类和继承

类

Kotlin 中使用关键字 class 声明类

  1. class Invoice { ... }

类声明由类名、类头（指定其类型参数、主构造函数等）以及由花括号包围的类体构成。类头与类体都是可选的；如果一个类没有类体，可以省略花括号。

  1. class Empty

构造函数

在 Kotlin 中的一个类可以有一个主构造函数和一个或多个次构造函数。主构造函数是类头的一部分：它跟在类名（和可选的类型参数）后。

  1. class Person constructor(firstName: String) { ... }

如果主构造函数没有任何注解或者可见性修饰符，可以省略这个 constructor关键字。

  1. class Person(firstName: String) { ... }

主构造函数不能包含任何的代码。初始化的代码可以放到以 init 关键字作为前缀的初始化块（initializer blocks）中。

在实例初始化期间，初始化块按照它们出现在类体中的顺序执行，与属性初始化器交织在一起：

  1. //sampleStart
  2. class InitOrderDemo(name: String) {
  3.     val firstProperty = "First property: $name".also(::println)
  5.     init {
  6.         println("First initializer block that prints ${name}")
  7.     }
  9.     val secondProperty = "Second property: ${name.length}".also(::println)
  11.     init {
  12.         println("Second initializer block that prints ${name.length}")
  13.     }
  14. }
  15. //sampleEnd
  17. fun main(args: Array<String>) {
  18.     InitOrderDemo("hello")
  19. }

请注意，主构造的参数可以在初始化块中使用。它们也可以在类体内声明的属性初始化器中使用：

  1. class Customer(name: String) {
  2.     val customerKey = name.toUpperCase()
  3. }

事实上，声明属性以及从主构造函数初始化属性，Kotlin 有简洁的语法：

  1. class Person(val firstName: String, val lastName: String, var age: Int) { …… }

与普通属性一样，主构造函数中声明的属性可以是可变的（var）或只读的（val）。

如果构造函数有注解或可见性修饰符，这个 constructor 关键字是必需的，并且这些修饰符在它前面：

  1. class Customer public @Inject constructor(name: String) { …… }

更多详情，参见可见性修饰符

次构造函数

类也可以声明前缀有 constructor的次构造函数：

  1. class Person {
  2.     constructor(parent: Person) {
  3.         parent.children.add(this)
  4.     }
  5. }

如果类有一个主构造函数，每个次构造函数需要委托给主构造函数，可以直接委托或者通过别的次构造函数间接委托。委托到同一个类的另一个构造函数用 this 关键字即可：

  1. class Person(val name: String) {
  2.     constructor(name: String, parent: Person) : this(name) {
  3.         parent.children.add(this)
  4.     }
  5. }

请注意，初始化块中的代码实际上会成为主构造函数的一部分。委托给主构造函数会作为次构造函数的第一条语句，因此所有初始化块中的代码都会在次构造函数体之前执行。即使该类没有主构造函数，这种委托仍会隐式发生，并且仍会执行初始化块：

  1. //sampleStart
  2. class Constructors {
  3.     init {
  4.         println("Init block")
  5.     }
  7.     constructor(i: Int) {
  8.         println("Constructor")
  9.     }
  10. }
  11. //sampleEnd
  13. fun main(args: Array<String>) {
  14.     Constructors(1)
  15. }

如果一个非抽象类没有声明任何（主或次）构造函数，它会有一个生成的不带参数的主构造函数。构造函数的可见性是 public。如果你不希望你的类有一个公有构造函数，你需要声明一个带有非默认可见性的空的主构造函数：

  1. class DontCreateMe private constructor () { ... }
注意：在 JVM 上，如果主构造函数的所有的参数都有默认值，编译器会生成一个额外的无参构造函数，它将使用默认值。这使得Kotlin 更易于使用像 Jackson 或者 JPA 这样的通过无参构造函数创建类的实例的库。
  1. class Customer(val customerName: String = "")

{:.info}

创建类的实例

要创建一个类的实例，我们就像普通函数一样调用构造函数：

  1. val invoice = Invoice()
  3. val customer = Customer("Joe Smith")

注意 Kotlin 并没有 new 关键字。

创建嵌套类、内部类和匿名内部类的类实例在嵌套类中有述。

类成员

类可以包含：

继承

在 Kotlin 中所有类都有一个共同的超类 Any，这对于没有超类型声明的类是默认超类：

  1. class Example // 从 Any 隐式继承
注意：Any 并不是 java.lang.Object；尤其是，它除了 equals()、hashCode()和toString()外没有任何成员。更多细节请查阅Java互操作性部分。

要声明一个显式的超类型，我们把类型放到类头的冒号之后：

  1. open class Base(p: Int)
  3. class Derived(p: Int) : Base(p)
类上的 open 标注与 Java 中 final 相反，它允许其他类从这个类继承。默认情况下，在 Kotlin 中所有的类都是 final，对应于《Effective Java》第三版书中的第 19 条：要么为继承而设计，并提供文档说明，要么就禁止继承。

如果派生类有一个主构造函数，其基类型可以（并且必须）用基类的主构造函数参数就地初始化。

如果类没有主构造函数，那么每个次构造函数必须使用 super 关键字初始化其基类型，或委托给另一个构造函数做到这一点。注意，在这种情况下，不同的次构造函数可以调用基类型的不同的构造函数：

  1. class MyView : View {
  2.     constructor(ctx: Context) : super(ctx)
  4.     constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx, attrs)
  5. }

覆盖方法

我们之前提到过，Kotlin 力求清晰显式。与 Java 不同，Kotlin 需要显式标注可覆盖的成员（我们称之为开放）和覆盖后的成员：

  1. open class Base {
  2.     open fun v() { ... }
  3.     fun nv() { ... }
  4. }
  5. class Derived() : Base() {
  6.     override fun v() { ... }
  7. }

Derived.v() 函数上必须加上 override标注。如果没写，编译器将会报错。如果函数没有标注 open 如 Base.nv()，则子类中不允许定义相同签名的函数，不论加不加 override。在一个 final 类中（没有用 open 标注的类），开放成员是禁止的。

标记为 override 的成员本身是开放的，也就是说，它可以在子类中覆盖。如果你想禁止再次覆盖，使用 final 关键字：

  1. open class AnotherDerived() : Base() {
  2.     final override fun v() { ... }
  3. }

覆盖属性

属性覆盖与方法覆盖类似；在超类中声明然后在派生类中重新声明的属性必须以 override 开头，并且它们必须具有兼容的类型。每个声明的属性可以由具有初始化器的属性或者具有 getter 方法的属性覆盖。

  1. open class Foo {
  2.     open val x: Int get() { …… }
  3. }
  5. class Bar1 : Foo() {
  6.     override val x: Int = ……
  7. }

你也可以用一个 var 属性覆盖一个 val 属性，但反之则不行。这是允许的，因为一个 val 属性本质上声明了一个 getter 方法，而将其覆盖为 var 只是在子类中额外声明一个 setter 方法。

请注意，你可以在主构造函数中使用 override 关键字作为属性声明的一部分。

  1. interface Foo {
  2.     val count: Int
  3. }
  5. class Bar1(override val count: Int) : Foo
  7. class Bar2 : Foo {
  8.     override var count: Int = 0
  9. }

派生类初始化顺序

在构造派生类的新实例的过程中，第一步完成其基类的初始化（在之前只有对基类构造函数参数的求值），因此发生在派生类的初始化逻辑运行之前。

  1. //sampleStart
  2. open class Base(val name: String) {
  4.     init { println("Initializing Base") }
  6.     open val size: Int = 
  7.         name.length.also { println("Initializing size in Base: $it") }
  8. }
  10. class Derived(
  11.     name: String,
  12.     val lastName: String
  13. ) : Base(name.capitalize().also { println("Argument for Base: $it") }) {
  15.     init { println("Initializing Derived") }
  17.     override val size: Int =
  18.         (super.size + lastName.length).also { println("Initializing size in Derived: $it") }
  19. }
  20. //sampleEnd
  22. fun main(args: Array<String>) {
  23.     println("Constructing Derived(\"hello\", \"world\")")
  24.     val d = Derived("hello", "world")
  25. }

这意味着，基类构造函数执行时，派生类中声明或覆盖的属性都还没有初始化。如果在基类初始化逻辑中（直接或通过另一个覆盖的 open 成员的实现间接）使用了任何一个这种属性，那么都可能导致不正确的行为或运行时故障。设计一个基类时，应该避免在构造函数、属性初始化器以及 init 块中使用 open 成员。

调用超类实现

派生类中的代码可以使用 super 关键字调用其超类的函数与属性访问器的实现：

  1. open class Foo {
  2.     open fun f() { println("Foo.f()") }
  3.     open val x: Int get() = 1
  4. }
  6. class Bar : Foo() {
  7.     override fun f() { 
  8.         super.f()
  9.         println("Bar.f()") 
  10.     }
  12.     override val x: Int get() = super.x + 1
  13. }

在一个内部类中访问外部类的超类，可以通过由外部类名限定的 super 关键字来实现：super@Outer：

  1. class Bar : Foo() {
  2.     override fun f() { /* …… */ }
  3.     override val x: Int get() = 0
  5.     inner class Baz {
  6.         fun g() {
  7.             super@Bar.f() // 调用 Foo 实现的 f()
  8.             println(super@Bar.x) // 使用 Foo 实现的 x 的 getter
  9.         }
  10.     }
  11. }

覆盖规则

在 Kotlin 中，实现继承由下述规则规定：如果一个类从它的直接超类继承相同成员的多个实现，它必须覆盖这个成员并提供其自己的实现（也许用继承来的其中之一）。为了表示采用从哪个超类型继承的实现，我们使用由尖括号中超类型名限定的 super，如 super<Base>：

  1. open class A {
  2.     open fun f() { print("A") }
  3.     fun a() { print("a") }
  4. }
  6. interface B {
  7.     fun f() { print("B") } // 接口成员默认就是“open”的
  8.     fun b() { print("b") }
  9. }
  11. class C() : A(), B {
  12.     // 编译器要求覆盖 f()：
  13.     override fun f() {
  14.         super<A>.f() // 调用 A.f()
  15.         super<B>.f() // 调用 B.f()
  16.   }
  17. }

同时继承 A 和 B 没问题，并且 a() 和 b() 也没问题因为 C 只继承了每个函数的一个实现。但是 f() 由 C 继承了两个实现，所以我们必须在 C 中覆盖 f()并且提供我们自己的实现来消除歧义。

抽象类

类和其中的某些成员可以声明为 abstract。抽象成员在本类中可以不用实现。需要注意的是，我们并不需要用 open 标注一个抽象类或者函数——因为这不言而喻。

我们可以用一个抽象成员覆盖一个非抽象的开放成员

  1. open class Base {
  2.     open fun f() {}
  3. }
  5. abstract class Derived : Base() {
  6.     override abstract fun f()
  7. }

伴生对象

与 Java 或 C# 不同，在 Kotlin 中类没有静态方法。在大多数情况下，它建议简单地使用包级函数。

如果你需要写一个可以无需用一个类的实例来调用、但需要访问类内部的函数（例如，工厂方法），你可以把它写成该类内对象声明中的一员。

更具体地讲，如果在你的类内声明了一个伴生对象，你就可以使用像在 Java/C# 中调用静态方法相同的语法来调用其成员，只使用类名作为限定符。

原文: https://hltj.gitbooks.io/kotlin-reference-chinese/content/txt/classes.html