第4章 类与面向对象编程

第4章 类与面向对象编程

在前面的章节中，我们学习了Kotlin的语言基础知识、类型系统等相关的知识。在本章节以及下一章中，我们将一起来学习Kotlin对面向对象编程以及函数式编程的支持。

本章我们介绍Kotlin的面向对象编程。

4.1 面向对象编程简史

50年代后期，在用FORTRAN语言编写大型程序时，由于没有封装机制，那个时候的变量都是“全局变量”，那么就会不可避免的经常出现变量名冲突问题。在ALGOL60中采用了以 Begin - End 为标识的程序块，使块内变量名是局部的，以避免它们与程序中块外的同名变量相冲突。在编程语言中首次提供了封装（保护）的机制。此后，程序块结构广泛用于Pascal 、Ada、C等高级语言之中。

60年代中后期，Simula语言在ALGOL基础上研制开发，它将ALGOL的块结构概念向前发展一步，提出了对象的概念，并使用了类，也支持类继承。其后的发展简史如下图所示：

面向对象发展简史

阿伦·凯（Alan Kay）是Smalltalk面向对象编程语言的发明人之一，也是面向对象编程思想的创始人之一，同时，他还是笔记本电脑最早的构想者和现代Windows GUI的建筑师。最早提出PC概念和互联网的也是阿伦·凯，所以人们都尊称他为“预言大师”。他是当今IT界屈指可数的技术天才级人物。

面向对象编程思想主要是复用性和灵活性（弹性）。复用性是面向对象编程的一个主要机制。灵活性主要是应对变化的特性，因为客户的需求是不断改变的，怎样适应客户需求的变化，这是软件设计灵活性或者说是弹性的问题。

Java是一种面向对象编程语言，它基于Smalltalk语言，作为OOP语言，它具有以下五个基本特性：

1.万物皆对象，每一个对象都会存储数据，并且可以对自身执行操作。因此，每一个对象包含两部分：成员变量和成员方法。在成员方法中可以改变成员变量的值。

2.程序是对象的集合，他们通过发送消息来告知彼此所要做的事情，也就是调用相应的成员函数。

3.每一个对象都有自己的由其他对象所构成的存储，也就是说在创建新对象的时候可以在成员变量中使用已存在的对象。

4.每个对象都拥有其类型，每个对象都是某个类的一个实例，每一个类区别于其它类的特性就是可以向它发送什么类型的消息，也就是它定义了哪些成员函数。

5.某一个特定类型的所有对象都可以接受同样的消息。另一种对对象的描述为：对象具有状态(数据，成员变量)、行为(操作，成员方法)和标识(成员名，内存地址)。

面向对象语言其实是对现实生活中的实物的抽象。

每个对象能够接受的请求(消息)由对象的接口所定义，而在程序中必须由满足这些请求的代码，这段代码称之为这个接口的实现。当向某个对象发送消息(请求)时，这个对象便知道该消息的目的(该方法的实现已定义)，然后执行相应的代码。

我们经常说一些代码片段是优雅的或美观的，实际上意味着它们更容易被人类有限的思维所处理。

对于程序的复合而言，好的代码是它的表面积要比体积增长的慢。

代码块的“表面积”是是我们复合代码块时所需要的信息（接口API协议定义）。代码块的“体积”就是接口内部的实现逻辑（API背后的实现代码）。

在面向对象编程中，一个理想的对象应该是只暴露它的抽象接口（纯表面， 无体积），其方法则扮演箭头的角色。如果为了理解一个对象如何与其他对象进行复合，当你发现不得不深入挖掘对象的实现之时，此时你所用的编程范式的原本优势就荡然无存了。

面向对象编程是一种编程思想，相比于早期的结构化程序设计，抽象层次更高，思考解决问题的方式上也更加贴近人类的思维方式。现代编程语言基本都支持面向对象编程范式。

计算机领域中的所有问题,都可以通过向上一层进行抽象封装来解决.这里的封装的本质概念，其实就是“映射”。从面向过程到面向对象，再到设计模式，架构设计，面向服务，Sass/Pass/Iass等等的思想，各种软件理论思想五花八门，但万变不离其宗——

• 你要解决一个怎样的问题？
• 你的问题领域是怎样的？
• 你的模型（数据结构）是什么？
• 你的算法是什么？
• 你对这个世界的本质认知是怎样的？
• 你的业务领域的逻辑问题，流程是什么？
  等等。

我对OO编程的目标从来就不是复用。相反，对我来说，对象提供了一种处理复杂性的方式。这个问题可以追溯到亚里士多德：您把这个世界视为过程还是对象？在OO兴起运动之前，编程以过程为中心--例如结构化设计方法。然而，系统已经到达了超越其处理能力的复杂性极点。有了对象，我们能够通过提升抽象级别来构建更大的、更复杂的系统--我认为，这才是面向对象编程运动的真正胜利。（Grady Booch，统一建模语言UML创始人）

面向对象编程的以现实世界中的事物(对象)为中心来思考, 认识问题, 并根据这些事物的本质特征, 把它们抽象表示为系统中的类。其核心思想可以用下图简要说明：

面向对象编程

面向对象编程基于类编程，更加贴近人类解决问题的习惯方法。让软件世界更像现实世界。面向对象编程通过抽象出关键的问题域来分解系统。对象不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。关于面向对象编程的核心的概念如下图所示

面向对象编程的核心的概念

4.2 声明类

本节介绍Kotlin中类和构造函数的声明。

4.2.1 空类

使用class关键字声明类。我们可以声明一个什么都不干的类

class AnEmptyClass

fun main(args: Array<String>) {
    val anEmptyClass = AnEmptyClass() // Kotlin中不需要使用new
    println(anEmptyClass)
    println(anEmptyClass is AnEmptyClass) // 对象实例是AnEmptyClass类型
    println(anEmptyClass::class)
}

输出

com.easy.kotlin.AnEmptyClass@2626b418
true
class com.easy.kotlin.AnEmptyClass (Kotlin reflection is not available)

4.2.2 声明类和构造函数

在Kotlin中， 我们可以在声明类的时候同时声明构造函数，语法格式是在类的后面使用括号包含构造函数的参数列表

class Person(var name: String, var age: Int, var sex: String) { // 声明类和构造函数
    override fun toString(): String { // override关键字，重写toString()
        return "Person(name='$name', age=$age, sex='$sex')"
    }
}

使用这样的简洁语法，可以通过主构造器来定义属性并初始化属性值（这里的属性值可以是var或val）。

在代码中这样使用Person类

val person = Person("Jack", 29, "M")
println("person = ${person}")

输出

person = Person(name='Jack', age=29, sex='M')

另外，我们也可以先声明属性，等到构造实例对象的时候再去初始化属性值，那么我们的Person类可以声明如下

class Person1 {
    lateinit var name: String // lateinit 关键字表示该属性延迟初始化
    var age: Int = 0  // lateinit 关键字不能修饰 primitive 类型
    lateinit var sex: String
    override fun toString(): String {
        return "Person1(name='$name', age=$age, sex='$sex')"
    }
}

我们可以在代码中这样创建Person1的实例对象

val person1 = Person1()
    person1.name = "Jack"
    person1.age = 29
    person1.sex = "M"
    println("person1 = ${person1}")

输出

person1 = Person1(name='Jack', age=29, sex='M')

如果我们想声明一个具有多种构造方式的类，可以使用 constructor 关键字声明构造函数，示例代码如下

class Person2() { // 无参的主构造函数
    lateinit var name: String
    var age: Int = 0
    lateinit var sex: String

    constructor(name: String) : this() { // this 关键字指向当前类对象实例
        this.name = name
    }

    constructor(name: String, age: Int) : this(name) {
        this.name = name
        this.age = age
    }

    constructor(name: String, age: Int, sex: String) : this(name, age) {
        this.name = name
        this.age = age
        this.sex = sex
    }

    override fun toString(): String {
        return "Person1(name='$name', age=$age, sex='$sex')"
    }
}

上面的写法，总体来看也有些样板代码，其实在IDEA中，我们写上面的代码，只需要写下面的3行，剩下的就交给IDEA自动生成了

class Person2 {
    lateinit var name: String
    var age: Int = 0
    lateinit var sex: String
}

自动生成构造函数的操作示意图

1.在当前类中“右击”鼠标操作，选择Generate （在Mac上的快捷键是 Command + N）

右击鼠标操作

2. 点击之后，跳出对话框：生成次级构造函数

选择Generate

3. 选择构造函数的参数

生成次级构造函数

选中相应的属性，点击OK，即可生成。

一个属性都不选，生成

constructor()

选择一个 name 属性，生成

constructor(name: String) {
        this.name = name
    }

选择name，age属性生成

constructor(name: String, age: Int) : this(name) {
        this.name = name
        this.age = age
    }

3个属性都选择，生成

constructor(name: String, age: Int, sex: String) : this(name, age) {
        this.name = name
        this.age = age
        this.sex = sex
    }

最后，我们可以在代码中这样创建Person2的实例对象

val person21 = Person2()
    person21.name = "Jack"
    person21.age = 29
    person21.sex = "M"
    println("person21 = ${person21}")

    val person22 = Person2("Jack", 29)
    person22.sex = "M"
    println("person22 = ${person22}")

    val person23 = Person2("Jack", 29, "M")
    println("person23 = ${person23}")

实际上，我们在编程实践中用到最多的构造函数，还是这个

class Person(var name: String, var age: Int, var sex: String)

而当确实需要通过比较复杂的逻辑来构建一个对象的时候，可采用构建者（Builder）模式来实现。

4.3 抽象类与接口

抽象类表示“is-a”的关系，而接口所代表的是“has-a”的关系。

抽象类用来表征问题领域的抽象概念。所有编程语言都提供抽象机制。机器语言是对机器的模仿抽象，汇编语言是对机器语言的高层次抽象，高级语言（Fortran，C，Basic等）是对汇编的高层次抽象。而我们这里所说的面向对象编程语言是对过程函数的高层次封装。这个过程如下图所示

编程语言的抽象机制

抽象类和接口是Kotlin语言中两种不同的抽象概念，他们的存在对多态提供了非常好的支持。这个机制跟Java相同。

4.3.1 抽象类与抽象成员

抽象是相对于具象而言。例如设计一个图形编辑软件，问题领域中存在着长方形(Rectangle)、圆形(Circle)、三角形(Triangle)等这样一些具体概念，它们是具象。但是它们又都属于形状(Shape)这样一个抽象的概念。它们的关系如下图所示

形状Shape的抽象继承关系

对应的Kotlin代码如下

package com.easy.kotlin

abstract class Shape

class Rectangle : Shape() // 继承类的语法是使用冒号 : , 父类需要在这里使用构造函数初始化

class Circle : Shape()

class Triangle : Shape()

因为抽象的概念在问题领域中没有对应的具体概念，所以抽象类是不能够实例化的。下面的代码编译器会报错

val s = Shape() // 编译不通过！不能实例化抽象类

我们只能实例化它的继承子类。代码示例如下

val r = Rectangle()
println(r is Shape) // true

现在我们有了抽象类，但是没有成员。通常一个类的成员有属性和函数。抽象类的成员也必须是抽象的，需要使用abstract 关键字修饰。下面我们声明一个抽象类Shape，并带有width ，heigth，radius属性和 area() 函数， 代码如下

abstract class Shape {
    abstract var width: Double
    abstract var heigth: Double
    abstract var radius: Double
    abstract fun area(): Double
}

这个时候，继承抽象类Shape的方法如下

class Rectangle(override var width: Double, override var heigth: Double, override var radius: Double) : Shape() { // 声明类的同时也声明了构造函数
    override fun area(): Double {
        return heigth * width
    }
}

class Circle(override var width: Double, override var heigth: Double, override var radius: Double) : Shape() {
    override fun area(): Double {
        return 3.14 * radius * radius
    }
}

其中，override 是覆盖写父类属性和函数的关键字。

在代码中这样调用具体实现的类的函数

fun main(args: Array<String>) {
    val r = Rectangle(3.0, 4.0, 0.0)
    println(r.area()) // 12.0
    val c = Circle(0.0, 0.0, 4.0)
    println(c.area()) // 50.24
}

抽象类中可以有带实现的函数，例如我们在抽象类Shape中添加一个函数onClick()

abstract class Shape {
    ...
    fun onClick() { // 默认是final的，不可被覆盖重写
        println("I am Clicked!")
    }
}

那么，我们在所有的子类中都可以直接调用这个onClick()函数

val r = Rectangle(3.0, 4.0, 0.0)
    r.onClick() // I am Clicked!
    val c = Circle(0.0, 0.0, 4.0)
    c.onClick() // I am Clicked!

父类Shape中的onClick()函数默认是final的，不可被覆盖重写。如果想要开放给子类重新实现这个函数，我们可以在前面加上open 关键字

abstract class Shape {
    ...
    open fun onClick() {
        println("I am Clicked!")
    }
}

在子类中这样覆盖重写

class Rectangle(override var width: Double, override var heigth: Double, override var radius: Double) : Shape() {
    override fun area(): Double {
        return heigth * width
    }

    override fun onClick(){
        println("${this::class.simpleName} is Clicked!")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val r = Rectangle(3.0, 4.0, 0.0)
    println(r.area())
    r.onClick()
}

其中，this::class.simpleName 是Kotlin中的反射的API，在Gradle工程的build.gradle中需要添加依赖 compile "org.jetbrains.kotlin:kotlin-reflect:$kotlin_version" ，我们将在后面的章节中详细介绍。

上面的代码运行输出

12.0
Rectangle is Clicked!

当子类继承了某个类之后，便可以使用父类中的成员变量，但是并不是完全继承父类的所有成员变量。具体的原则如下：

1.能够继承父类的public和protected成员变量；不能够继承父类的private成员变量；

2.对于父类的包访问权限成员变量，如果子类和父类在同一个包下，则子类能够继承；否则，子类不能够继承；

3.对于子类可以继承的父类成员变量，如果在子类中出现了同名称的成员变量，则会发生隐藏现象，即子类的成员变量会屏蔽掉父类的同名成员变量。如果要在子类中访问父类中同名成员变量，需要使用super关键字来进行引用。

4.3.2 接口

接口是一种比抽象类更加抽象的“类”。接口本身代表的是一种“类型”的概念。但在语法层面，接口本身不是类，不能实例化接口，我们只能实例化它的实现类。

接口是用来建立类与类之间的协议。实现该接口的实现类必须要实现该接口的所有方法。在Java 8 和Kotlin中，接口可以实现一些通用的方法。

接口是抽象类的延伸，Kotlin跟Java一样，不支持同时继承多个父类，也就是说继承只能存在一个父类（单继承）。但是接口不同，一个类可以同时实现多个接口（多组合），不管这些接口之间有没有关系。这样可以实现多重继承。

和Java类似，Kotlin使用interface作为接口的关键词：

interface ProjectService

Kotlin 的接口与 Java 8 的接口类似。与抽象类相比，他们都可以包含抽象的方法以及方法的实现:

interface ProjectService {
    val name: String
    val owner: String
    fun save(project: Project)
    fun print() {
        println("I am project")
    }
}

接口是没有构造函数的。我们使用冒号​​:​​​ 语法来实现一个接口，如果有多个用​​，​​逗号隔开：

class ProjectServiceImpl : ProjectService // 跟继承抽象类语法一样，使用冒号
class ProjectMilestoneServiceImpl : ProjectService, MilestoneService // 实现多个接口使用逗号( ，) 隔开

在重写​​print()​​​函数时，因为我们实现的ProjectService、MilestoneService都有一个​​print()​​​函数，当我们直接使用​​super.print()​​时，编译器是无法知道我们想要调用的是那个里面的print函数的，这个我们叫做覆盖冲突，如下图所示

覆盖冲突

这个时候，我们可以使用下面的语法来调用：

super<ProjectService>.print()
super<MilestoneService>.print()

4.4 object对象

单例模式很常用。它是一种常用的软件设计模式。例如，Spring中的Bean默认就是单例。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。

Kotlin中没有 静态属性和方法，但是可以使用关键字 ​​object​​ 声明一个object 单例对象:

package com.easy.kotlin

object User {
    val username: String = "admin"
    val password: String = "admin"
    fun hello() {
        println("Hello, object !")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    println(User.username) // 跟Java的静态类一样的调用形式
    println(User.password)
    User.hello()
}

Kotlin中还提供了 伴生对象 ，用​​companion object​​关键字声明:

class DataProcessor {
    companion object DataProcessor {
        fun process() {
            println("I am processing data ...")
        }
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    DataProcessor.process() // I am processing data ...
}

一个类只能有1个伴生对象。

4.5 数据类

顾名思义，数据类就是只存储数据，不包含操作行为的类。Kotlin的数据类可以为我们节省大量样板代码（Java 中强制我们要去写一堆getter、setter，而实际上这些方法都是“不言自明”的），这样最终代码更易于理解和便于维护。

使用关键字为 data class 创建一个只包含数据的类：

data class LoginUser(val username: String, val password: String)

在IDEA中提供了方便的Kotlin工具箱，我们可以把上面的代码反编译成等价的Java代码。步骤如下

1.菜单栏选择：Tools -> Kotlin -> Show Kotlin Bytecode

菜单栏选择：Tools -> Kotlin -> Show Kotlin Bytecode

2. 点击Decompile

点击Decompile

3. 反编译之后的Java代码

反编译之后的Java代码

上面这段反编译之后的完整的Java代码是

public final class LoginUser {
   @NotNull
   private final String username;
   @NotNull
   private final String password;

   @NotNull
   public final String getUsername() {
      return this.username;
   }

   @NotNull
   public final String getPassword() {
      return this.password;
   }

   public LoginUser(@NotNull String username, @NotNull String password) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(username, "username");
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(password, "password");
      super();
      this.username = username;
      this.password = password;
   }

   @NotNull
   public final String component1() {
      return this.username;
   }

   @NotNull
   public final String component2() {
      return this.password;
   }

   @NotNull
   public final LoginUser copy(@NotNull String username, @NotNull String password) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(username, "username");
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(password, "password");
      return new LoginUser(username, password);
   }

   // $FF: synthetic method
   // $FF: bridge method
   @NotNull
   public static LoginUser copy$default(LoginUser var0, String var1, String var2, int var3, Object var4) {
      if ((var3 & 1) != 0) {
         var1 = var0.username;
      }

      if ((var3 & 2) != 0) {
         var2 = var0.password;
      }

      return var0.copy(var1, var2);
   }

   public String toString() {
      return "LoginUser(username=" + this.username + ", password=" + this.password + ")";
   }

   public int hashCode() {
      return (this.username != null ? this.username.hashCode() : 0) * 31 + (this.password != null ? this.password.hashCode() : 0);
   }

   public boolean equals(Object var1) {
      if (this != var1) {
         if (var1 instanceof LoginUser) {
            LoginUser var2 = (LoginUser)var1;
            if (Intrinsics.areEqual(this.username, var2.username) && Intrinsics.areEqual(this.password, var2.password)) {
               return true;
            }
         }

         return false;
      } else {
         return true;
      }
   }
}

编译器会从主构造函数中声明的属性，自动创建以下函数：

• equals() / hashCode() 函数
• toString() 格式为"LoginUser(username=" + this.username + ", password=" + this.password + ")"
• component1()，component2() 函数返回对应下标的属性值，按声明顺序排列
• copy() 函数: 根据旧对象属性重新 new LoginUser(username, password) 一个对象出来

如果这些函数在类中已经被明确定义了，或者从超类中继承而来，编译器就不再生成。

数据类有如下限制：

• 主构造函数至少包含一个参数
• 参数必须标识为val 或者 var
• 不能为 abstract, open, sealed 或者 inner
• 不能继承其它类 (但可以实现接口)

另外，数据类可以在解构声明中使用：

package com.easy.kotlin

data class LoginUser(val username: String, val password: String)

fun main(args: Array<String>) {
    val loginUser = LoginUser("admin", "admin")
    val (username, password) = loginUser
    println("username = ${username}, password = ${password}") // username = admin, password = admin
}

Kotlin 标准库提供了 Pair 和 Triple数据类 。

4.6 注解

注解是将元数据附加到代码中。元数据信息由注解 kotlin.Metadata定义。

@Retention(AnnotationRetention.RUNTIME)
@Target(AnnotationTarget.CLASS)
internal annotation class Metadata

这个@Metadata信息存在于由 Kotlin 编译器生成的所有类文件中, 并由编译器和反射读取。例如，我们使用Kotlin声明一个注解

annotation class Suspendable // Java中使用的是@interface Suspendable

那么，编译器会生成对应的元数据信息

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Metadata(
   mv = {1, 1, 7},
   bv = {1, 0, 2},
   k = 1,
   d1 = {"\u0000\n\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u001b\n\u0000\b\u0086\u0002\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0000¨\u0006\u0002"},
   d2 = {"Lcom/easy/kotlin/Suspendable;", "", "production sources for module kotlin_tutorials_main"}
)
public @interface Suspendable {
}

Kotlin 的注解完全兼容 Java 的注解。例如，我们在Kotlin中使用Spring Data Jpa

interface ImageRepository : PagingAndSortingRepository<Image, Long> {
   
    @Query("SELECT a from #{#entityName} a where a.isDeleted=0 and a.isFavorite=1 and a.category like %:searchText% order by a.gmtModified desc")
    fun searchFavorite(@Param("searchText") searchText: String, pageable: Pageable): Page<Image>

    @Throws(Exception::class)
    @Modifying
    @Transactional
    @Query("update #{#entityName} a set a.isFavorite=1,a.gmtModified=now() where a.id=?1")
    fun addFavorite(id: Long)
}

用起来跟Java的注解基本一样。再举个Kotlin使用Spring MVC注解的代码实例

@Controller
class MeituController {
    @Autowired
    lateinit var imageRepository: ImageRepository

    @RequestMapping(value = *arrayOf("/", "meituView"), method = arrayOf(RequestMethod.GET))
    fun meituView(model: Model, request: HttpServletRequest): ModelAndView {
        model.addAttribute("requestURI", request.requestURI)
        return ModelAndView("meituView")
    }
}

从上面的例子，我们可以看出Kotlin使用Java框架非常简单方便。

4.7 枚举

Kotlin中使用 enum class 关键字来声明一个枚举类。例如

enum class Direction {
    NORTH, SOUTH, WEST, EAST // 每个枚举常量都是一个对象, 用逗号分隔
}

相比于字符串常量，使用枚举能够实现类型安全。枚举类有两个内置的属性：

public final val name: String
    public final val ordinal: Int

分别表示的是枚举对象的值跟下标位置。例如上面的Direction枚举类，它的枚举对象的信息如下

>>> val north = Direction.NORTH
>>> north.name
NORTH
>>> north.ordinal
0
>>> north is Direction
true

每一个枚举都是枚举类的实例，它们可以被初始化：

enum class Color(val rgb: Int) {
    RED(0xFF0000),
    GREEN(0x00FF00),
    BLUE(0x0000FF)
}

枚举Color的枚举对象的信息如下

>>> val c = Color.GREEN
>>> c
GREEN
>>> c.rgb
65280
>>> c.ordinal
1
>>> c.name
GREEN

4.8 内部类

4.8.1 普通嵌套类

Kotlin中，类可以嵌套。一个类可以嵌套在其他类中，而且可以嵌套多层。

class NestedClassesDemo {
    class Outer {
        private val zero: Int = 0
        val one: Int = 1

        class Nested {
            fun getTwo() = 2
            class Nested1 {
                val three = 3
                fun getFour() = 4
            }
        }
    }
}

测试代码：

val one = NestedClassesDemo.Outer().one
    val two = NestedClassesDemo.Outer.Nested().getTwo()
    val three = NestedClassesDemo.Outer.Nested.Nested1().three
    val four = NestedClassesDemo.Outer.Nested.Nested1().getFour()

我们可以看出，代码中 NestedClassesDemo.Outer.Nested().getTwo() 访问嵌套类的方式是直接使用 ​​类名.​​来访问， 有多少层嵌套，就用多少层类名来访问。

普通的嵌套类，没有持有外部类的引用，所以是无法访问外部类的变量的：

class NestedClassesDemo {
class Outer {
        private val zero: Int = 0
        val one: Int = 1

        class Nested {
            fun getTwo() = 2
            fun accessOuter() = {
                println(zero) // error, cannot access outer class
                println(one)  // error, cannot access outer class
            }
        }
}
}

4.8.2 嵌套内部类

如果一个类Inner想要访问外部类Outer的成员，可以在这个类前面添加修饰符 inner。内部类会带有一个对外部类的对象的引用：

package com.easy.kotlin

class NestedClassesDemo {
    class Outer {
        private val zero: Int = 0
        val one: Int = 1

        inner class Inner {
            fun accessOuter() = {
                println(zero) // works
                println(one) // works
            }

        }
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val innerClass = NestedClassesDemo.Outer().Inner().accessOuter()
}

我们可以看到，当访问​​inner class Inner​​​的时候，我们使用的是​​Outer().Inner()​​, 这是持有了Outer的对象引用。跟普通嵌套类直接使用类名访问的方式区分。

4.8.3 匿名内部类

匿名内部类，就是没有名字的内部类。既然是内部类，那么它自然也是可以访问外部类的变量的。

我们使用对象表达式创建一个匿名内部类实例：

class NestedClassesDemo {
    class AnonymousInnerClassDemo {
        var isRunning = false
        fun doRun() {
            Thread(object : Runnable { // 匿名内部类
                override fun run() {
                    isRunning = true
                    println("doRun : i am running, isRunning = $isRunning")
                }
            }).start()
        }
    }
}

如果对象是函数式 Java 接口，即具有单个抽象方法的 Java 接口的实例，例如上面的例子中的Runnable接口：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

我们可以使用lambda表达式创建它，下面的几种写法都是可以的：

fun doStop() {
                var isRunning = true
                Thread({
                    isRunning = false
                    println("doStop: i am not running, isRunning = $isRunning")
                }).start()
            }

            fun doWait() {
                var isRunning = true
                val wait = Runnable {
                    isRunning = false
                    println("doWait: i am waiting, isRunning = $isRunning")
                }
                Thread(wait).start()
            }

            fun doNotify() {
                var isRunning = true
                val wait = {
                    isRunning = false
                    println("doNotify: i notify, isRunning = $isRunning")
                }
                Thread(wait).start()
            }

更多关于Lambda表达式以及函数式编程相关内容，我们将在下一章节中介绍。

本章小结

本章我们介绍了Kotlin面向对象编程的特性： 类与构造函数、抽象类与接口、继承与组合等知识，同时介绍了Kotlin中的注解类、枚举类、数据类、嵌套类、内部类、匿名内部类、单例object对象等特性类。

总的来说，在面向对象编程范式的支持上，Kotlin相比于Java增加不少有趣的功能与特性支持，这使得我们代码写起来更加方便快捷了。

我们知道，在Java 8 中，引进了对函数式编程的支持：Lambda表达式、Function接口、stream API等，而在Kotlin中，对函数式编程的支持更加全面丰富，代码写起来也更加简洁优雅。下一章中，我们来一起学习Kotlin的函数式编程。