一只小奶狗会有名字、种类以及一堆可恶的特点作为其属性。如果将其建模为一个类,并且只用来保留这些属性数据,那么您该当应用数据类。在应用数据类时,编译器会为您主动生成 toString()
、equals()
与 hashCode()
函数,并提供开箱即用的 解构 与拷贝性能,从而帮您简化工作,使您能够专一于那些须要展现的数据。接下来本文将会带您理解数据类的其余益处、限度以及其实现的外部原理。
用法概览
申明一个数据类,须要应用 data 修饰符并在其构造函数中以 val 或 var 参数的模式指定其属性。您能够为数据类的构造函数提供默认参数,就像其余函数与构造函数一样;您也能够间接拜访和批改属性,以及在类中定义函数。
但相比于一般类,您能够取得以下几个益处:
- Kotlin 编译器已为您默认实现了
toString()
、equals()
与hashCode()
函数 ,从而防止了一系列人工操作可能造成的小谬误,例如: 遗记在每次新增或更新属性后更新这些函数、实现hashCode
时呈现逻辑谬误,或是在实现equals
后遗记实现hashCode
等; - 解构;
- 通过 copy() 函数轻松进行拷贝。
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */data class Puppy( val name: String, val breed: String, var cuteness: Int = 11)// 创立新的实例val tofuPuppy = Puppy(name = "Tofu", breed = "Corgi", cuteness = Int.MAX_VALUE)val tacoPuppy = Puppy(name = "Taco", breed = "Cockapoo")// 拜访和批改属性val breed = tofuPuppy.breedtofuPuppy.cuteness++// 解构val (name, breed, cuteness) = tofuPuppyprintln(name) // prints: "Tofu"// 拷贝:应用与 tofuPuppy 雷同的种类和可恶度创立一个小狗,但名字不同val tacoPuppy = tofuPuppy.copy(name = "Taco")
限度
数据类有着一系列的限度。
结构函数参数
数据类是作为数据持有者被创立的。为了强制执行这一角色,您必须至多传入一个参数到它的主构造函数,而且参数必须是 val 或 var 属性。尝试增加不带 val 或 var 的参数将会导致编译谬误。
作为最佳实际,请思考应用 val
而不是 var
,来晋升不可变性,否则可能会呈现一些轻微的问题。如应用数据类作为 HashMap
对象的键时,容器可能会因为其 var
值的扭转而获取出有效的后果。
同样,尝试在主构造函数中增加 vararg
参数也会导致编译谬误:
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */data class Puppy constructor( val name: String, val breed: String, var cuteness: Int = 11, // 谬误:数据类的的主构造函数中只能蕴含属性 (val 或 var) 参数 playful: Boolean, // 谬误:数据类型的主构造函数已禁用 vararg 参数 vararg friends: Puppy )
vararg
不被容许是因为 JVM 中数组和汇合的 equals()
的实现办法不同。Andrey Breslav 的解释是:
汇合的 equals() 进行的是结构化比拟,而数组不是,数组应用
equals()
等效于判断其援用是否相等: this===
other。*浏览更多: https://blog.jetbrains.com/kotlin/2015/09/feedback-request-limitations-on-data-classes/
继承
数据类能够继承于接口、抽象类或者一般类,然而不能继承其余数据类。数据类也不能被标记为 open
。增加 open
修饰符会导致谬误: Modifier ‘open’ is incompatible with ‘data’ (‘open’ 修饰符不兼容 ‘data’)
。
外部实现
为了了解这些性能为何可能实现,咱们来查看下 Kotlin 到底生成了什么。为了做到这点,咱们须要查看反编译后的 Java 代码: Tools -> Kotlin -> Show Kotlin Bytecode
,而后点击 Decompile
按钮。
属性
就像一般的类一样,Puppy
是一个公共 final
类,蕴含了咱们定义的属性以及它们的 getter 和 setter:
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */public final class Puppy { @NotNull private final String name; @NotNull private final String breed; private int cuteness; @NotNull public final String getName() { return this.name; } @NotNull public final String getBreed() { return this.breed; } public final int getCuteness() { return this.cuteness; } public final void setCuteness(int var1) { this.cuteness = var1; }...}
构造函数
咱们定义的构造函数是由编译器生成的。因为咱们在构造函数中应用了默认参数,所以咱们也失去了第二个合成构造函数。
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */public Puppy(@NotNull String name, @NotNull String breed, int cuteness) { ... this.name = name; this.breed = breed; this.cuteness = cuteness; } // $FF: synthetic method public Puppy(String var1, String var2, int var3, int var4, DefaultConstructorMarker var5) { if ((var4 & 4) != 0) { var3 = 11; } this(var1, var2, var3); }...}
toString()、hashCode() 和 equals()
Kotlin 会为您生成 toString()
、hashCode()
与 equals()
办法。当您批改了数据类或更新了属性之后,也能主动为您更新为正确的实现。就像上面这样,hashCode()
与 equals()
总是须要同步。在 Puppy
类中它们如下所示:
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */... @NotNull public String toString() { return "Puppy(name=" + this.name + ", breed=" + this.breed + ", cuteness=" + this.cuteness + ")"; } public int hashCode() { String var10000 = this.name; int var1 = (var10000 != null ? var10000.hashCode() : 0) * 31; String var10001 = this.breed; return (var1 + (var10001 != null ? var10001.hashCode() : 0)) * 31 + this.cuteness; } public boolean equals(@Nullable Object var1) { if (this != var1) { if (var1 instanceof Puppy) { Puppy var2 = (Puppy)var1; if (Intrinsics.areEqual(this.name, var2.name) && Intrinsics.areEqual(this.breed, var2.breed) && this.cuteness == var2.cuteness) { return true; } } return false; } else { return true; } }...
toString
和 hashCode
函数的实现很间接,跟个别您所实现的相似,而 equals 应用了 Intrinsics.areEqual 以实现结构化比拟:
public static boolean areEqual(Object first, Object second) { return first == null ? second == null : first.equals(second);}
通过应用办法调用而不是间接实现,Kotlin 语言的开发者能够取得更多的灵活性。如果有须要,他们能够在将来的语言版本中批改 areEqual 函数的实现。
Component
为了实现解构,数据类生成了一系列只返回一个字段的 componentN()
办法。component 的数量取决于结构函数参数的数量:
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */... @NotNull public final String component1() { return this.name; } @NotNull public final String component2() { return this.breed; } public final int component3() { return this.cuteness; }...
您能够通过浏览咱们之前的 Kotlin Vocabulary 文章 来理解更多无关解构的内容。
拷贝
数据类会生成一个用于创立新对象实例的 copy()
办法,它能够放弃任意数量的原对象属性值。您能够认为 copy()
是个含有所有数据对象字段作为参数的函数,它同时用原对象的字段值作为办法参数的默认值。晓得了这一点,您就能够了解 Kotlin 为什么会创立两个 copy()
函数: copy
与 copy$default
。后者是一个合成办法,用来保障参数没有传值时,能够正确地应用原对象的值:
/* Copyright 2020 Google LLC. SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */...@NotNull public final Puppy copy(@NotNull String name, @NotNull String breed, int cuteness) { Intrinsics.checkNotNullParameter(name, "name"); Intrinsics.checkNotNullParameter(breed, "breed"); return new Puppy(name, breed, cuteness); } // $FF: synthetic method public static Puppy copy$default(Puppy var0, String var1, String var2, int var3, int var4, Object var5) { if ((var4 & 1) != 0) { var1 = var0.name; } if ((var4 & 2) != 0) { var2 = var0.breed; } if ((var4 & 4) != 0) { var3 = var0.cuteness; } return var0.copy(var1, var2, var3); }...
总结
数据类是 Kotlin 中最罕用的性能之一,起因也很简略 —— 它缩小了您须要编写的模板代码、提供了诸如解构和拷贝对象这样的性能,从而让您能够专一于重要的事: 您的利用。