Kotlin 对象表达式和对象声明

有时候,我们需要对某个类进行轻微的改动(比如重写或实现某个方法等),而又不用再显示声明新的子类,这时候,我们是怎么处理的呢?

Java 中提供了匿名内部类来应对这种情况

Kotlin 中则采用对象表达式对象声明来解决.

对象表达式

要创建一个继承自某个(或某些)类型的匿名类的对象,我们会这么写:

window.addMouseListener(object : MouseAdapter() {
    override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
    // ……
    } o
    verride fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
    // ……
    }
})

即:

object:TypeClass(){
    ....
}

对象可以继承于某个基类,或者实现其他接口,如果父类有一个构造函数,则必须传递适当的构造函数参数给它。多个超类型和接口可以用逗号分隔:

open class A(x: Int) {
    public open val y: Int = x
}

interface B {……}

val ab: A = object : A(1), B {
    override val y = 15
}

通过对象表达式可以越过类的定义直接得到一个对象:

fun main(args: Array<String>) {
    val site = object {
        var name: String = "菜鸟教程"
        var url: String = "www.runoob.com"
    }
    println(site.name)
    println(site.url)
}

任何时候,如果我们只需要“一个对象而已”,并不需要特殊超类型,那么我们可以简单地写:

fun foo() {
    val adHoc = object {
    var x: Int = 0
    var y: Int = 0
    }
    print(adHoc.x + adHoc.y)
}

Note :匿名对象可以用作只在本地和私有作用域中声明的类型。如果你使用匿名对象作为公有函数的 返回类型或者用作公有属性的类型,那么该函数或属性的实际类型 会是匿名对象声明的超类型,如果你没有声明任何超类型,就会是 Any。在匿名对象 中添加的成员将无法访问。

class C {
    // 私有函数,所以其返回类型是匿名对象类型
    private fun foo() = object {
        val x: String = "x"
    }

    // 公有函数,所以其返回类型是 Any
    fun publicFoo() = object {
        val x: String = "x"
    }

    fun bar() {
        val x1 = foo().x        // 没问题
        val x2 = publicFoo().x  // 错误:未能解析的引用“x”
    }
}

与Java 一样,Kotlin 在对象表达中也可以方便的访问到作用域中的其他变量,唯一的区别是Java需要对局部变量进行 final 修饰,Kotlin则不必:

fun countClicks(window: JComponent) {
    var clickCount = 0
    var enterCount = 0

    window.addMouseListener(object : MouseAdapter() {
        override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
            clickCount++
        }

        override fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
            enterCount++
        }
    })
    // ……
}

对象声明

在上面的示例中,我们已经发现在Kotlin中是通过关键字 object 来声明一个对象,下面我们来创建一个单例:

package com.talent.kotlin.example

object SingleTonExample {
    
}

你没看错,声明一个单例就是这么简单.那么在字节码中它被编绎成什么样了呢?用jd-gui查看如下:

public final class SingleTonExample
{
  public static final SingleTonExample INSTANCE;

  //类的加载最后一步是初始化,即对类的静态变量和静态代码块执行初始化工作, 这里的静态代码块获取一个Singleton()对象, 并赋值给INSTANCE静态变量
  static
  {
    new SingleTonExample();
  }
  private SingleTonExample()
  {
    INSTANCE = (SingleTonExample)this;
  }
}

看吧!就是java中的写法。

现在我们添加一个方法,再来访问:

package com.talent.kotlin.example

object SingleTonExample {

    fun handleMessage(msg:String){
        print("receive message:$msg")
    }
}

调用:

fun doMain(){
    SingleTonExample.handleMessage("msg")
}

当然你也可以能过定义一个变量来调用它,像下面这样:

fun doMain(){
    var single  = SingleTonExample
    single.handleMessage("msg")
}

那么还有没有其它的单例方式呢?当然是有的:

  • 通过伴生对象(下面会讲伴生对象这个概念)
package com.talent.kotlin.example

class SingleTonExample private constructor(){

    companion object {
        val instance = SingleTonExample()
    }

    fun handleMessage(msg:String){
        print("receive message:$msg")
    }
    //调用
    fun call(){
        SingleTonExample.instance.handleMessage("msg")
    }
}
  • 懒汉式的单例实现方法(有没有想起Java的饿汉式,懒汉式?)
package com.talent.kotlin.example

class SingleTonExample private constructor(){

    private object Holder{
        val single = SingleTonExample()
    }

    companion object {
       val instance :SingleTonExample by lazy { Holder.single }
    }

    fun handleMessage(msg:String){
        print("receive message:$msg")
    }
    //调用
    fun call(){
        SingleTonExample.instance.handleMessage("msg")
    }
}

同样地,单例可以有超类的:

package com.talent.kotlin.example

object SingleTonExample:Functions("singleto") {

    fun handleMessage(msg:String){
        print("receive message:$msg")
    }
}

与对象表达式不同,当对象声明在另一个类的内部时,这个对象并不能通过外部类的实例访问到该对象,而只能通过类名来访问,同样该对象也不能直接访问到外部类的方法和变量。

class Site {
    var name = "site"
    object DeskTop{
        var url = "www.runoob.com"
        fun showName(){
            print{"desk legs $name"} // 错误,不能访问到外部类的方法和变量
        }
    }
}
fun main(args: Array<String>) {
    var site = Site()
    site.DeskTop.url // 错误,不能通过外部类的实例访问到该对象
    Site.DeskTop.url // 正确
}

Note :对象声明不能在局部作用域(即直接嵌套在函数内部),但是它们可以嵌套到其他对象声明或非内部类中。

伴生对象

其实我们在扩展一节中,讲到伴生对象扩展时就提到过“伴生对象”这个词。

一个类里面只能声明一个内部关联对象,即关键字 companion 只能使用一次

伴生对象的成员看起来像其他语言的静态成员,但在运行时他们仍然是真实对象的实例成员

class MyClass {
    companion object Factory {
        fun create(): MyClass = MyClass()
    }
}

如你所见,使用 companion 关键字来声明伴生对象,其中伴生对象的名称(上文中的“Factory”)是可以省略的,缺省情奖品下名称为 Companion

class MyClass {
    companion object {
    }
}
val x = MyClass.Companion

下面是一个伴生对象实现接口的示范,佐证了伴生对象在运行时乃真实对象的实例:

interface Factory<T> {
    fun create(): T
}
class MyClass {
    companion object : Factory<MyClass> {
        override fun create(): MyClass = MyClass()
    }
}

这里我们同样看一下,上述代码在字节码中变成了什么样:

  public static abstract interface Factory<T>
  {
    public abstract T create();
  }
  
  public static final class MyClass
  {
    public static final Companion Companion = new Companion(null);
    
    public static final class Companion
      implements CompainC.Factory<CompainC.MyClass>
    {
      @NotNull
      public CompainC.MyClass create()
      {
        return new CompainC.MyClass();
      }
    }
  }

这里我们发现,Kotlin中好像没有静态方法或静态属性?实质上只是用创建一个静态对象达到了类似的效果。

语义差异

对象表达式和对象声明之间有一个重要的语义差别:

  • 对象表达式是在使用他们的地方立即执行的
  • 对象声明是在第一次被访问到时延迟初始化的
  • 伴生对象的初始化是在相应的类被加载(解析)时,与 Java 静态初始化器的语义相匹配
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