Kotlin： 属性与字段

Jetictors
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只愿君心似我心，定不负相思意

                        ——李之仪 ·《卜算子》

在一个类中，几乎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中属性与字段的定义、使用及高级操作等。

目录

一、属性的基础使用

属性可以用val或者var修饰。

  • 用var定义的属性是可读写的，即能用能改
  • 用val定义的属性是只读的，即不能被修改，只可使用

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

PS：val关键字为只读，var为可读写。

例： 以上面的例子举例说明

// 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，真实的写法还是用get()、set()。可以看下面的例子。

这里为大家演示getter()与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"
}

在上面的代码中出现了set(value){field = value}这样的一句代码。其中value是Koltin写setter()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

自定义getter()与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()与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() = field是Koltin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getter与setter的意义不是太大。

2.2、修改访问器的可见性

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Bean的setXXXX()

三、后备字段

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。
    }

PS：

  • 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()中

四、后备属性

所谓后备属性，其实是对后备字段的一个变种，它实际上也是隐式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

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。

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，这很不方便。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()与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。

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，故而这里就不做累述了，请期待后续章节

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()与Setter()、后期初始化属性、以及编译时常数这几个点就可以了。

本文已收录至GitHub: Jetictors/KotlinLearn，欢迎star

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