Kotlin——中級篇（二）： 屬性與字段詳解

在前面的章節中，詳細的為大家講解到了Kotlin中對類的類的定義、使用、初始化、初始化、類繼承等內容，但是在一個類中，幾乎上是不可能不出現屬性與字段(field)的，這一篇文章就為大家奉上Kotlin中屬性與字段的定義、使用及高級操作等。如果您目前對Kotlin中的類沒有一個認知的話，請參見Kotlin——中級篇（一）：類（class）詳解.

目錄

一、屬性的基礎使用

一個類中是可以存在屬性的，一個屬性可以用val或者var修飾。

• 用val修飾符修飾的屬性是只讀的，即不能被修改，只可使用
• 用var修飾符修飾的屬性是可讀寫的，即能用能改

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}")
}

輸出結果為：

id = 123 	 name = kotlin 	     age = 22       sex =男 	 weight = 120.3

注意：

`val`關鍵字為只讀，`var`為可讀寫。這里舉例說明：

例： 還是上面的例子

// id是只讀的，其他的屬性是可讀寫的

mime.id = "123456"   // 編輯器直接會報錯
mime.name = "kotlin2"  // 可以，因為是var修飾的
...

二、Getter()與Setter()

• getter()對應Java中的get()函數，setter()對應Java中的set()函數。不過注意的是，不存在Getter()與Setter()的，這只是Kotlin中的叫法而已，真是的寫法，還是用get()、set()。可以看下面的例子。
• 在Kotlin中，普通的類中一般是不提供getter()與setter()函數的，因為在普通的類中幾乎用不到，這一點和Java是相同的，但是Java中在定義純粹的數據類時，會用到get()與set()函數，但是Kotlin專門這種情況定義了數據類,這個特征。而數據類是系統已經為我們實現了get()和set()函數。

這里為大家演示getter()與setter()

class Test{
    
    /*
     * getter 和 setter是可選的
     */
    
    // 當用var修飾時，必須為屬性賦默認值(特指基本數據類型，因為自定義的類型可以使用后期初始化屬性，見后續) 即使在用getter()的情況下,不過這樣寫出來，不管我們怎么去改變其值，其值都為`123`
    var test1 : String = ""
        get() = "123"
        set(value){field = value}
    
    // 用val修飾時，用getter()函數時，屬性可以不賦默認值。但是不能有setter()函數。
    val test2 : String  
        get() = "123"       // 等價於：val test2 : String = "123"
}

注意： 請認真看上面的注釋......

在上面的代碼中出現了set(value){field = value}這樣的一句代碼。其中value是Koltin寫setter()函數時其參數的約定俗成的習慣。你也可以換成其他的值。而field是指屬性本身。

2.1、自定義

這里講解屬性的自定義getter()與setter()。由上面可知，使用val修飾的屬性，是不能有setter()的。而使用var修飾的屬性可以同時擁有自定義的getter()與setter()。通過兩個實例來說明:

例1：用val修飾的屬性自定義情況

class Mime{
    // size屬性
    private val size = 0    
    
    // 即isEmpty這個屬性，是判斷該類的size屬性是否等於0
    val isEmpty : Boolean
        get() = this.size == 0

    // 另一個例子
    val num = 2
        get() = if (field > 5) 10 else 0
}

// 測試
fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    println("isEmpty = ${mime.isEmpty}")
    println("num = ${mime.num}")
}

輸出結果為：

isEmpty = true
num = 0

例2：用var修飾的屬性自定義情況

class Mime{

    var str1 = "test"
        get() = field   // 這句可以省略，kotlin默認實現的方式
        set(value){
            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"
        }

    var str2 = ""
        get() = "隨意怎么修改都不會改變"
        set(value){
            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"
        }
}

// 測試
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}")
} 

輸出結果為：

str = test
str = null
str = kotlin
str = 隨意怎么修改都不會改變
str = 隨意怎么修改都不會改變
str = 隨意怎么修改都不會改變

經過上面的實例，我總結出了以下幾點：

1. 使用了val修飾的屬性，不能有setter().
2. 不管是val還是var修飾的屬性，只要存在getter(),其值再也不會變化
3. 使用var修飾的屬性，可以省略掉getter(),不然setter()毫無意義。當然get() = field除外。而get() = field是Koltin默認的實現，是可以省略這句代碼的。

故而，在實際的項目開發中，這個自定義的getter與setter的意義不是太大。

2.2、修改訪問器的可見性

如果您對Kotlin中的可見性修飾符還不了解的話，請參見Kotlin——中級篇（三）：可見性修飾符詳解

修改屬性訪問器在實際的開發中其實也沒有太大的作用，下面舉個例子就明白了：

例：

var str1 = "kotlin_1"
    private set         // setter()訪問器的私有化，並且它擁有kotlin的默認實現

var test : String?
    @Inject set         // 用`Inject`注解去實現`setter()`
    
val str2 = "kotlin_2"
    private set         // 編譯錯誤，因為val修飾的屬性，不能有setter

var str3 = "kotlin_3"
    private get         // 編譯出錯，因為不能有getter()的訪問器可見性

fun main(args: Array<String>) {
    // 這里偽代碼
    str1 = "能不能重新賦值呢？"     // 編譯出錯，因為上面的setter是私有的
}

如果，屬性訪問器的可見性修改為private或者該屬性直接使用private修飾時，我們只能手動提供一個公有的函數去修改其屬性了。就像Java中的Bean的setXXXX()

三、后備字段

Kotlin的類不能有字段。 但是，有時在使用自定義訪問器時需要有一個后備字段。為了這些目的，Kotlin提供了可以使用字段標識符訪問的自動備份字段

例：

var count = 0   // 初始化值會直接寫入備用字段
    set(value){
        field = if(value > 10) value else 0  // 通過field來修改屬性的值。
    }
    

注意：

• field標識符只能在屬性的訪問器中使用。這在上面提到過
• 如果屬性使用至少一個訪問器的默認實現，或者自定義訪問器通過field標識符引用它，則將為屬性生成后備字段。

看上面的例子，使用了getter()的默認實現。又用到了field標識符。

例：不會生成后備字段的屬性

val size = 0

/*
    沒有后備字段的原因：
    1. 並且`getter()`不是默認的實現。沒有使用到`field`標識符
    2. 使用`val`修飾，故而不存在默認的`setter()`訪問器，也沒有`field`修飾符
*/
val isEmpty ：Boolean
    get() = this.size == 0

不管是后備字段或者下面的后備屬性，都是Kotlin對於空指針的一種解決方案，可以避免函數訪問私有屬性而破壞它的結構。

這里值得強調的一點是，setter()中

四、后備屬性

所謂后備屬性，其實是對后備字段的一個變種，它實際上也是隱含試的對屬性值的初始化聲明，避免了空指針。

我們根據一個官網的例子，進行說明：

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不為空則返回，反之則拋出AssertionError異常
        return _table ?: throw AssertionError("Set to null by another thread")
    }

從上面的代碼中我們可以看出：_table屬性是私有的，我們不能直接的訪問它。故而提供了一個公有的后備屬性（table）去初始化我們的_table屬性。

通俗的講，這和在Java中定義Bean屬性的方式一樣。因為訪問私有的屬性的getter和setter函數，會被編譯器優化成直接反問其實際字段。因此不會引入函數調用開銷。

五、編譯時常數

在開發中，難免會遇到一些已經確定的值的量。在Java中，我們可以稱其為常量。在kotlin中，我們稱其為編譯時常數。我們可以用const關鍵字去聲明它。其通常和val修飾符連用

• 關鍵字：const
• 滿足const的三個條件：
  1. 對象的頂層或成員，即頂層聲明。
  2. 初始化為String類型或基本類型的值
  3. 沒有定制的getter()

例：

const val CONST_NUM = 5
const val CONST_STR = "Kotlin"

關於編譯時常數這個知識點更詳細的用法，我在講解講解變量的定義這一章節時，已經詳細講解過了。這里不做累贅。

您可以參見我的Kotlin——初級篇（二）：變量、常量、注釋這一篇文章

六、后期初始化屬性

通常，聲明為非空類型的屬性必須在構造函數中進行初始化。然而，這通常不方便。例如，可以通過依賴注入或單元測試的設置方法初始化屬性。 在這種情況下，不能在構造函數中提供非空的初始值設置，但是仍然希望在引用類的正文中的屬性時避免空檢查。故而，后期初始化屬性就應運而生了。

• 關鍵字 ： lateinit
• 該關鍵字必須聲明在類的主體內，並且只能是用var修飾的屬性。並且該屬性沒有自定義的setter()與getter()函數。
• 該屬性必須是非空的值，並且該屬性的類型不能為基本類型。

例：

class Test{
    // 聲明一個User對象的屬性
    lateinit var user : User   
    
    /*
        下面的代碼是錯誤的。因為用lateinit修飾的屬性，不能為基本類型。
        這里的基本類型指 Int、Float、Double、Short等，String類型是可以的
    */    
    // lateinit var num : Int    
}

關於后期初始化屬性這一個知識點，我在講解講解變量的定義這一章節時，已經詳細講解過了。這里不做累贅。不過關於這一知識點，一般都是在Android開發中或者在依賴注入時會用到。

您可以參見我的Kotlin——初級篇（二）：變量、常量、注釋這一篇文章

七、委托屬性

要想把委托屬性這一個知識點詳細的講解明白。以及它的實現與實例都要花上很大的篇幅去講解。我會單獨抽出一篇文章去講解它，故而這里就不做累述了。您可以參見文章Kotlin——高級篇（八）：委托與委托屬性詳解

總結

在一些文章或者書籍里面，關於Kotlin屬性/字段的講解，不會有這么多的知識點，並且我們在實際開發中，也有一些知識點很少去用到。這里大家主要去理解與實踐屬性的基本使用與定義、Getter()與Setter()、后期初始化屬性、以及編譯時常數這幾個點就可以了。

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