继承
所有 Kotlin 中的类都有一个共同的超类: Any
,它是没有声明超类型的类的默认超类:
class Example // 隐式继承自 Any
Any
类在 Kotlin 中有三个方法,它们分别是 equals()
、 hashCode()
和 toString()
。 因此,所有 Kotlin 类都会继承这些方法。
默认情况下,Kotlin 类是 final 的,它们不能被继承。要使类可继承,使用 open
关键字标记它:
open class Base // 类是可继承的
如果你想为一个类显式地声明超类型,只需在类头的冒号后面指定相应的类型:
open class Base(p: Int)
class Derived(p: Int) : Base(p)
当派生类拥有一个主构造函数时,其基类可以(且必须)在主构造函数中使用传递的参数进行初始化。
但是,如果派生类没有主构造函数,那么每个次构造函数都必须使用 super
关键字来初始化基类,或者它必须委托给另一个能够执行此初始化操作的构造函数。 这确保了基类在派生类的构造过程中得到适当的初始化。
值得注意的是,在这种情况下,不同的次构造函数可以调用基类的不同构造函数,以满足特定的初始化需求:
class MyView : View {
constructor(ctx: Context) : super(ctx)
constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx, attrs)
}
重写方法
在 Kotlin 中,对可重写成员和重写方法需要显式添加修饰符:
open class Shape {
open fun draw() { /*...*/ }
fun fill() { /*...*/ }
}
class Circle() : Shape() {
override fun draw() { /*...*/ }
}
对于 Circle.draw()
,需要添加 override
修饰符。 如果省略了它,编译器会报错。 如果一个函数没有 open
修饰符,比如 Shape.fill()
,在子类中声明具有相同签名的方法是不允许的,无论是否使用 override
修饰符。 在 final 类(即没有 open
修饰符的类)的成员上添加 open
修饰符是没有效果的。
被标记为 override
的成员本身是可继承的,因此它可以在子类中被重写。 如果要禁止再次重写,可以使用 final
关键字:
open class Rectangle() : Shape() {
final override fun draw() { /*...*/ }
}
重写属性
重写属性的机制与方法类似。 如果在超类中声明了一个属性,然后在派生类中重新声明,必须使用 override
关键字,同时确保它们的类型是兼容的。 每个被声明的属性可以被 具有初始化程序的属性 或 带有 get
方法的属性 重写:
open class Shape {
open val vertexCount: Int = 0
}
class Rectangle : Shape() {
override val vertexCount = 4
}
你还可以使用 var
属性来重写 val
属性,但是反过来是不允许的。 这是因为 val
属性本质上声明了一个 get
方法,而将其重写为 var
就在派生类中额外声明了一个 set
方法。
值得注意的是,你可以在主构造函数中的属性声明中使用 override
关键字:
interface Shape {
val vertexCount: Int
}
class Rectangle(override val vertexCount: Int = 4) : Shape // 总是有4个顶点
class Polygon : Shape {
override var vertexCount: Int = 0 // 以后可以设置为任意数字
}
派生类初始化顺序
在构造派生类的新实例期间,基类初始化是第一步完成的(仅在基类构造函数的参数求值之前),这意味着它在派生类的初始化逻辑运行之前发生。
//sampleStart
open class Base(val name: String) {
init { println("初始化基类") }
open val size: Int =
name.length.also { println("在基类中初始化 size: $it") }
}
class Derived(
name: String,
val lastName: String,
) : Base(name.replaceFirstChar { it.uppercase() }.also { println("基类参数: $it") }) {
init { println("初始化派生类") }
override val size: Int =
(super.size + lastName.length).also { println("在派生类中初始化 size: $it") }
}
//sampleEnd
fun main() {
println("构造派生类(\"hello\", \"world\")")
Derived("hello", "world")
}
这意味着在执行基类构造函数时, 派生类中声明或重写的属性尚未初始化。 在基类初始化逻辑中(直接或间接通过另一个重写的 open
成员实现)使用这些属性可能导致不正确的行为或运行时失败。 因此,在设计基类时,应避免在构造函数、属性初始化程序或 init
块中使用 open
成员。
调用超类实现
在派生类中,可以使用 super
关键字调用其超类的函数和属性访问器实现:
open class Rectangle {
open fun draw() { println("绘制矩形") }
val borderColor: String get() = "黑色"
}
class FilledRectangle : Rectangle() {
override fun draw() {
super.draw()
println("填充矩形")
}
val fillColor: String get() = super.borderColor
}
在内部类中,访问外部类的超类是通过带有外部类名称的 super
关键字来完成的: super@Outer
:
open class Rectangle {
open fun draw() { println("绘制矩形") }
val borderColor: String get() = "黑色"
}
//sampleStart
class FilledRectangle: Rectangle() {
override fun draw() {
val filler = Filler()
filler.drawAndFill()
}
inner class Filler {
fun fill() { println("填充") }
fun drawAndFill() {
super@FilledRectangle.draw() // 调用 Rectangle 的 draw() 实现
fill()
println("绘制带颜色的填充矩形,颜色为 ${super@FilledRectangle.borderColor}") // 使用 Rectangle 的 borderColor 的 get() 实现
}
}
}
//sampleEnd
fun main() {
val fr = FilledRectangle()
fr.draw()
}
重写规则
在 Kotlin 中,实现继承必须遵循一些规则: 如果一个类从其直接超类继承了相同成员的多个实现,那么该类必须重写这个成员,并提供自己的实现(可以选择使用其中某个超类的实现)。
为了明确表示继承的实现来自哪个超类型,可以使用 super
后跟尖括号和超类型的名称,例如 super<Base>
。 这样可以清楚地指定使用哪个超类的实现。
open class Rectangle {
open fun draw() { /* ... */ }
}
interface Polygon {
fun draw() { /* ... */ } // 接口成员默认为 'open'
}
class Square() : Rectangle(), Polygon {
// 编译器要求必须重写 draw():
override fun draw() {
super<Rectangle>.draw() // 调用 Rectangle.draw()
super<Polygon>.draw() // 调用 Polygon.draw()
}
}
Square
类可以同时继承 Rectangle
和 Polygon
。 虽然这是允许的,但由于这两者都有各自的 draw()
实现,因此在 Square
中必须重新定义 draw()
并提供一个独立的实现,以消除潜在的歧义。
Last modified: 07 十一月 2024