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Appearance

类 ​

First step Hello world
Second step 基本类型
Third step 集合
Fourth step 控制流
Fifth step 函数
Sixth step 类
Final step 空安全

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。 类允许你声明一组对象的特性。当你从类创建对象时，可以节省时间和精力，因为不必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：

  • 在类名后的圆括号 () 中。
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)，除非在类的实例创建后需要更改它们。

你可以在圆括号中声明没有 val 或 var 的属性，但这些属性在实例创建后无法访问。

  • 圆括号 () 中的内容称为类头。
  • 在声明类属性时，可以使用尾部逗号。

就像函数形参一样，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，需要使用构造函数声明一个类实例。

默认情况下，Kotlin 会自动创建一个带有在类头中声明的形参的构造函数。

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。
  • contact 是 Contact 类的实例。
  • id 和 email 是属性。
  • id 和 email 与默认构造函数一起用于创建 contact。

Kotlin 类可以有许多构造函数，包括你自己定义的构造函数。关于如何声明多个构造函数，请参见构造函数。

访问属性 ​

要访问实例的属性，请在实例名后跟一个句点 .，然后写上属性名：

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]
}

要将属性的值连接到字符串中，可以使用字符串模板（$var 或 ${var.member}）。 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，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，请在实例名后跟一个句点 .，然后写上函数名。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，它们特别适用于存储数据。数据类具有与类相同的功能性，但它们会自动带有额外的成员函数。这些成员函数使你能够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，因此你不必花费时间为每个类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()打印类的实例及其属性的可读字符串。
equals() 或 ==比较类的实例。
copy()通过复制另一个实例来创建类的实例，可能会带有一些不同的属性。

关于如何使用每个函数，请参见以下章节的示例：

打印为字符串 ​

要将类的实例打印为可读字符串，可以显式调用 toString() 函数，或者使用 print() 和 println() 等打印函数，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，请使用相等操作符 ==：

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 与 secondUser
    println("user == secondUser: ${user == secondUser}")
    // user == secondUser: true

    // 比较 user 与 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并更改一些属性，请在该实例上调用 copy() 函数并将属性的替换值作为函数形参添加。

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 设为 "Max"
    println(user.copy("Max"))
    // User(name=Max, id=1)

    // 创建 user 的副本，并将 id 设为 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。

关于数据类的更多信息，请参见数据类。

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，它有两个属性：一个用于姓名，另一个用于薪资。确保薪资属性是可变的，否则你将无法在年底获得加薪！main 函数演示了如何使用这个数据类。

kotlin
// 在此处编写你的代码

fun main() {
    val emp = Employee("Mary", 20)
    println(emp)
    emp.salary += 10
    println(emp)
}
示例解决方案
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)
// 在此处编写你的代码
// data class Name(...)

fun main() {
    val person = Person(
        Name("John", "Smith"),
        Address("123 Fake Street", City("Springfield", "US")),
        ownsAPet = false
    )
}
示例解决方案
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，你需要一个能够生成随机雇员的生成器。定义一个 RandomEmployeeGenerator 类，它带有一个固定的潜在姓名列表（在类体中）。配置类的最低和最高薪资（在类头中）。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

在本练习中，你将导入一个包，以便可以使用 Random.nextInt() 函数。 关于导入包的更多信息，请参见包与导入。

提示 1
列表有一个名为 random() 的扩展函数，它返回列表中的一个随机项。
提示 2
Random.nextInt(from = ..., until = ...) 会在指定限制内为你提供一个随机的 Int 类型数字。
kotlin
import kotlin.random.Random

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

// 在此处编写你的代码

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())
}
示例解决方案
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())
}

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