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泛型

定义泛型

class Box<E, T, W>(e: E, t: T, w: W) {
    var ee = e
    var tt = t
    var ww = w
}

使用泛型：

//指定类型进行调用
val box: Box<Int, Double, String> = Box(1, 1.0, "张飞")

out和in

在java中

class Ani {

    }

    class Animal extends Ani {

    }

    class Fly extends Animal {

    }

    //<? super T>  包括T的父类和它本身。
    //<? extends T>  包括T的子类和它本身。
    public void test1() {
        List<Fly> list = new ArrayList<>();
        List<Ani> list2 = new ArrayList<>();
        List<Animal> aniList = new ArrayList<>();
        List<Object> objectList = new ArrayList<>();

        doExtends(list);
        doSuper(list2);

        doExtends(aniList);
        doSuper(aniList);

        doSuper(objectList);
    }

    public void doExtends(List<? extends Animal> strings) {


    }

    public void doSuper(List<? super Animal> strings) {

    }

在Kotlin中：

kotlin 中的 “out T” 等同于 Java 的 “？extends T” kotlin 中的 “in T” 等同于 Java 的 “？super T”

    open class Ani

    open class Animal : Ani()

    internal class Fly : Animal()

    //<? super T>  包括T的父类和它本身。
    //<? extends T>  包括T的子类和它本身。
    //kotlin 中的 “out T” 等同于 Java 的 “？extends T”
    //kotlin 中的 “in T” 等同于 Java 的 “？super T”
    fun test1() {
        val list: MutableList<Fly> = ArrayList()
        val list2: MutableList<Ani> = ArrayList()
        val aniList: MutableList<Animal> = ArrayList()
        val objectList: MutableList<Any> = ArrayList()


        doExtends(list)
        doSuper(list2)

        doExtends(aniList)
        doSuper(aniList)

        doSuper(objectList)
    }

    fun doExtends(strings: MutableList<out Animal>) {}

    fun doSuper(strings: MutableList<in Animal>) {}

泛型函数

不仅类可以有类型参数。函数也可以有。类型参数要放在函数名称之前：

fun <T> singletonList(item: T): List<T> {
    // ……
}

fun <T> T.basicToString(): String {  // 扩展函数
    // ……
}

要调用泛型函数，在调用处函数名之后指定类型参数即可：

val l = singletonList<Int>(1)
或者
val l = singletonList(1)

泛型函数的上界

//冒号之后指定的类型是上界：只有 Comparable<T> 的子类型可以替代 T
fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {  …… }

类型擦除

Kotlin 为泛型声明用法执行的类型安全检测仅在编译期进行。运行时泛型类型的实例不保留关于其类型实参的任何信息。其类型信息称为被擦除。例如，Foo 与 Foo<Baz?> 的实例都会被擦除为 Foo<*>。

类型别名

类型别名为现有类型提供替代名称。

缩减集合类型

typealias NodeSet = Set<Network.Node>
typealias FileTable<K> = MutableMap<K, MutableList<File>>

函数类型提供另外的别名：

typealias MyHandler = (Int, String, Any) -> Unit

typealias Predicate<T> = (T) -> Boolean

为内部类和嵌套类创建新名称：

class A {
    inner class Inner
}
class B {
    inner class Inner
}

typealias AInner = A.Inner
typealias BInner = B.Inner

类型别名不会引入新类型。它们等效于相应的底层类型

typealias Predicate<T> = (T) -> Boolean

fun foo(p: Predicate<Int>) = p(42)

fun main() {
    val f: (Int) -> Boolean = { it > 0 }
    println(foo(f)) // 输出 "true"

    val p: Predicate<Int> = { it > 0 }
    println(listOf(1, -2).filter(p)) // 输出 "[1]"
}

委托

类委托

委托模式已经证明是实现继承的一个很好的替代方式 Kotlin将委托功能分为了两种：类委托和委托属性。类委托的核心思想在于将一个类的具体实现委托给另一个类去完成

比如Set是一个接口，如果要使用它的话，需要使用它具体的实现类，比如HashSet。而借助于委托模式，可以轻松实现一个自己的实现类

class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> {
  
  override val size: Int
  		get() = helperSet.size
  
  override fun contains(element: T) = helperSet.contains(element)
  
  override fun containsAll(elements: Collection<T>) = helperSet.containsAll(elements)
  
  override fun isEmpty() = helperSet.isEmpty()
  
  override fun iterator() = helperSet.iterator()
  
}

可以看到，MySet的构造函数中接收了一个HashSet参数，这就相当于一个辅助对象。然后在Set接口所有的方法实现中，都没有进行自己的实现，而是调用了辅助对象中相应的方法实现，这其实就是一种委托模式

但是这种写法也有一定的弊端，接口中的方法多了就会写一大堆。那么这个问题有没有什么解决方案呢？在Java中确实没有，但是在Kotlin中可以通过类委托的功能来解决。

Kotlin中委托使用的关键字是by，只需要在接口声明的后面使用by关键字，再接上受委托的辅助对象，就可以免去之前所写的一大堆模板式的代码了，如下所示：

class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> by heplerSet {
  
}

如果需要重写方法：

class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> by helperSet {
  
    fun helloWorld() = println("Hello World")
  	//重写isEmpty方法
    override fun isEmpty() = false
}

委托属性

类委托的核心思想是将一个类的具体实现委托给另一个类去完成，而委托属性的核心思想是将一个属性（字段）的具体实现委托给另一个类去完成。

class MyClass {
  var p by Delegate()
}

这里使用by关键字连接了左边的p属性和右边的Delegate实例，这种写法就代表着将p属性的具体实现委托给了Delegate类去完成。当调用p属性的时候会自动调用Delegate类的getValue()方法，当给p属性赋值的时候会自动调用Delegate类的setValue()方法。

因此，还得对Delegate类进行具体的实现才行，代码如下所示：

class Delegate {
  var propValue: Any? = null
  
  operator fun getValue(myClass: MyClass, prop: KProperty<*>): Any? {
    return propValue
  }
  
  operator fun setValue(myClass: MyClass, prop: KProperty<*>, value: Any?) {
    propValue = value
  }   
}

这是一种标准的代码实现模板，在Delegate类中我们必须实现getValue()和setValue()这两个方法，并且都要使用operator关键字进行声明。

getValue()方法要接收两个参数：第一个参数用于声明该Delegate类的委托功能可以在什么类中使用，这里写成MyClass表示仅可在MyClass类中使用；第二个参数KProperty<>是 Kotlin中的一个属性操作类，可用于获取各种属性相关的值，在当前场景下用不着，但是必须在方法参数上进行声明。另外，<>这种泛型的写法表示你不知道或者不关心泛型的具体类型，只是为了通过语法编译而已，有点类似于Java中<?>的写法。至于返回值可以声明成任何类型，根据具体的实现逻辑去写就行了，上述代码只是一种示例写法。

setValue()方法也是相似的，只不过它要接收3个参数。前两个参数和getValue()方法是相同的，最后一个参数表示具体要赋值给委托属性的值，这个参数的类型必须和getValue()方法返回值的类型保持一致。

整个委托属性的工作流程就是这样实现的，现在当我们给MyClass的p属性赋值时，就会调用Delegate类的setValue()方法，当获取MyClass中p属性的值时，就会调用Delegate类的getValue()方法。

不过，其实还存在一种情况可以不用在Delegate类中实现setValue()方法，那就是MyClass中的p属性是使用val关键字声明的。这一点也很好理解，如果p属性是使用val关键字声明的，那么就意味着p属性是无法在初始化之后被重新赋值的，因此也就没有必要实现 setValue()方法，只需要实现getValue()方法就可以了。

kotlin中的by lazy

by lazy代码块中，这样代码块中的代码在一开始的时候就不会执行，只有当laziness变量首次被调用的时候，代码块中的代码才会执行。

val p by lazy { ... }

by lazy并不是连在一起的关键字，只有by才是Kotlin中的关键字，lazy在这里只是一个高阶函数而已。在lazy函数中会创建并返回一个Delegate对象，当我们调用p属性的时候，其实调用的是Delegate对象的getValue()方法，然后getValue()方法中又会调用lazy函数传入的Lambda表达式，这样表达式中的代码就可以得到执行了，并且调用p属性后得到的值就是Lambda表达式中最后一行代码的返回值。

这样看来，Kotlin的懒加载技术也并没有那么神秘，掌握了它的实现原理之后，我们也可以实现一个自己的lazy函数。新建一个Later.kt文件，并编写如下代码：

class Later<T>(val block: () -> T) { }

首先定义了一个Later类，并将它指定成泛型类。Later的构造函数中接收一个函数类型参数，这个函数类型参数不接收任何参数，并且返回值类型就是Later类指定的泛型。

接着在Later类中实现getValue()方法，代码如下所示：

class Later<T>(val block: () -> T) {
    var value: Any? = null
    operator fun getValue(any: Any?, prop: KProperty<*>): T {
        if (value == null) {
            value = block()
        }
        return value as T
    }
}

这里将getValue()方法的第一个参数指定成了Any?类型，表示希望Later的委托功能在所有类中都可以使用。然后使用了一个value变量对值进行缓存，如果value为空就调用构造函数中传入的函数类型参数去获取值，否则就直接返回。由于懒加载技术是不会对属性进行赋值的，因此这里就不用实现setValue()方法了。

代码写到这里，委托属性的功能就已经完成了。虽然我们可以立刻使用它，不过为了让它的用法更加类似于lazy函数，最好再定义一个顶层函数。这个函数直接写在Later.kt文件中就可以了，但是要定义在Later类的外面，因为只有不定义在任何类当中的函数才是顶层函数。代码如下所示：

fun <T> later(block: () -> T) = Later(block)

我们将这个顶层函数也定义成了泛型函数，并且它也接收一个函数类型参数。这个顶层函数的作用很简单：创建Later类的实例，并将接收的函数类型参数传给Later类的构造函数。

现在，我们自己编写的later懒加载函数就已经完成了，你可以直接使用它来替代之前的lazy函数，如下所示：

val uriMatcher by later {
    val matcher = UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH)
    matcher.addURI(authority, "book", bookDir)
    matcher.addURI(authority, "book/#", bookItem)
    matcher.addURI(authority, "category", categoryDir)
    matcher.addURI(authority, "category/#", categoryItem)
    matcher
}

通过委托可以代替多继承实现需求：

interface CanFly {
    fun fly()
}

interface CanEat {
    fun eat()
}

open class Flyer : CanFly {
    override fun fly() {
        println("I can fly")
    }
}

open class Animal : CanEat {
    override fun eat() {
        println("I can eat")
    }
}

class Bird(flyer: Flyer, animal: Animal) : CanFly by flyer, CanEat by animal { }

fun main() {
    val flyer = Flyer()
    val animal = Animal()
    val b = Bird(flyer, animal)
    b.fly()
    b.eat()
}

假设我们需要继承的类是A，委托对象是B、C、我们在具体调用的时候并不是像组合一样A.B.method，而是可以直接调用A.method，这更能表达A拥有该method的能力，更加直观，虽然背后也是通过委托对象来执行具体的方法逻辑的；

委托给另一个属性

从 Kotlin 1.4 开始，一个属性可以把它的 getter 与 setter 委托给另一个属性，为将一个属性委托给另一个属性，应在委托名称中使用恰当的 :: 限定符，例如，this::delegate 或 MyClass::delegate。

var topLevelInt: Int = 0

class ClassWithDelegate(val anotherClassInt: Int)
class MyClass(var memberInt: Int, val anotherClassInstance: ClassWithDelegate) {
    var delegatedToMember: Int by this::memberInt
    var delegatedToTopLevel: Int by ::topLevelInt
    
    val delegatedToAnotherClass: Int by anotherClassInstance::anotherClassInt
}
var MyClass.extDelegated: Int by ::topLevelInt

当想要以一种向后兼容的方式重命名一个属性的时候：引入一个新的属性、使用 @Deprecated 注解来注解旧的属性、并委托其实现。

class MyClass {
   var newName: Int = 0
   @Deprecated("Use 'newName' instead", ReplaceWith("newName"))
   var oldName: Int by this::newName
}

fun main() {
   val myClass = MyClass()
   // 通知：'oldName: Int' is deprecated.
   // Use 'newName' instead
   myClass.oldName = 42
   println(myClass.newName) // 42
}

将属性储存在映射中

一个常见的用例是在一个映射（map）里存储属性的值。比如解析 JSON

class User(val map: Map<String, Any?>) {
    val name: String by map
    val age: Int     by map
}

val user = User(mapOf(
    "name" to "John Doe",
    "age"  to 25
))

println(user.name) // Prints "John Doe"
println(user.age)  // Prints 25

局部变量声明为委托属性

fun example(computeFoo: () -> Foo) {
    val memoizedFoo by lazy(computeFoo)

    if (someCondition && memoizedFoo.isValid()) {
        memoizedFoo.doSomething()
    }
}

属性委托要求

对于一个只读属性（即 val 声明的），委托必须提供一个操作符函数 getValue()，该函数具有以下参数：

thisRef —— 必须与属性所有者类型（对于扩展属性——指被扩展的类型）相同或者是其超类型。 property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型。 getValue() 必须返回与属性相同的类型（或其子类型）。

class Resource

class Owner {
    val valResource: Resource by ResourceDelegate()
}

class ResourceDelegate {
    operator fun getValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>): Resource {
        return Resource()
    }
}

对于一个可变属性（即 var 声明的），委托必须额外提供一个操作符函数 setValue()，该函数具有以下参数：

thisRef —— 必须与属性所有者类型（对于扩展属性——指被扩展的类型）相同或者是其超类型。 property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型。 value — 必须与属性类型相同（或者是其超类型）。

class Resource

class Owner {
    var varResource: Resource by ResourceDelegate()
}

class ResourceDelegate(private var resource: Resource = Resource()) {
    operator fun getValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>): Resource {
        return resource
    }
    operator fun setValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>, value: Any?) {
        if (value is Resource) {
            resource = value
        }
    }
}

重学Kotlin（五） 泛型 类型别名 委托

泛型