Kotlin——中级篇（二）：属性与字段详解

在前面的章节中，详细的为大家讲解到了Kotlin中对类的类的定义、使用、初始化、初始化、类继承等内容，但是在一个类中，几乎上是不可能不出现属性与字段(field)的，这一篇文章就为大家奉上Kotlin中属性与字段的定义、使用及高级操作等。如果您目前对Kotlin中的类没有一个认知的话，请参见Kotlin——中级篇（一）：类（class）详解.

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}")

}

输出结果为：

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

注意：

`val`关键字为只读，`var`为可读写。这里举例说明：

例：还是上面的例子

// id是只读的，其他的属性是可读写的

mime.id = "123456"   // 编辑器直接会报错

mime.name = "kotlin2"  // 可以，因为是var修饰的

...

二、Getter()与Setter()

getter()对应Java中的get()函数，setter()对应Java中的set()函数。不过注意的是，不存在Getter()与Setter()的，这只是Kotlin中的叫法而已，真是的写法，还是用get()、set()。可以看下面的例子。

在Kotlin中，普通的类中一般是不提供getter()与setter()函数的，因为在普通的类中几乎用不到，这一点和Java是相同的，但是Java中在定义纯粹的数据类时，会用到get()与set()函数，但是Kotlin专门这种情况定义了数据类,这个特征。而数据类是系统已经为我们实现了get()和set()函数。

这里为大家演示getter()与setter()

class Test{

    /*

     * getter 和 setter是可选的

     */

    // 当用var修饰时，必须为属性赋默认值(特指基本数据类型，因为自定义的类型可以使用后期初始化属性，见后续) 即使在用getter()的情况下,不过这样写出来，不管我们怎么去改变其值，其值都为`123`

    var test1 : String = ""

        get() = "123"

        set(value){field = value}

    // 用val修饰时，用getter()函数时，属性可以不赋默认值。但是不能有setter()函数。

    val test2 : String

        get() = "123"       // 等价于：val test2 : String = "123"

}

注意： 请认真看上面的注释......

在上面的代码中出现了set(value){field = value}这样的一句代码。其中value是Koltin写setter()函数时其参数的约定俗成的习惯。你也可以换成其他的值。而field是指属性本身。

2.1、自定义

这里讲解属性的自定义getter()与setter()。由上面可知，使用val修饰的属性，是不能有setter()的。而使用var修饰的属性可以同时拥有自定义的getter()与setter()。通过两个实例来说明:

例1：用val修饰的属性自定义情况

class Mime{

    // size属性

    private val size = 0    

    // 即isEmpty这个属性，是判断该类的size属性是否等于0

    val isEmpty : Boolean

        get() = this.size == 0

    // 另一个例子

    val num = 2

        get() = if (field > 5) 10 else 0

}

// 测试

fun main(args: Array<String>) {

    val mime = Mime()

    println("isEmpty = ${mime.isEmpty}")

    println("num = ${mime.num}")

}

输出结果为：

isEmpty = true

num = 0

例2：用var修饰的属性自定义情况

class Mime{

    var str1 = "test"

        get() = field   // 这句可以省略，kotlin默认实现的方式

        set(value){

            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"

        }

    var str2 = ""

        get() = "随意怎么修改都不会改变"

        set(value){

            field = if (value.isNotEmpty()) value else "null"

        }

}

// 测试

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}")

}

输出结果为：

str = test

str = null

str = kotlin

str = 随意怎么修改都不会改变

str = 随意怎么修改都不会改变

str = 随意怎么修改都不会改变

经过上面的实例，我总结出了以下几点：

使用了val修饰的属性，不能有setter().

不管是val还是var修饰的属性，只要存在getter(),其值再也不会变化

使用var修饰的属性，可以省略掉getter(),不然setter()毫无意义。当然get() = field除外。而get() = field是Koltin默认的实现，是可以省略这句代码的。

故而，在实际的项目开发中，这个自定义的getter与setter的意义不是太大。

2.2、修改访问器的可见性

如果您对Kotlin中的可见性修饰符还不了解的话，请参见Kotlin——中级篇（三）：可见性修饰符详解

修改属性访问器在实际的开发中其实也没有太大的作用，下面举个例子就明白了：

例：

var str1 = "kotlin_1"

    private set         // setter()访问器的私有化，并且它拥有kotlin的默认实现

var test : String?

    @Inject set         // 用`Inject`注解去实现`setter()`

val str2 = "kotlin_2"

    private set         // 编译错误，因为val修饰的属性，不能有setter

var str3 = "kotlin_3"

    private get         // 编译出错，因为不能有getter()的访问器可见性

fun main(args: Array<String>) {

    // 这里伪代码

    str1 = "能不能重新赋值呢？"     // 编译出错，因为上面的setter是私有的

}

如果，属性访问器的可见性修改为private或者该属性直接使用private修饰时，我们只能手动提供一个公有的函数去修改其属性了。就像Java中的Bean的setXXXX()

三、后备字段

Kotlin的类不能有字段。但是，有时在使用自定义访问器时需要有一个后备字段。为了这些目的，Kotlin提供了可以使用字段标识符访问的自动备份字段

例：

var count = 0   // 初始化值会直接写入备用字段

    set(value){

        field = if(value > 10) value else 0  // 通过field来修改属性的值。

    }

注意：

field标识符只能在属性的访问器中使用。这在上面提到过

如果属性使用至少一个访问器的默认实现，或者自定义访问器通过field标识符引用它，则将为属性生成后备字段。

看上面的例子，使用了getter()的默认实现。又用到了field标识符。

例：不会生成后备字段的属性

val size = 0

/*

    没有后备字段的原因：

    1. 并且`getter()`不是默认的实现。没有使用到`field`标识符

    2. 使用`val`修饰，故而不存在默认的`setter()`访问器，也没有`field`修饰符

*/

val isEmpty ：Boolean

    get() = this.size == 0

不管是后备字段或者下面的后备属性，都是Kotlin对于空指针的一种解决方案，可以避免函数访问私有属性而破坏它的结构。

这里值得强调的一点是，setter()中

四、后备属性

所谓后备属性，其实是对后备字段的一个变种，它实际上也是隐含试的对属性值的初始化声明，避免了空指针。

我们根据一个官网的例子，进行说明：

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不为空则返回，反之则抛出AssertionError异常

        return _table ?: throw AssertionError("Set to null by another thread")

    }

从上面的代码中我们可以看出：_table属性是私有的，我们不能直接的访问它。故而提供了一个公有的后备属性（table）去初始化我们的_table属性。

通俗的讲，这和在Java中定义Bean属性的方式一样。因为访问私有的属性的getter和setter函数，会被编译器优化成直接反问其实际字段。因此不会引入函数调用开销。

五、编译时常数

在开发中，难免会遇到一些已经确定的值的量。在Java中，我们可以称其为常量。在kotlin中，我们称其为编译时常数。我们可以用const关键字去声明它。其通常和val修饰符连用

关键字：const

满足const的三个条件：
对象的顶层或成员，即顶层声明。

初始化为String类型或基本类型的值

没有定制的getter()

例：

const val CONST_NUM = 5

const val CONST_STR = "Kotlin"

关于编译时常数这个知识点更详细的用法，我在讲解讲解变量的定义这一章节时，已经详细讲解过了。这里不做累赘。

您可以参见我的Kotlin——初级篇（二）：变量、常量、注释这一篇文章

六、后期初始化属性

通常，声明为非空类型的属性必须在构造函数中进行初始化。然而，这通常不方便。例如，可以通过依赖注入或单元测试的设置方法初始化属性。在这种情况下，不能在构造函数中提供非空的初始值设置，但是仍然希望在引用类的正文中的属性时避免空检查。故而，后期初始化属性就应运而生了。

关键字： lateinit

该关键字必须声明在类的主体内，并且只能是用var修饰的属性。并且该属性没有自定义的setter()与getter()函数。

该属性必须是非空的值，并且该属性的类型不能为基本类型。

例：

class Test{

    // 声明一个User对象的属性

    lateinit var user : User   

    /*

        下面的代码是错误的。因为用lateinit修饰的属性，不能为基本类型。

        这里的基本类型指 Int、Float、Double、Short等，String类型是可以的

    */

    // lateinit var num : Int

}

关于后期初始化属性这一个知识点，我在讲解讲解变量的定义这一章节时，已经详细讲解过了。这里不做累赘。不过关于这一知识点，一般都是在Android开发中或者在依赖注入时会用到。

您可以参见我的Kotlin——初级篇（二）：变量、常量、注释这一篇文章

七、委托属性

要想把委托属性这一个知识点详细的讲解明白。以及它的实现与实例都要花上很大的篇幅去讲解。我会单独抽出一篇文章去讲解它，故而这里就不做累述了。您可以参见文章Kotlin——高级篇（八）：委托与委托属性详解

总结

在一些文章或者书籍里面，关于Kotlin属性/字段的讲解，不会有这么多的知识点，并且我们在实际开发中，也有一些知识点很少去用到。这里大家主要去理解与实践属性的基本使用与定义、Getter()与Setter()、后期初始化属性、以及编译时常数这几个点就可以了。

源代码

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