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Kotlin 支持使用类和对象进行面向对象编程。对象对于在程序中存储数据非常有用。 类允许你为对象声明一组特性。当你从一个类创建对象时,可以节省时间和精力,因为你不需要每次都声明这些特性。

要声明一个类,请使用 class 关键字:

kotlin
class Customer

属性

类的对象的特性可以在属性中声明。你可以为类声明属性:

  • 在类名后的括号 () 内。
kotlin
class Contact(val id: Int, var email: String)
  • 在由花括号 {} 定义的类体中。
kotlin
class Contact(val id: Int, var email: String) {
    val category: String = ""
}

我们建议你将属性声明为只读 (val),除非它们需要在类实例创建后更改。

你可以在括号内不使用 valvar 声明属性,但这些属性在实例创建后无法访问。

NOTE

  • 括号 () 中包含的内容被称为 类头

  • 在声明类属性时,你可以使用尾随逗号

就像函数参数一样,类属性可以有默认值:

kotlin
class Contact(val id: Int, var email: String = "[email protected]") {
    val category: String = "work"
}

创建实例

要从类创建对象,你需要使用构造函数声明一个类实例

默认情况下,Kotlin 会自动创建一个构造函数,其参数在类头中声明。

例如:

kotlin
class Contact(val id: Int, var email: String)

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
}

在此示例中:

  • Contact 是一个类。
  • contactContact 类的一个实例。
  • idemail 是属性。
  • idemail 与默认构造函数一起用于创建 contact

Kotlin 类可以有多个构造函数,包括你自己定义的构造函数。要了解如何声明多个构造函数,请参阅构造函数

访问属性

要访问实例的属性,请在实例名称后加上点号 .,然后写入属性名称:

kotlin
class Contact(val id: Int, var email: String)

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
    
    // 打印属性 email 的值
    println(contact.email)           
    // [email protected]

    // 更新属性 email 的值
    contact.email = "[email protected]"
    
    // 打印属性 email 的新值
    println(contact.email)           
    // [email protected]
}

TIP

若要将属性的值作为字符串的一部分进行拼接,你可以使用字符串模板 ($)。

例如:

kotlin

println("Their email address is: ${contact.email}")

成员函数

除了将属性声明为对象特性的一部分,你还可以使用成员函数定义对象的行为。

在 Kotlin 中,成员函数必须在类体中声明。要在实例上调用成员函数,请在实例名称后加上点号 .,然后写入函数名称。例如:

kotlin
class Contact(val id: Int, var email: String) {
    fun printId() {
        println(id)
    }
}

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
    // 调用成员函数 printId()
    contact.printId()           
    // 1
}

数据类

Kotlin 有数据类,它们对于存储数据特别有用。数据类具有与普通类相同的功能,但它们会自动附带额外的成员函数。这些成员函数允许你轻松地将实例打印为可读输出,比较类的实例,复制实例等等。由于这些函数是自动可用的,你无需为每个类花费时间编写相同的样板代码。

要声明一个数据类,请使用 data 关键字:

kotlin
data class User(val name: String, val id: Int)

数据类最有用的预定义成员函数是:

函数描述
toString()打印类实例及其属性的可读字符串。
equals()==比较类的实例。
copy()通过复制另一个类实例来创建,可能带有一些不同的属性。

有关如何使用每个函数的示例,请参阅以下部分:

打印为字符串

要打印类实例的可读字符串,你可以显式调用 toString() 函数,或者使用打印函数 (println()print()),它们会自动为你调用 toString()

kotlin
data class User(val name: String, val id: Int)

fun main() {
    val user = User("Alex", 1)
    
    // 自动使用 toString() 函数,使输出易于阅读
    println(user)            
    // User(name=Alex, id=1)
}

这在调试或创建日志时特别有用。

比较实例

要比较数据类实例,请使用相等运算符 ==

kotlin
data class User(val name: String, val id: Int)

fun main() {
    val user = User("Alex", 1)
    val secondUser = User("Alex", 1)
    val thirdUser = User("Max", 2)

    // 比较 user 和 secondUser
    println("user == secondUser: ${user == secondUser}") 
    // user == secondUser: true
    
    // 比较 user 和 thirdUser
    println("user == thirdUser: ${user == thirdUser}")   
    // user == thirdUser: false
}

复制实例

要创建数据类实例的精确副本,请在该实例上调用 copy() 函数。

要创建数据类实例的副本更改某些属性,请在该实例上调用 copy() 函数将属性的替换值作为函数参数添加。

例如:

kotlin
data class User(val name: String, val id: Int)

fun main() {
    val user = User("Alex", 1)

    // 创建 user 的精确副本
    println(user.copy())       
    // User(name=Alex, id=1)

    // 创建 user 的副本,并将 name 更改为 "Max"
    println(user.copy("Max"))  
    // User(name=Max, id=1)

    // 创建 user 的副本,并将 id 更改为 3
    println(user.copy(id = 3)) 
    // User(name=Alex, id=3)
}

创建实例的副本比修改原始实例更安全,因为任何依赖于原始实例的代码都不会受到副本及其操作的影响。

有关数据类的更多信息,请参阅数据类

本教程的最后一章是关于 Kotlin 的空安全

练习

练习 1

定义一个数据类 Employee,包含两个属性:一个用于姓名,另一个用于薪水。确保薪水属性是可变的,否则年底你就不会涨薪了!main 函数演示了如何使用这个数据类。

|---|---|

kotlin
// Write your code here

fun main() {
    val emp = Employee("Mary", 20)
    println(emp)
    emp.salary += 10
    println(emp)
}

|---|---|

kotlin
data class Employee(val name: String, var salary: Int)

fun main() {
    val emp = Employee("Mary", 20)
    println(emp)
    emp.salary += 10
    println(emp)
}

练习 2

声明此代码编译所需的额外数据类。

|---|---|

kotlin
data class Person(val name: Name, val address: Address, val ownsAPet: Boolean = true)
// Write your code here
// data class Name(...)

fun main() {
    val person = Person(
        Name("John", "Smith"),
        Address("123 Fake Street", City("Springfield", "US")),
        ownsAPet = false
    )
}

|---|---|

kotlin
data class Person(val name: Name, val address: Address, val ownsAPet: Boolean = true)
data class Name(val first: String, val last: String)
data class Address(val street: String, val city: City)
data class City(val name: String, val countryCode: String)

fun main() {
    val person = Person(
        Name("John", "Smith"),
        Address("123 Fake Street", City("Springfield", "US")),
        ownsAPet = false
    )
}

练习 3

为了测试你的代码,你需要一个可以创建随机员工的生成器。定义一个 RandomEmployeeGenerator 类,其中包含一个固定的潜在姓名列表(在类体内部)。配置类的最低和最高薪水(在类头内部)。在类体中,定义 generateEmployee() 函数。main 函数再次演示了如何使用这个类。

TIP

在这个练习中,你需要导入一个包,以便使用 Random.nextInt() 函数。

有关导入包的更多信息,请参阅包和导入

|---|---|

kotlin
import kotlin.random.Random

data class Employee(val name: String, var salary: Int)

// Write your code here

fun main() {
    val empGen = RandomEmployeeGenerator(10, 30)
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    empGen.minSalary = 50
    empGen.maxSalary = 100
    println(empGen.generateEmployee())
}

|---|---|

kotlin
import kotlin.random.Random

data class Employee(val name: String, var salary: Int)

class RandomEmployeeGenerator(var minSalary: Int, var maxSalary: Int) {
    val names = listOf("John", "Mary", "Ann", "Paul", "Jack", "Elizabeth")
    fun generateEmployee() =
        Employee(names.random(),
            Random.nextInt(from = minSalary, until = maxSalary))
}

fun main() {
    val empGen = RandomEmployeeGenerator(10, 30)
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    empGen.minSalary = 50
    empGen.maxSalary = 100
    println(empGen.generateEmployee())
}

下一步

空安全