深入kotlin - 嵌套类和内部类

Posted 2022-08-30 颐和园

嵌套类和内部类

嵌套类

kotlin 中，嵌套类和内部类是两种不同的类。所谓嵌套类是指定义在类体内的类。

class OuterClass 
	private val name: String = "Anna"
	class NestedClass 
		fun nestedMethod() = "Attila"
	

fun main(args: Array<String>)
  println(OuterClass.NestedClass().nestedMethod()) // 打印： Attila

跟 java 的内部类差不多。 kotlin 嵌套类对应于 java 的静态内部类，因此在嵌套类中无法访问外部类的成员，但可以访问位于同一外部类中的其它嵌套类（因为它们同属于 static 的）。

内部类

内部类不同，需要使用 inner 关键字：

class OuterClass 
	private var name: String = "Dorin"
	inner class InnerClass 
		fun innerMethod() = [e-mail]
	

fun main(args: Array<String>)
  println(OuterClass().InnerClass().innerMethod())

和嵌套类不同，内部类可以通过 this@ 引用外部类的成员（当内部类被创建时，会自动持有一个外部类实例的引用）。注意，同时内部类不允许直接通过外部类类名访问内部类，而是必须通过外部类的实例进行访问。

显然，kotlin 嵌套类相当于 java 的静态内部类(有static )，而 kotlin 内部类则对应于 java 的非静态内部类（无 static）。

当外部类和内部类的属性或方法出现命名冲突时，访问方法：

• 访问外部类成员：this@外部类名.属性名
• 访问内部类成员：this@内部类名.属性名
• 访问局部变量：局部变量名

局部嵌套类

在方法内部定义的类，仅作用于方法内部，外部无法访问。

fun getName():String
	class LocalNestedClass 
		val name: String = "Agaston"
	
	var localNestedClass = LocalNestedClass()
	return localNestedClass.name

对象表达式（匿名内部类）

在 java 中，存在匿名内部类的概念。kotlin 中，用对象表达式取代了匿名内部类。这是因为 java 匿名内部类存在一个巨大缺陷：

Java 运行时将匿名内部类当作是它所继承或实现的父类或接口来使用。因此，如果你在匿名内部类中增加了父类/父接口之外的额外方法，java 运行时无论如何都是无法正常使用的。

而 kotlin 表达式就是为了解决这个缺陷而出现的：

interface MyInterface 
	fun print(i:Int)

abstract class MyAbstractClass 
  abstract val age: Int
  abstract fun printMyAbstractClass()

fun main(args:Array<String>)
  var myObject = object: MyInterface 
    override fun print(i: Int)
      println("i = $i")
    
  
  myObject.print(200) // 打印： i = 200

对象表达式用 object : 开头，后面是要实现/继承的父类/父接口。如果没有父类/父接口，则只需要 object 即可：

var myobject2 = object 
	init 
		println("init called")
	
	var name = "Stephen"
	fun method() = "method()"
	println(myobject2.method()) // 打印：init called 和 Stephen

如果它需要实现多个接口或父类，用逗号分隔，注意 MyAbstractClass() 的写法，这是实例化了一个抽象类，而非继承：

var myobject = object: MyInterface, MyAbstractClass() 
	override fun print(i: Int) 
		println("i = $i")
	
	override val age: Int
		get() = 30
	override fun printMyAbstractClass() 
		println("printMyAbstractClass")
	

这就突破了 java 匿名内部类只能继承一个父类/父接口的限制，因为你可以无限制地增加新的接口。

对象表达式作用域

注意如下代码：

class MyClass 
	private var myObject = object  // 1
		fun output() 
			println("output invoked")
		
	
	fun test() 
    println(myObject.javaClass)
		myObject.output() // 2
	

fun main(args:Array<String>)
	var myClass = MyClass()
	myClass.test() // 打印： output invoked

1. 这里对象表达式必须用 private 修饰，否则无法被 test 方法调用。因为 kotlin 规定，匿名对象只能作为局部变量使用（在方法内使用），或者作为 private 成员变量，其类型才能被 kotlin 正常识别。如果匿名对象被定义 public 成员变量，或者被当作某个 public 方法的返回类型，那么它会被 kotlin 识别为其父类型/父接口，如果没有声明父类型/父接口，那么只能识别为 Any（所有自定义的成员变量和方法都不可用）。
2. 因为 myObject 被声明为了private 成员变量，因此在 test 方法中可以正确识别出其类型，因而可以调用 myObject.output。如果打印 myObject.javaClass，可以看到 myObject 的真实类型为：MyClass$myObject$1。如果你将 myObject 的可见性修改为 public/internal，那么 myObject.output() 一句将报错：Unresolved reference: output。

外部变量可见

Java 的匿名内部类无法访问外部局部变量（除非是 final 修饰）。而kotlin 对象表达式则突破了这一限制：

fun main(args:Array<String>)
  var i=24
  var myObject = object 
    fun test()
      i++ // 1
    
  

1. 在对象表达式内部访问了外部局部变量 i。注意与 java 不同， i 无需声明为 final，且 i 对于 myObject 来说是可变的，可以修改其值。

对象表达式 vs lambda 表达式

在 kotlin 中，如果对象表达式实现的是一个函数式接口（该接口只有一个抽象方法），我们可以将它转换成 lambda 表达式。比如如下对象表达式：

button.addActionListener(object: ActionListener
	override fun actionPerformed(e: ActionEvent?)
		println("Button clicked")
	
)

根据 IDE 提示，我们可以将对象表达式转变为 lamda 表达式：

 button.addActionListener(ActionListener println("Button clicked")) 

其中，ActionListener 这个类型是可以推断的，因此连 ActionListener 都可以省略。