fun bar() { println("C bar") }  // 与 D 类 的 bar 同名

    fun D.foo() {
        bar()         // 调用 D.bar()，扩展接收者优先
        [email protected]()  // 调用 C.bar()
    }

    fun caller(d: D) {
        d.foo()   // 调用扩展函数
    }
}

fun main(args: Array) {
    val c: C = C()
    val d: D = D()
    c.caller(d)
}

输出结果为：

D bar
C bar

以成员的形式定义的扩展函数, 可以声明为 open , 而且可以在子类中覆盖. 也就是说, 在这类扩展函数的派 发过程中, 针对分发接受者是虚拟的(virtual), 但针对扩展接受者仍然是静态的。

open class D {  }

class D1 : D() {  }

open class C {
    open fun D.foo() {
        println("D.foo in C")
    }

    open fun D1.foo() {
        println("D1.foo in C")
    }

    fun caller(d: D) {
        d.foo()   // 调用扩展函数
    }
}

class C1 : C() {
    override fun D.foo() {
        println("D.foo in C1")
    }

    override fun D1.foo() {
        println("D1.foo in C1")
    }
}

fun main(args: Array) {
    C().caller(D())   // 输出 "D.foo in C"
    C1().caller(D())  // 输出 "D.foo in C1" —— 分发接收者虚拟解析
    C().caller(D1())  // 输出 "D.foo in C" —— 扩展接收者静态解析
}

输出结果为：

D.foo in C
D.foo in C1
D.foo in C