kotlin类与对象——>对象表达式与对象声明、内联类

1.对象表达式与对象声明

　　有时候，我们需要创建一个对某个类做了轻微改动的类的对象，而不用为之显式声明新的子类。Kotlin 用对象表达式和对象声明处理这种情况

2.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) { /*......*/
    }

    override fun mouseEntered(e: MouseEvent) { /*......*/
    }
})

　　如果超类型有一个构造函数，则必须传递适当的构造函数参数给它。多个超类型可以由跟在冒号后面的 逗号分隔的列表指定:

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

interface B { /*......*/ }

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

　　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)
}

　　　请注意，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”
    }
}

　　对象表达式中的代码可以访问来自包含它的作用域的变量

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++
        }
    })
// ......
}

2.对象声明

　　单例模式在一些场景中很有用，而 Kotlin(继 Scala 之后)使单例声明变得很容易:

object DataProviderManager {
    fun registerDataProvider(provider: DataProvider) {
        // ......
    }

    val allDataProviders: Collection<DataProvider>
        get() = // ......
}

　　这称为对象声明。并且它总是在 object 关键字后跟一个名称。就像变量声明一样，对象声明不是一个 表达式，不能用在赋值语句的右边。

　　对象声明的初始化过程是线程安全的并且在首次访问时进行。 如需引用该对象，我们直接使用其名称即可:

DataProviderManager.registerDataProvider(......)

　　这些对象可以有超类型:

object DefaultListener : MouseAdapter() {
    override fun mouseClicked(e: MouseEvent) {
        ......
    }

    override fun mouseEntered(e: MouseEvent) {
        ......
    }
}

　　注意: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。

3.伴生对象

　　类内部的对象声明可以用 companion 关键字标记:

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

　　该伴生对象的成员可通过只使用类名作为限定符来调用:

val instance = MyClass.create()

　　可以省略伴生对象的名称，在这种情况下将使用名称 Companion :

class MyClass {
    companion object {}
}

val x = MyClass.Companion

　　其自身所用的类的名称(不是另一个名称的限定符)可用作对该类的伴生对象(无论是否具名)的引用:

class MyClass1 {
    companion object Named {}
}

val x = MyClass1

class MyClass2 {
    companion object {}
}

val y = MyClass2

　　请注意，即使伴生对象的成员看起来像其他语言的静态成员，在运行时他们仍然是真实对象的实例成 员，而且，例如还可以实现接口

interface Factory<T> {
    fun create(): T
}

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

val f: Factory<MyClass> = MyClass

　　当然，在 JVM 平台，如果使用 @JvmStatic 注解，你可以将伴生对象的成员生成为真正的静态方法和 字段。更详细信息请参⻅Java 互操作性一节 。

4.对象表达式和对象声明之间的语义差异

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(及初始化)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。

5.类型别名：

　　类型别名为现有类型提供替代名称。如果类型名称太⻓，你可以另外引入较短的名称，并使用新的名称 替代原类型名。

　　它有助于缩短较⻓的泛型类型。

　　5.1 例如，通常缩减集合类型是很有吸引力的:

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

　　5.2 你可以为函数类型提供另外的别名

typealias MyHandler = (Int, String, Any) -> Unit
typealias Predicate<T> = (T) -> Boolean

　　5.3 你可以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

　　5.4 类型别名不会引入新类型。它们等效于相应的底层类型。当你在代码中添加 typealias Predicate<T> 并使用 Predicate<Int> 时，Kotlin 编译器总是把它扩展为 (Int) -> Boolean 。因此，当你需要泛型函数类型时，你可以传递该类型的变量，反之亦然:

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]"

}

6.内联类：内联类仅在 Kotlin 1.3 之后版本可用，目前还是实验性的

　　有时候，业务逻辑需要围绕某种类型创建包装器。然而，由于额外的堆内存分配问题，它会引入运行时的 性能开销。此外，如果被包装的类型是原生类型，性能的损失是很糟糕的，因为原生类型通常在运行时就 进行了大量优化，然而他们的包装器却没有得到任何特殊的处理。

　　为了解决这类问题，Kotlin 引入了一种被称为 内联类 的特殊类，它通过在类的前面定义一个 inline 修饰符来声明:

inline class Password(val value: String)

　　内联类必须含有唯一的一个属性在主构造函数中初始化。在运行时，将使用这个唯一属性来表示内联类的实例

// 不存在 'Password' 类的真实实例对象
// 在运行时，'securePassword' 仅仅包含 'String'
val securePassword = Password("Don't try this in production")

　　这就是内联类的主要特性，它灵感来源于“inline”这个名称:类的数据被“内联”到该类使用的地方(类 似于内联函数中的代码被内联到该函数调用的地方)

7.成员

　　内联类支持普通类中的一些功能。特别是，内联类可以声明属性与函数:

inline class Name(val s: String) {
    val length: Int
        get() = s.length

    fun greet() {
        println("Hello, $s")
    }
}

fun main() {
    val name = Name("Kotlin")
    name.greet() // `greet` 方法会作为一个静态方法被调用 
    println(name.length) // 属性的 get 方法会作为一个静态方法被调用
}

　　当然，内联类的成员也有一些限制：

— 内联类不能含有init代码块
— 内联类不能含有幕后字段
    — 因此，内联类只能含有简单的计算属性(不能含有延迟初始化/委托属性)

8.继承

　　内联类允许去继承接口

interface Printable {
    fun prettyPrint(): String
}

inline class Name(val s: String) : Printable {
    override fun prettyPrint(): String = "Let's $s!"
}

fun main() {
    val name = Name("Kotlin")
    println(name.prettyPrint()) // 仍然会作为一个静态方法被调用
}

　　禁止内联类参与到类的继承关系结构中。这就意味着内联类不能继承其他的类而且必须是 final

9.表示方式

　　在生成的代码中，Kotlin 编译器为每个内联类保留一个包装器。内联类的实例可以在运行时表示为包装 器或者基础类型。这就类似于 Int 可以表示为原生类型 int 或者包装器 Integer 。

　　为了生成性能最优的代码，Kotlin 编译更倾向于使用基础类型而不是包装器。然而，有时候使用包装器 是必要的。一般来说，只要将内联类用作另一种类型，它们就会被装箱。

interface I
inline class Foo(val i: Int) : I

fun asInline(f: Foo) {}
fun <T> asGeneric(x: T) {}
fun asInterface(i: I) {}
fun asNullable(i: Foo?) {}

fun <T> id(x: T): T = x

fun main() {
    val f = Foo(42)
    asInline(f) // 拆箱操作: 用作 Foo 本身
    asGeneric(f) // 装箱操作: 用作泛型类型 T
    asInterface(f) // 装箱操作: 用作类型 I
    asNullable(f) // 装箱操作: 用作不同于 Foo 的可空类型 Foo?
// 在下面这里例子中，'f' 首先会被装箱(当它作为参数传递给 'id' 函数时)然后又被拆箱(当它从'id'函数 中被返回时)
// 最后， 'c' 中就包含了被拆箱后的内部表达(也就是 '42')， 和 'f' 一样
    val c = id(f)
}

　　因为内联类既可以表示为基础类型有可以表示为包装器，引用相等对于内联类而言毫无意义，因此这也 是被禁止的。

10.名字修饰

　　由于内联类被编译为其基础类型，因此可能会导致各种模糊的错误，例如意想不到的平台签名冲突:

inline class UInt(val x: Int)

// 在 JVM 平台上被表示为'public final void compute(int x)'
fun compute(x: Int) { }

// 同理，在 JVM 平台上也被表示为'public final void compute(int x)'!
fun compute(x: UInt) { }

　　为了缓解这种问题，一般会通过在函数名后面拼接一些稳定的哈希码来重命名函数。

compute(x: UInt) 
//将会被表示为
 public final void compute-<hashcode>(int x) 
//以 此来解决冲突的问题。
//请注意在 Java 中 - 是一个 无效的 符号，也就是说在 Java 中不能调用使用内联类作为形参的函数

11.内联类和类标别名

　　初看起来，内联类似乎与类型别名非常相似。实际上，两者似乎都引入了一种新的类型，并且都在运行时表示为基础类型。

　　然而，关键的区别在于类型别名与其基础类型(以及具有相同基础类型的其他类型别名)是 赋值兼容 的，而内联类却不是这样。

　　换句话说，内联类引入了一个真实的新类型，与类型别名正好相反，类型别名仅仅是为现有的类型取了个新的替代名称(别名)

typealias NameTypeAlias = String

inline class NameInlineClass(val s: String)

fun acceptString(s: String) {}
fun acceptNameTypeAlias(n: NameTypeAlias) {}
fun acceptNameInlineClass(p: NameInlineClass) {}
fun main() {
    val nameAlias: NameTypeAlias = ""
    val nameInlineClass: NameInlineClass = NameInlineClass("")
    val string: String = ""
    acceptString(nameAlias) // 正确: 传递别名类型的实参替代函数中基础类型的形参 
    acceptString(nameInlineClass) // 错误: 不能传递内联类的实参替代函数中基础类型的形参
    // And vice versa:
    acceptNameTypeAlias(string) // 正确: 传递基础类型的实参替代函数中别名类型的形参
    acceptNameInlineClass(string) // 错误: 不能传递基础类型的实参替代函数中内联类类型的形参
}

12.内联类的实验性状态

　　内联类的设计目前是实验性的，这就是说此特性是正在 快速变化的，并且不保证其兼容性。在 Kotlin 1.3+ 中使用内联类时，将会得到一个警告，来表明此特性还是实验性的。

如需移除警告，必须通过指定编译器参数 -Xinline-classes 来选择使用这项实验性的特性。

13.在 Gradle 中启用内联类

compileKotlin {
    kotlinOptions.freeCompilerArgs += ["-Xinline-classes"]
}

tasks.withType<KotlinCompile> { 
    kotlinOptions.freeCompilerArgs += "-Xinline-classes"
}

14.在 Maven 中启用内联类

<configuration>
    <args>
        <arg>-Xinline-classes</arg> 
    </args>
</configuration>