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Kotlin 2.1.0 入门教程(二十一)数据类

数据类

数据类主要用于存储数据。

对于每个数据类,编译器会自动生成一些额外的成员函数,这些函数支持将实例打印为易读的输出、比较实例、复制实例等操作。

数据类使用 data 关键字标记:

data class User(val name: String, val age: Int)

编译器会根据主构造函数中声明的所有属性,自动派生以下成员:

  • equals() / hashCode() 对。

  • 格式为 User(name=John, age=42)toString() 函数。

  • 与属性声明顺序相对应的 componentN() 函数。

  • copy() 函数(详见下文)。

为确保生成代码的一致性和有意义的行为,数据类必须满足以下要求:

  • 主构造函数必须至少有一个参数。

  • 主构造函数的所有参数都必须标记为 valvar

  • 数据类不能是 abstract(抽象的)、open(开放的)、sealed(密封的)或 inner(内部的)。

此外,关于数据类成员的继承,其生成遵循以下规则:

  • 如果数据类主体中有 equals()hashCode()toString() 的显式实现,或者超类中有这些函数的 final 实现,那么不会生成这些函数,而是使用现有的实现。

  • 如果超类型有 open(开放的)且返回兼容类型的 componentN() 函数,那么会为数据类生成相应的函数,并覆盖超类型的这些函数。如果由于签名不兼容或超类型的函数是 final 而无法覆盖,将会报错。

  • 不允许为 componentN()copy() 函数提供显式实现。

数据类可以继承其他类。

open class Person(val name: String) {open fun introduce() {println("My name is $name.")}
}// 定义一个继承自 Person 的数据类。
data class Employee(val id: Int, val name2: String, val department: String) : Person(name2) {override fun introduce() {super.introduce()println("I'm an employee with ID $id, working in the $department department.")}
}fun main() {// 创建 Employee 数据类的实例。val employee = Employee(1, "John", "IT")// My name is John.// I'm an employee with ID 1, working in the IT department.employee.introduce()println(employee) // Employee(id=1, name2=John, department=IT)// 创建另一个相同属性的 Employee 实例。val anotherEmployee = Employee(1, "John", "IT")// 比较两个实例是否相等。println("Are they equal? ${employee == anotherEmployee}") // Are they equal? true
}

JVM 上,如果生成的数据类需要有无参构造函数,那么必须为属性指定默认值:

data class User(val name: String = "", val age: Int = 0)

类体中声明的属性

编译器仅会使用主构造函数内定义的属性来自动生成相关函数。若要将某个属性排除在自动生成的实现之外,可在类体中声明该属性:

data class Person(val name: String) {var age: Int = 0
}

在以下示例中,toString()equals()hashCode()copy() 这些自动生成的实现默认仅使用 name 属性,并且只有一个组件函数 component1()age 属性是在类体中声明的,因此被排除在外。所以,两个 name 相同但 age 值不同的 Person 对象会被视为相等,因为 equals() 方法仅评估主构造函数中的属性:

val person1 = Person("John")
val person2 = Person("John")person1.age = 10
person2.age = 20println("person1 == person2: ${person1 == person2}")
// person1 == person2: trueprintln("person1 with age ${person1.age}: ${person1}")
// person1 with age 10: Person(name=John)println("person2 with age ${person2.age}: ${person2}")
// person2 with age 20: Person(name=John)

复制对象

可以使用 copy() 函数来复制一个对象,这样你就能在保持部分属性不变的同时修改其他属性。对于上述 User 类,该函数的实现如下:

fun copy(name: String = this.name, age: Int = this.age) = User(name, age)

然后你就可以编写如下代码:

val jack = User(name = "Jack", age = 1)
val olderJack = jack.copy(age = 2)

数据类与解构声明

为数据类生成的组件函数 componentN() 使得数据类可以用于解构声明:

val jane = User("Jane", 35)
val (name, age) = jane
println("$name, $age years of age") // Jane, 35 years of age

标准数据类

标准库提供了 PairTriple 类。不过,在大多数情况下,使用具名数据类是更好的设计选择,因为具名数据类能为属性提供有意义的名称,从而使代码更易读。

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