Kotlin(十三) 延迟初始化和密封类

对变量延迟初始化

延迟初始化使用的是lateinit关键字，它可以告诉Kotlin编译器，我会在晚些时候对这个变量进行初始化，这样就不用在一开始的时候将它赋值为null了。示例如下：

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var student: Student


    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        
        student = Student("01", 1)
        student.doHomework()
    }


}

当我们使用lateinit关键字对Student对象进行延迟初始化时，我们就不需要像之前章节提到过的一样，再对student进行判空处理，直接可以调用doHomework方法。

当然，当我们使用lateinit关键字也不是没有任何风险的，如果我们在student变量还没初始化时调用，那么程序还是会崩溃的，并且会抛出UninitializedPropertyAccessException异常。

所以，当你对一个全局变量使用了lateinit关键字时，请一定要确保它在被任何地方调用之前已经完成了初始化工作，否则Kotlin将无法保证程序的安全性。

另外，我们还可以通过代码来判断一个全局变量是否已经完成了初始化，这样在某些时候能够有效地避免重复对某一个变量进行初始化操作，示例代码如下：

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var student: Student


    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        if (!::student.isInitialized){
            student = Student("01", 1)
        }
        student.doHomework()
    }


}

具体语法就是这样，

::student.isInitialized

可用于判断adapter变量是否已经初始化。虽然语法看上去有点奇怪，但这是固定的写法。然后我们再对结果进行取反，如果还没有初始化，那么就立即对adapter变量进行初始化，否则什么都不用做。

使用密封类优化代码

首先来了解一下密封类具体的作用，这里我们来看一个简单的例子。新建一个Kotlin文件，文件名就叫Result.kt好了，然后在这个文件中编写如下代码：

interface Result
class Success(val msg: String) : Result
class Failure(val error: String) : Result

这里定义了一个Result接口，用于表示某个操作的执行结果，接口中不用编写任何内容。然后定义了两个类去实现Result接口：一个Success类用于表示成功时的结果，一个Failure类用于表示失败时的结果，这样就把准备工作做好了。

然后定义一个getMsg()方法，代码如下所示：

fun getMsg(result: Result) = when (result) {
    is Success -> result.msg
    is Failure -> result.error
    else -> throw Exception()
}

getMsg()方法中接收一个Result参数。我们通过when语句来判断：如果Result属于Success，那么就返回成功的消息；如果Result属于Failure，那么就返回错误信息。到目前为止，代码都是没有问题的，但比较让人讨厌的是，接下来我们不得不再编写一个else条件，否则Kotlin编译器会认为这里缺少条件分支，代码将无法编译通过。但实际上Result的执行结果只可能是Success或者Failure，这个else条件是永远走不到的，所以我们在这里直接抛出了一个异常，只是为了满足Kotlin编译器的语法检查而已。

另外，编写else条件还有一个潜在的风险。如果我们现在新增了一个Unknown类并实现Result接口，用于表示未知的执行结果，但是忘记在getMsg()方法中添加相应的条件分支，编译器在这种情况下是不会提醒我们的，而是会在运行的时候进入else条件里面，从而抛出异常并导致程序崩溃。

当然，这种为了满足编译器的要求而编写无用条件分支的情况不仅在Kotlin当中存在，在Java或者是其他编程语言当中也普遍存在。

不过好消息是，Kotlin的密封类可以很好地解决这个问题，下面我们就来学习一下。

密封类的关键字是sealed class，它的用法同样非常简单，我们可以轻松地将Result接口改造成密封类的写法：

sealed class Result
class Success(val msg: String) : Result()
class Failure(val error: String) : Result()

fun getMsg(result: Result) = when (result) {
    is Success -> result.msg
    is Failure -> result.error
}

可以看到，代码并没有什么太大的变化，只是将interface关键字改成了sealed class。另外，由于密封类是一个可继承的类，因此在继承它的时候需要在后面加上一对括号。

那么改成密封类之后有什么作用呢？你会发现现在getMsg()方法中的else条件已经不再需要了.

并且如果我们现在新增一个Unknown类，并也让它继承自Result，此时getMsg()方法就一定会报错，必须增加一个Unknown的条件分支才能让代码编译通过。

这就是密封类主要的作用和使用方法了。另外再多说一句，密封类及其所有子类只能定义在同一个文件的顶层位置，不能嵌套在其他类中，这是被密封类底层的实现机制所限制的。