学习Kotlin之泛型和委托

泛型

 泛型的基本用法

 泛型主要有两种定义方式：一种是定义泛型类，另一种是定义泛型方法，使用的语法结构都是<T>。

 定义一个泛型类：

class MyClass<T> {
    fun method(param: T): T {
        return param
    } 
}

 

 此时的MyClass就是一个泛型类，MyClass中的方法允许使用T类型的参数和返回值。

 调用的时候写法如下：

        val myClass = MyClass<Int>()
        val result = myClass.method(123)

 

 定义一个泛型方法：

class MyClass {
    fun <T> method(param: T): T {
        return param
    }
}

 

 调用方式也需要进行相应的调整：

        val myClass = MyClass()
        val result = myClass.method<Int>(123)

 

 由于Kotlin的类型推导机制，我们传入的是Int类型的参数，它能自动推导出来，所有可以省略泛型的指定：

val result = myClass.method(123)

 

 

 泛型类型限制

 目前method()方法的泛型指定成任意类型，还可以通过指定上界的方式来对泛型的类型进行约束，比如这里将method()方法的泛型上界设置为Number类型，如下所示：

class MyClass {
    fun <T : Number> method(param: T): T {
        return param
    }
}

 表示method方法的泛型只能指定为Int，Float，Double等。

 另外，默认情况下，所有的泛型都可以指定为可空类型。因为在不指定上界的时候，泛型的上界默认是Any?。如果想要让泛型的类型不可为空，只需要将泛型的上界手动指定成Any就可以了。

 

 委托

 类委托和委托属性

 委托是一种设计模式，它的基本理念是：操作对象自己不会去处理某段逻辑，而是会把工作委托给另外一个辅助对象去处理。Java对于委托并没有语言层级的实现。

 类委托

 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。

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

 比如定义一个MySet，并让它实现Set接口，代码如下所示：

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()

}

 

 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，我们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。

  

 这样做的好处在于：如果我们只是让大部分的方法实现调用辅助对象中的方法，少部分的方法实现由自己来重写，甚至加入一些自己独有的方法，那么MySet就会成为一个全新的数据结构类，这就是委托模式的意义所在。

 但是有一个弊端：如果接口中待实现方法很多，那么每个都要去调用辅助对象中方法实现。但是Kotlin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，我们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 helperSet{
    
}

 

 如果我们要对某个方法进行重新实现，只需要单独重写那一个方法就可以了，如下所示：

class MySet<T>(val helperSet: HashSet<T>) : Set<T> by helperSet{
    
    fun helloWorld() = println("Hello World")

    override fun isEmpty() = false
}

 现在MySet就是一个全新的数据结构类，不仅有新方法，还有HashSet中的功能。这就是Kotlin的类委托。

 

 委托属性

 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。

 委托属性的语法结构，如下所示：

class MyClass {
    var p by Delegate()
}

 

 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，我们还需要对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()方法接收两个参数：

　　第一个： 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： 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。

 <*>这种泛型的写法表示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。

 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。

 

 委托功能本身不难理解，真正的难点在于如何灵活地进行应用。