类与继承

    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。

    在 Kotlin 中的一个类可以有一个主构造函数以及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（与可选的类型参数）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() {
    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) { /*……*/ }

    You can use a when you declare class properties:

    1. class Person(
    2.     val firstName: String,
    3.     val lastName: String,
    4.     var age: Int, // trailing comma
    5. ) { /*...*/ }

    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：

    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.     var children: MutableList<Person> = mutableListOf()
    3.     constructor(name: String, parent: Person) : this(name) {
    4.         parent.children.add(this)
    5.     }
    6. }
    1. //sampleStart
    2. class Constructors {
    3.     init {
    4.         println("Init block")
    5.     }
    7.     constructor(i: Int) {
    8.         println("Constructor")
    9.     }
    10. }
    11. //sampleEnd
    12. fun main() {
    13.     Constructors(1)
    14. }

    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 () { /*……*/ }

    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、内部类与匿名内部类的类实例在中有述。

    类可以包含：

    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

    Any 有三个方法：equals()、 hashCode() 与 toString()。因此，为所有 Kotlin 类都定义了这些方法。

    默认情况下，Kotlin 类是最终（final）的：它们不能被继承。 要使一个类可继承，请用 关键字标记它。

    1. open class Base // 该类开放继承

    如需声明一个显式的超类型，请在类头中把超类型放到冒号之后：

    1. open class Base(p: Int)
    3. class Derived(p: Int) : Base(p)

    如果派生类有一个主构造函数，其基类可以（并且必须） 用派生类主构造函数的参数就地初始化。

    如果派生类没有主构造函数，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：

    覆盖方法

    我们之前提到过，Kotlin 力求清晰显式。因此，Kotlin 对于可覆盖的成员（我们称之为开放）以及覆盖后的成员需要显式修饰符：

    1. open class Shape {
    2.     open fun draw() { /*……*/ }
    3.     fun fill() { /*……*/ }
    4. }
    6. class Circle() : Shape() {
    7.     override fun draw() { /*……*/ }
    8. }

    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 Rectangle() : Shape() {
    2.     final override fun draw() { /*……*/ }
    3. }

    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 get 方法的属性覆盖。

    1. open class Shape {
    2.     open val vertexCount: Int = 0
    3. }
    5. class Rectangle : Shape() {
    6.     override val vertexCount = 4
    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 get 方法， 而将其覆盖为 var 只是在子类中额外声明一个 set 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 Shape {
    2.     val vertexCount: Int
    3. }
    5. class Rectangle(override val vertexCount: Int = 4) : Shape // 总是有 4 个顶点
    7. class Polygon : Shape {
    8.     override var vertexCount: Int = 0  // 以后可以设置为任何数
    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. }
    19. //sampleEnd
    21. fun main() {
    22.     println("Constructing Derived(\"hello\", \"world\")")
    24. }

    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。

    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 Rectangle {
    2.     open fun draw() { println("Drawing a rectangle") }
    3.     val borderColor: String get() = "black"
    4. }
    6. class FilledRectangle : Rectangle() {
    7.     override fun draw() {
    8.         super.draw()
    9.         println("Filling the rectangle")
    10.     }
    12.     val fillColor: String get() = super.borderColor
    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：[[email protected]](https://www.kotlincn.net/cdn-cgi/l/email-protection)：

    1. open class Rectangle {
    2.     open fun draw() { println("Drawing a rectangle") }
    3.     val borderColor: String get() = "black"
    4. }
    6. //sampleStart
    7. class FilledRectangle: Rectangle() {
    8.     override fun draw() { 
    9.         val filler = Filler()
    10.         filler.drawAndFill()
    11.     }
    13.     inner class Filler {
    14.         fun fill() { println("Filling") }
    15.         fun drawAndFill() {
    16.             [email protected]() // 调用 Rectangle 的 draw() 实现
    17.             fill()
    18.             println("Drawn a filled rectangle with color ${[email protected]}") // 使用 Rectangle 所实现的 borderColor 的 get()
    19.         }
    20.     }
    21. }
    22. //sampleEnd
    24. fun main() {
    25.     val fr = FilledRectangle()
    26.         fr.draw()
    27. }

    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 Rectangle {
    2.     open fun draw() { /* …… */ }
    3. }
    5. interface Polygon {
    6.     fun draw() { /* …… */ } // 接口成员默认就是“open”的
    7. }
    9. class Square() : Rectangle(), Polygon {
    10.     // 编译器要求覆盖 draw()：
    11.     override fun draw() {
    12.         super<Rectangle>.draw() // 调用 Rectangle.draw()
    13.         super<Polygon>.draw() // 调用 Polygon.draw()
    14.     }
    15. }

    可以同时继承 Rectangle 与 Polygon， 但是二者都有各自的 draw() 实现，所以我们必须在 Square 中覆盖 draw()， 并提供其自身的实现以消除歧义。

    类以及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 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

    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中的一员。