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Kotlin类代码实战

news 2026/4/12 18:15:03

用一段示例代码来讲解下kotlin的类，讲一下每一部分在干什么、为什么这么写，以及它们之间的关系。

1. 基类`SmartDevice`

openclassSmartDevice(valname:String,valcategory:String){vardeviceStatus="online"protectedsetopenvaldeviceType="unknown"openfunturnOn(){deviceStatus="on"}openfunturnOff(){deviceStatus="off"}}

关键点：

open class
- Kotlin 中类默认是final，不能被继承。
- open表示：允许其他类继承它。
构造函数参数直接变成属性
```
valname:String,valcategory:String
```
等价于在类里声明只读属性name、category并在构造时赋值。
deviceStatus+protected set
```
vardeviceStatus="online"protectedset
```
- 外部代码可以读取deviceStatus；
- 但只有这个类和子类可以修改它（protected set），外部不能做deviceStatus = "xxx"。
- 这样可以保护状态，只允许通过turnOn()/turnOff()之类的方法来改变。
open val deviceType、open fun turnOn/turnOff
- 表示子类可以override它们，做出更具体的实现。

2. 子类`SmartTvDevice`

classSmartTvDevice(deviceName:String,deviceCategory:String):SmartDevice(name=deviceName,category=deviceCategory){overridevaldeviceType="Smart TV"privatevarspeakerVolumebyRangeRegulator(initialValue=2,minValue=0,maxValue=100)privatevarchannelNumberbyRangeRegulator(initialValue=1,minValue=0,maxValue=200)funincreaseSpeakerVolume(){speakerVolume++println("Speaker volume increased to$speakerVolume.")}funnextChannel(){channelNumber++println("Channel number increased to$channelNumber.")}overridefunturnOn(){super.turnOn()println("$nameis turned on. Speaker volume is set to$speakerVolumeand channel number is "+"set to$channelNumber.")}overridefunturnOff(){super.turnOff()println("$nameturned off")}}

要点：

继承写法

classSmartTvDevice(...):SmartDevice(name=deviceName,category=deviceCategory)

冒号:表示继承。
括号里是父类构造函数的参数。

override val deviceType
- 覆盖父类的deviceType，让电视设备显示为"Smart TV"。
speakerVolume/channelNumber使用委托属性
```
privatevarspeakerVolumebyRangeRegulator(...)
```
- by关键字表示属性委托（delegated property）。
- RangeRegulator实现了ReadWriteProperty<Any?, Int>，因此可以接管这个属性的get/set行为。
- 这里的效果：音量、频道的值会被自动限制在指定区间内（0…100、0…200）。
override fun turnOn()
- 先super.turnOn()，保持父类的通用逻辑（把deviceStatus改成"on"）。
- 再打印这个设备特有的信息（音量和频道）。

3. 子类`SmartLightDevice`

classSmartLightDevice(deviceName:String,deviceCategory:String):SmartDevice(name=deviceName,category=deviceCategory){overridevaldeviceType="Smart Light"privatevarbrightnessLevelbyRangeRegulator(initialValue=0,minValue=0,maxValue=100)funincreaseBrightness(){brightnessLevel++println("Brightness increased to$brightnessLevel.")}overridefunturnOn(){super.turnOn()brightnessLevel=2println("$nameturned on. The brightness level is$brightnessLevel.")}overridefunturnOff(){super.turnOff()brightnessLevel=0println("Smart Light turned off")}}

逻辑类似电视设备，只是属性换成了亮度brightnessLevel，并用同样的RangeRegulator控制取值范围。

4.`SmartHome`聚合多个设备

classSmartHome(valsmartTvDevice:SmartTvDevice,valsmartLightDevice:SmartLightDevice){vardeviceTurnOnCount=0privatesetfunturnOnTv(){deviceTurnOnCount++smartTvDevice.turnOn()}funturnOffTv(){deviceTurnOnCount--smartTvDevice.turnOff()}funincreaseTvVolume(){smartTvDevice.increaseSpeakerVolume()}funchangeTvChannelToNext(){smartTvDevice.nextChannel()}funturnOnLight(){deviceTurnOnCount++smartLightDevice.turnOn()}funturnOffLight(){deviceTurnOnCount--smartLightDevice.turnOff()}funincreaseLightBrightness(){smartLightDevice.increaseBrightness()}funturnOffAllDevices(){turnOffTv()turnOffLight()}}

要点：

SmartHome不继承任何设备，而是组合（Has-a）：
- 拥有SmartTvDevice和SmartLightDevice两个属性。
- 这就是“聚合 / 组合”的关系：家里有一个电视和一个灯。
deviceTurnOnCount+private set
- 对外暴露统计信息，但不允许外部随意修改计数，只能通过这些方法递增 / 递减。
提供一组高层方法
- turnOnTv()、turnOnLight()等，相当于对内部设备进行“统一控制”，这是典型的「封装」和「门面/facade」模式。

5. 属性委托类`RangeRegulator`

classRangeRegulator(initialValue:Int,privatevalminValue:Int,privatevalmaxValue:Int):ReadWriteProperty<Any?,Int>{varfieldData=initialValueoverridefungetValue(thisRef:Any?,property:KProperty<*>):Int{returnfieldData}overridefunsetValue(thisRef:Any?,property:KProperty<*>,value:Int){if(valueinminValue..maxValue){fieldData=value}}}

这是整个示例中最“高级”的部分：自定义属性委托。

ReadWriteProperty<Any?, Int>
- 来自kotlin.properties，是一个接口：
```
interfaceReadWriteProperty<inR,T>{operatorfungetValue(thisRef:R,property:KProperty<*>):ToperatorfunsetValue(thisRef:R,property:KProperty<*>,value:T)}
```
- R是“拥有这个属性的对象”的类型；这里用Any?，表示不关心谁在用它。
- T是属性类型，这里是Int。
fieldData保存真正的值。
- 所有对speakerVolume/brightnessLevel的读写，最终都落在fieldData上。
setValue中做范围检查：
```
if(valueinminValue..maxValue){fieldData=value}
```
- 只有新值在合法范围内时才更新。
- 如果超出范围，会被默默忽略（可以根据需求改成抛异常、裁剪值等）。

效果：你在类里写的代码只是：

speakerVolume++// 看起来就是普通 IntbrightnessLevel=2000// 实际上不会被设置，超出范围

但背后逻辑已经被RangeRegulator统一接管了，达到“逻辑复用 + 解耦”的目的。

6. 多态的使用：`SmartDevice`引用指向不同子类

funmain(){varsmartDevice:SmartDevice=SmartTvDevice("Android TV","Entertainment")smartDevice.turnOn()smartDevice=SmartLightDevice("Google Light","Utility")smartDevice.turnOn()}

变量类型是父类SmartDevice，但实际对象是不同的子类：
1. 先指向SmartTvDevice
2. 后指向SmartLightDevice
调用smartDevice.turnOn()时，会根据实际类型调用对应子类的重写方法，这就是多态 (polymorphism)。

你会看到输出先是电视开机的信息，再是灯开灯的信息。