全面理解Kotlin密封类：概念、应用与最佳实践

2 年 ago
清, 宇
2 minutes

在本教程中，我们将详细介绍Kotlin密封类。什么是密封类？它们有什么用途？我们将在下文中一一解答这些问题。

Kotlin 密封类

kotlin sealed class

实现 Kotlin 密封类

Kotlin中的密封类按照以下方式实现。

sealed class A{
    class B : A()
    class C : A()
}

要指定一个密封类，需要添加sealed修饰符。密封类不能被实例化，因此它们是隐式抽象类。以下方法不可行。

fun main(args: Array<String>) 
{
    var a = A() //编译错误。类A不能被实例化。
}

密封类的构造函数默认为私有。密封类的所有子类必须在同一文件中声明。密封类对编译时的类型安全非常重要，通过限制类型集合来实现。

sealed class A{
    class B : A() 
    {
        class E : A() //这样可以正常工作。
    }
    class C : A()

    init {
        println("sealed class A")
    }

}

class D : A() //这样可以正常工作
{
    class F: A() //这样不行。因为密封类定义在另一个作用域中。
}

使用构造函数创建一个密封类。

sealed class A(var name: String){
    class B : A("B")
    class C : A("C")
}

class D : A("D")

fun main(args: Array<String>) {
    
    var b = A.B()
    var d = D()
}

在一个密封类中添加数据类和对象。

fun main(args: Array<String>) {

    val e = A.E("Anupam")
    println(e) //输出 E(name=Anupam)

    var d = A.D
    d.name() //输出 Object D
}


sealed class A{
    class B : A()
    class C : A()
    object D : A()
    {
         fun name()
         {
             println("Object D")
         }
    }
    data class E(var name: String) : A()

}

枚举和密封类之间的区别

在 Kotlin 中，密封类可以被视为增强版的枚举类。密封类允许我们创建具有不同类型的实例，而枚举类只允许我们为所有枚举常量使用相同类型。在枚举类中无法实现以下情况。

enum class Months(string: String){
    January("Jan"), February(2),
}

密封类（sealed classes）为我们提供了多个实例，从而允许所有常量使用同一类型。

sealed class Months {
    class January(var shortHand: String) : Months()
    class February(var number: Int) : Months()
    class March(var shortHand: String, var number: Int) : Months()
}

在你的项目中，如何使用密封类的这一特性？在类似新闻推送的应用中，你可以如下所示创建三种不同的类类型，包括状态（Status）、图片（Image）和视频（Video）帖子。

sealed class Post
{
    class Status(var text: String) : Post()
    class Image(var url: String, var caption: String) : Post()
    class Video(var url: String, var timeDuration: Int, var encoding: String): Post()
}

这在枚举类中是无法实现的。

密封类和when语句

密封类通常与when语句一起使用，因为每个子类及其类型都充当一个条件分支。此外，密封类限制了类型集合。因此，when语句的else部分可以省略。下面的例子演示了这一情况。

sealed class Shape{
    class Circle(var radius: Float): Shape()
    class Square(var length: Int): Shape()
    class Rectangle(var length: Int, var breadth: Int): Shape()
}

fun eval(e: Shape) =
        when (e) {
            is Shape.Circle -> println("Circle area is ${3.14*e.radius*e.radius}")
            is Shape.Square -> println("Square area is ${e.length*e.length}")
            is Shape.Rectangle -> println("Rectagle area is ${e.length*e.breadth}")
        }

让我们在主函数中执行如下所示的eval函数。

fun main(args: Array<String>) {

    var circle = Shape.Circle(4.5f)
    var square = Shape.Square(4)
    var rectangle = Shape.Rectangle(4,5)

    eval(circle)
    eval(square)
    eval(rectangle)
    //eval(x) //编译时错误。

}

//控制台输出如下：
//Circle area is 63.585
//Square area is 16
//Rectangle area is 20

注意：is修饰符用于检查一个类是否为特定类型。is修饰符仅适用于类，而不适用于Kotlin对象，如下所示：

sealed class Shape{
    class Circle(var radius: Float): Shape()
    class Square(var length: Int): Shape()
    object Rectangle: Shape()
    {
        var length: Int = 0
        var breadth : Int = 0
    }
}

fun eval(e: Shape) =
        when (e) {
            is Shape.Circle -> println("Circle area is ${3.14*e.radius*e.radius}")
            is Shape.Square -> println("Square area is ${e.length*e.length}")
            Shape.Rectangle -> println("Rectangle area is ${Shape.Rectangle.length*Shape.Rectangle.breadth}")
        }

以上内容就是Kotlin密封类教程的全部内容。参考资料：Kotlin官方文档

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