Kotlin 物件導向程式設計 (OOP) 基礎：類、物件與繼承詳解

小万哥丶發表於2024-08-09
Kotlin物件程式設計OOP繼承

什麼是物件導向程式設計 (OOP)？

OOP 代表物件導向程式設計。

程序式程式設計是編寫執行資料操作的過程或方法，而物件導向程式設計則是建立包含資料和方法的物件。

與程序式程式設計相比，物件導向程式設計具有以下幾個優勢：

  • OOP 更快且更易於執行
  • OOP 為程式提供了清晰的結構
  • OOP 有助於保持 Kotlin 程式碼的 DRY 原則（“不要重複自己”），使程式碼更易於維護、修改和除錯
  • OOP 使得建立可重用的完整應用程式成為可能，使用更少的程式碼和更短的開發時間

提示：“不要重複自己” (DRY - Don't repeat yourself) 原則旨在減少程式碼的重複。您應該將應用程式中常見的程式碼提取出來，放在一個地方重複使用，而不是一遍又一遍地編寫相同的程式碼。

Kotlin - 什麼是類和物件？

類和物件是物件導向程式設計的兩個主要方面。

看看下面的示意圖，瞭解類和物件之間的區別：

類

  • 水果

物件

  • 蘋果
  • 香蕉
  • 芒果

另一個例子：

類

  • 汽車

物件

  • 沃爾沃
  • 奧迪
  • 豐田

因此，類 是 物件 的模板，而 物件 是 類 的例項。

當建立單個物件時，它們繼承了類中的所有變數和方法。

Kotlin 類和物件

在 Kotlin 中，一切都與類和物件以及它們的屬性和函式相關。例如：在現實生活中，汽車是一個物件。汽車有屬性，例如品牌、重量和顏色；以及功能，例如駕駛和剎車。

類 就像是物件的構造器，或者說是建立物件的“藍圖”。

建立一個類

要建立一個類，請使用 class 關鍵字，並指定類的名稱：

示例

建立一個包含一些屬性（品牌、型號和年份）的 Car 類：

class Car {
  var brand = ""
  var model = ""
  var year = 0
}

屬性基本上是屬於類的變數。

重要提示：為了更好地組織程式碼，通常建議類的名稱以大寫字母開頭。

建立一個物件

現在我們可以使用名為 Car 的類來建立物件。

在下面的示例中，我們建立了一個名為 c1 的 Car 物件，然後使用點語法（.）訪問 c1 的屬性，就像我們訪問陣列和字串的屬性一樣：

示例

// 建立 Car 類的 c1 物件
val c1 = Car()

// 訪問屬性併為其賦值
c1.brand = "Ford"
c1.model = "Mustang"
c1.year = 1969

println(c1.brand)   // 輸出 Ford
println(c1.model)   // 輸出 Mustang
println(c1.year)    // 輸出 1969

多個物件

您可以建立一個類的多個物件：

示例

val c1 = Car()
c1.brand = "Ford"
c1.model = "Mustang"
c1.year = 1969

val c2 = Car()
c2.brand = "BMW"
c2.model = "X5"
c2.year = 1999

println(c1.brand)  // Ford
println(c2.brand)  // BMW

Kotlin 建構函式

我們建立了一個類的物件，並在類內部指定了屬性，如下所示：

示例

class Car {
  var brand = ""
  var model = ""
  var year = 0
}

fun main() {
  val c1 = Car()
  c1.brand = "Ford"
  c1.model = "Mustang"
  c1.year = 1969
}

在 Kotlin 中，可以透過使用建構函式更快地完成此操作。

建構函式 就像一個特殊的函式，它透過在類名後面使用兩個括號 () 來定義。您可以在括號內指定屬性（就像向普通函式傳遞引數一樣）。

建構函式會在您建立類的物件時初始化屬性。只需記住指定屬性/變數的型別即可：

示例

class Car(var brand: String, var model: String, var year: Int)

fun main() {
  val c1 = Car("Ford", "Mustang", 1969)
}

現在指定一個類的多個物件更加簡單了：

示例

class Car(var brand: String, var model: String, var year: Int)

fun main() {
  val c1 = Car("Ford", "Mustang", 1969)
  val c2 = Car("BMW", "X5", 1999)
  val c3 = Car("Tesla", "Model S", 2020)
}

Kotlin 類函式

您還可以在類內部使用函式來執行某些操作：

示例

在 Car 類中建立一個 drive() 函式並呼叫它：

class Car(var brand: String, var model: String, var year: Int) {
  // 類函式
  fun drive() {
    println("Wrooom!")
  }
}

fun main() {
  val c1 = Car("Ford", "Mustang", 1969)
  
  // 呼叫函式
  c1.drive()
}

提示：當一個函式在類內部宣告時，它被稱為類函式或成員函式。

注意：當類的物件被建立時，它可以訪問所有的類函式。

類函式引數

與普通函式一樣，您可以向類函式傳遞引數：

示例

建立兩個函式：drive() 和 speed()，並向 speed() 函式傳遞引數：

class Car(var brand: String, var model: String, var year: Int) {
  // 類函式
  fun drive() {
    println("Wrooom!")
  }
  
  // 帶引數的類函式
  fun speed(maxSpeed: Int) {
    println("最大速度是：" + maxSpeed)
  }
}

fun main() {
  val c1 = Car("Ford", "Mustang", 1969)
  
  // 呼叫函式
  c1.drive()
  c1.speed(200)
}

Kotlin 繼承

在 Kotlin 中，可以從一個類繼承類屬性和函式到另一個類。我們將“繼承概念”分為兩類：

  • 子類 (child) - 繼承自另一個類的類
  • 超類 (parent) - 被繼承的類

在下面的示例中，MyChildClass（子類）繼承了 MyParentClass 類（超類）的屬性：

示例

// 超類
open class MyParentClass {
  val x = 5
}

// 子類
class MyChildClass: MyParentClass() {
  fun myFunction() {
    println(x) // x 現在從超類繼承而來
  }
}

// 建立 MyChildClass 的物件並呼叫 myFunction
fun main() {
  val myObj = MyChildClass()
  myObj.myFunction()
}

示例解釋

  • 使用 open 關鍵字修飾超類/父類，使該類可以被其他類繼承屬性和函式。
  • 要繼承一個類，請指定子類的名稱，後跟冒號 :，然後是超類的名稱。

為什麼以及何時使用“繼承”？

  • 它對程式碼重用非常有用：在建立新類時，可以重用現有類的屬性和函式。

最後

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