Kotlin——中級篇（四）：繼承類詳解

在前面的章節中，詳細的詳解了類的使用，但是由於篇幅的限制，關於類的很多特性都沒有講解到。今天在這篇文章中，詳細的講解Kotlin中類的特性。如果您對Kotlin中的類還沒有一個整體的了解的話，請參見我上一篇文章Kotlin——中級篇（一）：類（class）詳解
眾所周知，Kotlin是一門面向對象的開發語言。那么他也有面向對象語言的特性。而面向對象的三大特性即封裝、繼承、多態。這是每一門面向對象語言否具有的特性。今天這一節會着重的講解Kotlin的繼承與Java的不同處和Kotlin獨有的特點。

目錄

一、面向對象的特征

面向對象的三大特征：封裝、繼承、多態

由於面向對象的三大特征太過於普通，而且這並不是Kotlin中特有的知識。在這里就不多做描述。

二、Kotlin繼承類

在Kotlin中，繼承這個特性除了定義關鍵字,以及所有的父類和Java語言不通之外，其他的其實無太大的差別。不過既然寫到了這里，還是從始至終的寫完這個特性，如果您有Java的基礎，您可以當復習一遍。

2.1、超類(Any)

在Kotlin中，說有的類都是繼承與Any類，這是這個沒有父類型的類。即當我們定義各類時，它默認是繼承與Any這個超類的

例：

class Demo    // 這里定義了一個Demo類，即這個類默認是繼承與超類的。

因為Any這個類只是給我們提供了equals()、hashCode()、toString()這三個方法。我們可以看看Any這個類的源碼實現：

package kotlin

/**
 * The root of the Kotlin class hierarchy. Every Kotlin class has [Any] as a superclass.
 * 看這個源碼注釋：意思是任何一個Kotlin的類都繼承與這個[Any]類
 */
public open class Any {
    
    // 比較: 在平時的使用中經常用到的equals()函數的源碼就在這里額
    public open operator fun equals(other: Any?): Boolean
    
    // hashCode()方法：其作用是返回該對象的哈希值
    public open fun hashCode(): Int
    
    // toString()方法
    public open fun toString(): String
}

從源碼可以我們看出，它直接屬於kotlin這個包下。並且只定義了上面所示的三個方法。或許你具有Java的編程經驗。在我們熟知的Java中，所有的類默認都是繼承與Object類型的。而Object這個類除了比Any多了幾個方法與屬性外，沒有太大的區別。不過他們並不是同一個類。這里就不多種講解了....

從上面源碼中所產生的疑惑：類與函數前面都加上了open這個修飾符。那么這個修飾符的作用是什么呢？
其實我們分析可以得出：既然Any類是所有類的父類，那么我們自己要定義一個繼承類，跟着Any類的語法與結構就能定義一個繼承類。故而，open修飾符是我們定義繼承類的修飾符

2.2、定義

2.2.1、繼承類的基礎使用

• 定義繼承類的關鍵字為：open。不管是類、還是成員都需要使用open關鍵字。

• 定義格式為：

  open class 類名{
       ...
       open var/val 屬性名 = 屬性值
       ...
       open fun 函數名()
       ...
   }
  

例：這里定義一個繼承類Demo，並實現兩個屬性與方法,並且定義一個DemoTest去繼承自Demo

open class Demo{

    open var num = 3

    open fun foo() = "foo"

    open fun bar() = "bar"

}

class DemoTest : Demo(){
    // 這里值得注意的是：Kotlin使用繼承是使用`:`符號，而Java是使用extends關鍵字
}

fun main(args: Array<String>) {

    println(DemoTest().num)
    DemoTest().foo()
    DemoTest().bar()

}

輸出結果為：

3
foo
bar

分析：從上面的代碼可以看出，DemoTest類只是繼承了Demo類，並沒有實現任何的代碼結構。一樣可以使用Demo類中的屬性與函數。這就是繼承的好處。

2.2.2、繼承類的構造函數

在上一篇文章中，講解到了Kotlin類，可以有一個主構造函數，或者多個輔助函數。或者沒有構造函數的情況。如果您對Kotlin的構造函數還不了解的情況，請閱讀我的上一篇文章Kotlin——中級篇（一）：類（class）詳解

這里當實現類無主構造函數，和存在主構造函數的情況。

• 無主構造函數

當實現類無主構造函數時，則每個輔助構造函數必須使用super關鍵字初始化基類型，或者委托給另一個構造函數。 請注意，在這種情況下，不同的輔助構造函數可以調用基類型的不同構造函數

例：這里舉例在Android中常見的自定義View實現，我們熟知，當我們指定一個組件是，一般實現繼承類(基類型)的三個構造函數。

class MyView : View(){

    constructor(context: Context) : super(context)

    constructor(context: Context, attrs: AttributeSet?) : super(context, attrs)

    constructor(context: Context, attrs: AttributeSet?, defStyleAttr: Int)
        : super(context, attrs, defStyleAttr)
}

可以看出，當實現類無主構造函數時，分別使用了super()去實現了基類的三個構造函數。

• 存在主構造函數

當存在主構造函數時，主構造函數一般實現基類型中參數最多的構造函數，參數少的構造函數則用this關鍵字引用即可了。這點在Kotlin——中級篇（一）：類（class）詳解 這篇文章是講解到的。

例：同樣以自定義組件為例子

class MyView(context: Context?, attrs: AttributeSet?, defStyleAttr: Int)
    : View(context, attrs, defStyleAttr) {

    constructor(context: Context?) : this(context,null,0)
    
    constructor(context: Context?,attrs: AttributeSet?) : this(context,attrs,0)
}

2.3、函數的重載與重寫

在Kotlin中關於函數的重載與重寫,和Java中是幾乎是一樣的，但是這里還是舉例來說明一下。

2.3.1、重寫函數中的兩點特殊用法

不管是Java還是Kotlin，重寫基類型里面的方法，則稱為重寫，或者是覆蓋基類型方法。不過這里介紹兩點Kotlin一點特殊的地方

1. 當基類中的函數，沒有用open修飾符修飾的時候，實現類中出現的函數的函數名不能與基類中沒有用open修飾符修飾的函數的函數名相同，不管實現類中的該函數有無override修飾符修飾。讀着有點繞，直接看例子你就明白了。

例：

open class Demo{
    fun test(){}   // 注意，這個函數沒有用open修飾符修飾
}

class DemoTest : Demo(){
    
    // 這里聲明一個和基類型無open修飾符修飾的函數，且函數名一致的函數
    // fun test(){}   編輯器直接報紅，根本無法運行程序
    // override fun test(){}   同樣報紅
}

2. 當一個類不是用open修飾符修飾時，這個類默認是final的。即：

class A{}

等價於

final class A{}   // 注意，則的`final`修飾符在編輯器中是灰色的，因為Kotlin中默認的類默認是final的

那么當一個基類去繼承另外一個基類時，第二個基類不想去覆蓋掉第一個基類的方法時，第二個基類的該方法使用final修飾符修飾。

例：

open class A{
    open fun foo(){}
}

// B這個類繼承類A，並且類B同樣使用open修飾符修飾了的
open class B : Demo(){
   
    // 這里使用final修飾符修飾該方法，禁止覆蓋掉類A的foo()函數
    final override fun foo(){}
}

2.3.2、方法重載

在文章的開頭提到了多態這個特性，方法的重載其實主要體現在這個地方。即函數名相同，函數的參數不同的情況。這一點和Java是相同的

這一點在繼承類中同樣有效：

例：

open class Demo{
    open fun foo() = "foo"
}

class DemoTest : Demo(){

    fun foo(str: String) : String{
        return str
    }

    override fun foo(): String {
        return super.foo()
    }
}    

fun main(args: Array<String>) {
    println(DemoTest().foo())
    DemoTest().foo("foo的重載函數")
}

輸出結果為：

foo
foo的重載函數

2.4、重寫屬性

• 重寫屬性和重寫方法其實大致是相同的，但是屬性不能被重載。
• 重寫屬性即指：在基類中聲明的屬性，然后在其基類的實現類中重寫該屬性，該屬性必須以override關鍵字修飾，並且其屬性具有和基類中屬性一樣的類型。且可以重寫該屬性的值（Getter）

例：

open class Demo{
    open var num = 3
}

class DemoTest : Demo(){
    override var num: Int = 10
}

2.4.1、重寫屬性中，val與var的區別

這里可以看出重寫了num這個屬性，並且為這個屬性重寫了其值為10
但是，還有一點值得我們注意：當基類中屬性的變量修飾符為val的使用，其實現類可以用重寫屬性可以用var去修飾。反之則不能。

例：

open class Demo{
    open val valStr = "我是用val修飾的屬性"
}

class DemoTest : Demo(){

    /*
     * 這里用val、或者var重寫都是可以的。
     * 不過當用val修飾的時候不能有setter()函數，編輯器直接會報紅的
     */
    
    // override val valStr: String
    //   get() = super.valStr

    // override var valStr: String = ""
    //   get() = super.valStr

    // override val valStr: String = ""

    override var valStr: String = "abc"
        set(value){field = value}
}

fun main(arge: Array<String>>){
    println(DemoTest().valStr)

    val demo = DemoTest()
    demo.valStr = "1212121212"
    println(demo.valStr)
}

輸出結果為：

abc
1212121212

2.4.2、Getter()函數慎用super關鍵字

在這里值得注意的是，在實際的項目中在重寫屬性的時候不用get() = super.xxx,因為這樣的話，不管你是否重新為該屬性賦了新值，還是支持setter(),在使用的時候都調用的是基類中的屬性值。

例： 繼上面中的例子

class DemoTest : Demo(){

    /*
     * 這里介紹重寫屬性是，getter()函數中使用`super`關鍵字的情況
     */
    
    override var valStr: String = "abc"、
        get() = super.valStr
        set(value){field = value}
}

fun main(arge: Array<String>>){
    println(DemoTest().valStr)

    val demo = DemoTest()
    demo.valStr = "1212121212"
    println(demo.valStr)
}

輸出結果為：

我是用val修飾的屬性
我是用val修飾的屬性

切記：重寫屬性的時候慎用super關鍵字。不然就是上面例子的效果

2.4.3、在主構造函數中重寫

這一點和其實在接口類的文章中講解過了，不清楚的可以去參見Kotlin——中級篇（五）：枚舉類（Enum）、接口類（Interface）詳解。

例：基類還是上面的例子

class DemoTest2(override var num: Int, override val valStr: String) : Demo()

fun main(args: Array<String>){
    val demo2 = DemoTest2(1,"構造函數中重寫")
    println("num = ${demo2.num} \t valStr = ${demo2.valStr}")
}

輸出結果為：

num = 1 	 valStr = 構造函數中重寫

2.5、覆蓋規則

這里的覆蓋規則，是指實現類繼承了一個基類，並且實現了一個接口類，當我的基類中的方法、屬性和接口類中的函數重名的情況下，怎樣去區分實現類到底實現哪一個中的屬性或屬性。
這一點和一個類同時實現兩個接口類，而兩個接口都用同樣的屬性或者函數的時候是一樣的。在接口類這篇文章中已經講解過，您可以參見Kotlin——中級篇（五）：枚舉類（Enum）、接口類（Interface）詳解。

例：

open class A{
    open fun test1(){ println("基類A中的函數test1()") }

    open fun test2(){println("基類A中的函數test2()")}
}

interface B{
    fun test1(){ println("接口類B中的函數test1()") }

    fun test2(){println("接口類B中的函數test2()")}
}

class C : A(),B{
    override fun test1() {
        super<A>.test1()
        super<B>.test1()
    }

    override fun test2() {
        super<A>.test2()
        super<B>.test2()
    }
}

總結

對於Kotlin中繼承類這一個知識點，在項目中用到的地方是很常見的。當你認真的學習完上面的內容，我相信你可以能很輕易的用於項目中，不過對一個類來說，繼承的代價較高，當實現一個功能不必用到太多的集成屬性的時候，可以用對象表達式這一個高級功能去替代掉繼承。
如果你有過其他面向對象語言的編程經驗的話，你只要掌握其關鍵字、屬性/函數重寫、以及覆蓋規則這三個知識點就可以了。

源代碼

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