Kotlin——中級篇（二）： 屬性與欄位詳解

在前面的章節中，詳細的為大家講解到了Kotlin中對類的類的定義、使用、初始化、初始化、類繼承等內容，但是在一個類中，幾乎上是不可能不出現屬性與欄位(field)的，這一篇文章就為大家奉上Kotlin中屬性與欄位的定義、使用及高階操作等。如果您目前對Kotlin中的類沒有一個認知的話，請參見Kotlin——中級篇（一）：類（class）詳解.

目錄

一、屬性的基礎使用

一個類中是可以存在屬性的，一個屬性可以用val或者var修飾。

• 用val修飾符修飾的屬性是隻讀的，即不能被修改，只可使用
• 用val修飾符修飾的屬性是可讀寫的，即能用能改

例：

class Mime{
    val id : String = "123"
    var name : String? = "kotlin"
    var age : Int? = 22
    var sex : String? = "男"
    var weight : Float = 120.3f

    private var test : String = ""
        get() = "123"
        set(value){field = value}
}

fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    println("id = ${mime.id} \t name = ${mime.name} \t age = ${mime.age}
    \t sex = ${mime.sex} \t weight = ${mime.weight}")
}
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輸出結果為：

id = 123 	 name = kotlin 	     age = 22       sex =男 	 weight = 120.3
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注意：

`val`關鍵字為只讀，`var`為可讀寫。這裡舉例說明：
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例： 還是上面的例子

// id是隻讀的，其他的屬性是可讀寫的

mime.id = "123456"   // 編輯器直接會報錯
mime.name = "kotlin2"  // 可以，因為是var修飾的
...
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二、Getter()與Setter()

• getter()對應Java中的get()函式，setter()對應Java中的set()函式。不過注意的是，不存在Getter()與Setter()的，這只是Kotlin中的叫法而已，真是的寫法，還是用get()、set()。可以看下面的例子。
• 在Kotlin中，普通的類中一般是不提供getter()與setter()函式的，因為在普通的類中幾乎用不到，這一點和Java是相同的，但是Java中在定義純粹的資料類時，會用到get()與set()函式，但是Kotlin專門這種情況定義了資料類,這個特徵。而資料類是系統已經為我們實現了get()和set()函式。

這裡為大家演示getter()與setter()

class Test{
    
    /*
     * getter 和 setter是可選的
     */
    
    // 當用var修飾時，必須為屬性賦預設值(特指基本資料型別，因為自定義的型別可以使用後期初始化屬性，見後續) 即使在用getter()的情況下,不過這樣寫出來，不管我們怎麼去改變其值，其值都為`123`
    var test1 : String = ""
        get() = "123"
        set(value){field = value}
    
    // 用val修飾時，用getter()函式時，屬性可以不賦預設值。但是不能有setter()函式。
    val test2 : String  
        get() = "123"       // 等價於：val test2 : String = "123"
}
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注意： 請認真看上面的註釋......

在上面的程式碼中出現了set(value){field = value}這樣的一句程式碼。其中value是Koltin寫setter()函式時其引數的約定俗成的習慣。你也可以換成其他的值。而field是指屬性本身。

2.1、自定義

這裡講解屬性的自定義getter()與setter()。由上面可知，使用val修飾的屬性，是不能有setter()的。而使用var修飾的屬性可以同時擁有自定義的getter()與setter()。通過兩個例項來說明:

例1：用val修飾的屬性自定義情況

class Mime{
    // size屬性
    private val size = 0    
    
    // 即isEmpty這個屬性，是判斷該類的size屬性是否等於0
    val isEmpty : Boolean
        get() = this.size == 0

    // 另一個例子
    val num = 2
        get() = if (field > 5) 10 else 0
}

// 測試
fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    println("isEmpty = ${mime.isEmpty}")
    println("num = ${mime.num}")
}
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輸出結果為：

isEmpty = true
num = 0
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例2：用var修飾的屬性自定義情況

class Mime{

    var str1 = "test"
        get() = field   // 這句可以省略，kotlin預設實現的方式
        set(value){
            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"
        }

    var str2 = ""
        get() = "隨意怎麼修改都不會改變"
        set(value){
            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"
        }
}

// 測試
fun main(args: Array<String>) {
    val mime = Mime()
    
    println("str = ${mime.str1}")
    mime.str1 = ""
    println("str = ${mime.str1}")
    mime.str1 = "kotlin"
    println("str = ${mime.str1}")

    println("str = ${mime.str2}")
    mime.str2 = ""
    println("str = ${mime.str2}")
    mime.str2 = "kotlin"
    println("str = ${mime.str2}")
} 
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輸出結果為：

str = test
str = null
str = kotlin
str = 隨意怎麼修改都不會改變
str = 隨意怎麼修改都不會改變
str = 隨意怎麼修改都不會改變
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經過上面的例項，我總結出了以下幾點：

1. 使用了val修飾的屬性，不能有setter().
2. 不管是val還是var修飾的屬性，只要存在getter(),其值再也不會變化
3. 使用var修飾的屬性，可以省略掉getter(),不然setter()毫無意義。當然get() = field除外。而get() = field是Koltin預設的實現，是可以省略這句程式碼的。

故而，在實際的專案開發中，這個自定義的getter與setter的意義不是太大。

2.2、修改訪問器的可見性

如果您對Kotlin中的可見性修飾符還不瞭解的話，請參見Kotlin——中級篇（三）：可見性修飾符詳解

修改屬性訪問器在實際的開發中其實也沒有太大的作用，下面舉個例子就明白了：

例：

var str1 = "kotlin_1"
    private set         // setter()訪問器的私有化，並且它擁有kotlin的預設實現

var test : String?
    @Inject set         // 用`Inject`註解去實現`setter()`
    
val str2 = "kotlin_2"
    private set         // 編譯錯誤，因為val修飾的屬性，不能有setter

var str3 = "kotlin_3"
    private get         // 編譯出錯，因為不能有getter()的訪問器可見性

fun main(args: Array<String>) {
    // 這裡虛擬碼
    str1 = "能不能重新賦值呢？"     // 編譯出錯，因為上面的setter是私有的
}
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如果，屬性訪問器的可見性修改為private或者該屬性直接使用private修飾時，我們只能手動提供一個公有的函式去修改其屬性了。就像Java中的Bean的setXXXX()

三、後備欄位

Kotlin的類不能有欄位。 但是，有時在使用自定義訪問器時需要有一個後備欄位。為了這些目的，Kotlin提供了可以使用欄位識別符號訪問的自動備份欄位

例：

var count = 0   // 初始化值會直接寫入備用欄位
    set(value){
        field = if(value > 10) value else 0  // 通過field來修改屬性的值。
    }
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注意：

• field識別符號只能在屬性的訪問器中使用。這在上面提到過
• 如果屬性使用至少一個訪問器的預設實現，或者自定義訪問器通過field識別符號引用它，則將為屬性生成後備欄位。

看上面的例子，使用了getter()的預設實現。又用到了field識別符號。

例：不會生成後備欄位的屬性

val size = 0

/*
    沒有後備欄位的原因：
    1. 並且`getter()`不是預設的實現。沒有使用到`field`識別符號
    2. 使用`val`修飾，故而不存在預設的`setter()`訪問器，也沒有`field`修飾符
*/
val isEmpty ：Boolean
    get() = this.size == 0
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不管是後備欄位或者下面的後備屬性，都是Kotlin對於空指標的一種解決方案，可以避免函式訪問私有屬性而破壞它的結構。

這裡值得強調的一點是，setter()中

四、後備屬性

所謂後備屬性，其實是對後備欄位的一個變種，它實際上也是隱含試的對屬性值的初始化宣告，避免了空指標。

我們根據一個官網的例子，進行說明：

private var _table: Map<String, Int>? = null
public val table: Map<String, Int>
    get() {
        if (_table == null) {
            _table = HashMap() // 初始化
        }
        // ?: 操作符，如果_table不為空則返回，反之則丟擲AssertionError異常
        return _table ?: throw AssertionError("Set to null by another thread")
    }
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從上面的程式碼中我們可以看出：_table屬性是私有的，我們不能直接的訪問它。故而提供了一個公有的後備屬性（table）去初始化我們的_table屬性。

通俗的講，這和在Java中定義Bean屬性的方式一樣。因為訪問私有的屬性的getter和setter函式，會被編譯器優化成直接反問其實際欄位。因此不會引入函式呼叫開銷。

五、編譯時常數

在開發中，難免會遇到一些已經確定的值的量。在Java中，我們可以稱其為常量。在kotlin中，我們稱其為編譯時常數。我們可以用const關鍵字去宣告它。其通常和val修飾符連用

• 關鍵字：const
• 滿足const的三個條件：
  1. 物件的頂層或成員，即頂層宣告。
  2. 初始化為String型別或基本型別的值
  3. 沒有定製的getter()

例：

const val CONST_NUM = 5
const val CONST_STR = "Kotlin"
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關於編譯時常數這個知識點更詳細的用法，我在講解講解變數的定義這一章節時，已經詳細講解過了。這裡不做累贅。

您可以參見我的Kotlin——初級篇（二）：變數、常量、註釋的使用這一篇文章

六、後期初始化屬性

通常，宣告為非空型別的屬性必須在建構函式中進行初始化。然而，這通常不方便。例如，可以通過依賴注入或單元測試的設定方法初始化屬性。 在這種情況下，不能在建構函式中提供非空的初始值設定，但是仍然希望在引用類的正文中的屬性時避免空檢查。故而，後期初始化屬性就應運而生了。

• 關鍵字 ： lateinit
• 該關鍵字必須宣告在類的主體內，並且只能是用var修飾的屬性。並且該屬性沒有自定義的setter()與getter()函式。
• 該屬性必須是非空的值，並且該屬性的型別不能為基本型別。

例：

class Test{
    // 宣告一個User物件的屬性
    lateinit var user : User   
    
    /*
        下面的程式碼是錯誤的。因為用lateinit修飾的屬性，不能為基本型別。
        這裡的基本型別指 Int、Float、Double、Short等，String型別是可以的
    */    
    // lateinit var num : Int    
}
複製程式碼

關於後期初始化屬性這一個知識點，我在講解講解變數的定義這一章節時，已經詳細講解過了。這裡不做累贅。不過關於這一知識點，一般都是在Android開發中或者在依賴注入時會用到。

您可以參見我的Kotlin——初級篇（二）：變數、常量、註釋的使用這一篇文章

七、委託屬性

要想把委託屬性這一個知識點詳細的講解明白。以及它的實現與例項都要花上很大的篇幅去講解。我會單獨抽出一篇文章去講解它，故而這裡就不做累述了。您可以參見文章Kotlin——高階篇（八）：委託與委託屬性詳解

總結

在一些文章或者書籍裡面，關於Kotlin屬性/欄位的講解，不會有這麼多的知識點，並且我們在實際開發中，也有一些知識點很少去用到。這裡大家主要去理解與實踐屬性的基本使用與定義、Getter()與Setter()、後期初始化屬性、以及編譯時常數這幾個點就可以了。

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