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Kotlin委托需要重視的哪些點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2022-01-27 09:12:06 來源:億速云 閱讀:150 作者:iii 欄目:開發(fā)技術(shù)

這篇文章主要介紹“Kotlin委托需要重視的哪些點(diǎn)”,在日常操作中,相信很多人在Kotlin委托需要重視的哪些點(diǎn)問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法,希望對(duì)大家解答”Kotlin委托需要重視的哪些點(diǎn)”的疑惑有所幫助!接下來,請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧!

    前言

    委托模式是實(shí)現(xiàn)繼承的一個(gè)很好的替代方式,也是Kotlin語言的一種特性,可以很優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)委托模式。在開發(fā)過程中也少不了使用它,但常常都會(huì)被低估。所以今天就讓它得到重視,去充分的掌握kotlin委托特性以及原理。

    一、委托類

    我們先完成一個(gè)委托類,常常用于實(shí)現(xiàn)類的委托模式,它的關(guān)鍵是通過by關(guān)鍵字:

    interface Base{
      fun print()
    }
    
    class BaseImpl(val x: Int): Base{
      override fun print() { print(x) }
    }
    
    class Derived(b: Base): Base by b
    
    fun main(){
      val b = BaseImpl(10)
      Deriived(b).print()
    }
    
    //最后輸出了10

    在這個(gè)委托模式中Derived相當(dāng)于是個(gè)包裝,雖然也實(shí)現(xiàn)了base,但并不關(guān)心它怎么實(shí)現(xiàn),通過by這個(gè)關(guān)鍵字,將接口的實(shí)現(xiàn)委托給了它的參數(shù)db。

    相當(dāng)于Java代碼的結(jié)構(gòu):

    class Derived implements Base{
      Base b;
      public Derived(Base b){ this.b = b}
    }

    二、 委托屬性

    前面講到Kotlin委托類是委托的是接口方法,委托屬性委托的,則是屬性的getter和setter方法。kotlin支持的委托屬性語法:

    class Example {
        var prop: String by Delegate()
    }

    屬性對(duì)應(yīng)的get()和set()會(huì)被委托給它的getValue和setValue方法。當(dāng)然屬性的委托不是隨便寫的,對(duì)于與val屬性它必須要提供一個(gè)getValue函數(shù),如果是var屬性的則要另外提供setValue屬性。先來看個(gè)官方提供的委托屬性Delegate:

    class Delegate {
        operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String {
            return "$thisRef, thank you for delegating '${property.name}' to me!"
        }
     
        operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String) {
            println("$value has been assigned to '${property.name}' in $thisRef.")
        }
    }

    我們可以看到對(duì)于var修飾的屬性,必須要有g(shù)etValue和setValue方法,同時(shí)這兩個(gè)方法必須有operator關(guān)鍵字的修飾。

    再來看第一個(gè)參數(shù)thisRef,它的類型是要這個(gè)屬性所有者的類型,或者是它的父類。當(dāng)我們不確定屬性會(huì)屬于哪個(gè)類,就可以將thisRef的類型定義為Any?了。

    接著看另一個(gè)參數(shù)property,它的類型是必須要KProperty<*>或其超類型,它的值則是前面的字段的名字prop。

    最后一個(gè)參數(shù),它的類型必須是委托屬性的類型,或者是它的父類。也就是說例子中的 value: String 也可以換成 value: Any。

    我們來測(cè)試下到底是不是這樣的:

    fun main() {
        println(Example().prop)
        Example().prop = "Hello, World"
    }

    則會(huì)看到輸出:

    Example@5197848c, thank you for delegating 'prop' to me!
    Hello, World has been assigned to 'prop' in Example@17f052a3.

    2.1 自定義委托

    在知道了委托屬性怎么寫之后,也可以根據(jù)需求來實(shí)現(xiàn)自己的屬性委托。但是每次寫都要寫那么多模板代碼,也是很麻煩的,所以官方也提供了接口類給我們快速實(shí)現(xiàn):

    interface ReadOnlyProperty<in R, out T> {
        operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T
    }
    
    interface ReadWriteProperty<in R, T> {
        operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T
        operator fun setValue(thisRef: R, property: KProperty<*>, value: T)
    }

    現(xiàn)在被委托的類只要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的其中一個(gè)就可以了。對(duì)于 val 變量使用 ReadOnlyProperty,而 var 變量實(shí)現(xiàn)ReadWriteProperty。我們現(xiàn)在就用ReadWriteProperty 接口來實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義委托:

    class Owner {
      var text: String by StringDelegate()
    }
    
    
    class StringDelegate(private var s: String = "Hello"): ReadWriteProperty<Owner, String> {
        override operator fun getValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>): String {
            return s
        }
        override operator fun setValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>, value: String) {
            s = value
        }
    }

    三、委托進(jìn)階

    3.1 懶加載委托

    懶加載委托,也就是我們?cè)賹?duì)一些資源進(jìn)行操作的時(shí)候,希望它在被訪問的時(shí)候采取觸發(fā),避免不必要的消耗。官方已經(jīng)幫我們提供了一個(gè)lazy()方法來快速創(chuàng)建懶加載委托:

    val lazyData: String by lazy {
        request()
    }
    
    fun request(): String {
        println("執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求")
        return "網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)"
    }
    
    fun main() {
        println("開始")
        println(lazyData)
        println(lazyData)
    }
    
    //結(jié)果:
    開始
    執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
    網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
    網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

    可以看到只有第一次調(diào)用,才會(huì)執(zhí)行l(wèi)ambda表達(dá)式里的邏輯,后面再調(diào)用只會(huì)返回lambda表達(dá)式的最終結(jié)果。

    那么懶加載委托又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢? 現(xiàn)在來看下它的源代碼:

    public actual fun <T> lazy(initializer: () -> T): Lazy<T> = SynchronizedLazyImpl(initializer)
    
    public actual fun <T> lazy(mode: LazyThreadSafetyMode, initializer: () -> T): Lazy<T> =
        when (mode) {
            LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED -> SynchronizedLazyImpl(initializer)
            LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION -> SafePublicationLazyImpl(initializer)
            LazyThreadSafetyMode.NONE -> UnsafeLazyImpl(initializer)
        }

    在這個(gè)里面lazy()方法會(huì)接收一個(gè)LazyThreadSafetyMod類型的參數(shù),如果不傳這個(gè)參數(shù)的話,就會(huì)默認(rèn)使用SynchronizedLazyImpl方式??唇忉尵涂梢灾浪怯脕矶嗑€程同步的,而另外兩個(gè)則不是多線程安全的。

    • LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION:初始化方法可以被多次調(diào)用,但是值只是第一次返回時(shí)的返回值,也就是只有第一次的返回值可以賦值給初始化的值。

    • LazyThreadSafetyMode. NONE:如果初始化將總是發(fā)生在與屬性使用位于相同的線程,這種情況下可以使用,但它沒有同步鎖。

    我們現(xiàn)在主要來看下SynchronizedLazyImpl里面做了什么事情:

    private class SynchronizedLazyImpl<out T>(initializer: () -> T, lock: Any? = null) : Lazy<T>, Serializable {
        private var initializer: (() -> T)? = initializer
        @Volatile private var _value: Any? = UNINITIALIZED_VALUE
        // final field is required to enable safe publication of constructed instance
        private val lock = lock ?: this
    
        override val value: T
            get() {
                val _v1 = _value
                //判斷是否已經(jīng)初始化過,如果初始化過直接返回,不在調(diào)用高級(jí)函數(shù)內(nèi)部邏輯
                //如果這兩個(gè)值不相同,就說明當(dāng)前的值已經(jīng)被加載過了,直接返回
                if (_v1 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
                    @Suppress("UNCHECKED_CAST")
                    return _v1 as T
                }
    
                return synchronized(lock) {
                    val _v2 = _value
                    if (_v2 !== UNINITIALIZED_VALUE) {
                        @Suppress("UNCHECKED_CAST") (_v2 as T)
                    } else {
                      //調(diào)用高級(jí)函數(shù)獲取其返回值
                        val typedValue = initializer!!()
                      //將返回值賦值給_value,用于下次判斷時(shí),直接返回高級(jí)函數(shù)的返回值
                        _value = typedValue
                        initializer = null
                        typedValue
                    }
                }
            }
    			......
    }

    通過上面代碼,可以發(fā)現(xiàn)SynchronizedLazyImpl覆蓋了lazy接口的返回值,并且重寫了屬性的訪問器,具體邏輯是與Java的雙重校驗(yàn)類似的。但Lazy接口又是怎么變成委托屬性的?

    在Lazy.kt文件中發(fā)現(xiàn)它聲明了Lazy接口的getValue擴(kuò)展屬性,也就在最終賦值的時(shí)候會(huì)被調(diào)用,而我們?cè)谧远x委托中說過,對(duì)于val屬性,我們需要提供一個(gè)getValue函數(shù)。

    ## Lazy.kt
    //此擴(kuò)展允許使用 Lazy 的實(shí)例進(jìn)行屬性委托
    public inline operator fun <T> Lazy<T>.getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T = value

    有了這個(gè)懶加載委托后,我們實(shí)現(xiàn)單例會(huì)變的更加簡(jiǎn)單:

    class SingletonDemo private constructor() {
        companion object {
            val instance: SingletonDemo by lazy{
            SingletonDemo() }
        }
    }

    3.2 Delegates.observable 觀察者委托

    如果你要觀察一個(gè)屬性的變化過程,可以將屬性委托給Delegates.observable,它有三個(gè)參數(shù):被賦值的屬性、舊值和新值:

    var name: String by Delegates.observable("<no name>") {
            prop, old, new ->
            println("$old -> $new")
        }

    返回了一個(gè)ObservableProperty 對(duì)象,繼承自 ReadWriteProperty。再來看下它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn):

    public inline fun <T> observable(initialValue: T, crossinline onChange: (property: KProperty<*>, oldValue: T, newValue: T) -> Unit):
                ReadWriteProperty<Any?, T> =
            object : ObservableProperty<T>(initialValue) {
                override fun afterChange(property: KProperty<*>, oldValue: T, newValue: T) = onChange(property, oldValue, newValue)
            }

    initialValue是初始值,而另外個(gè)參數(shù)onChange是屬性值被修改時(shí)的回調(diào)處理器。

    3.3 by map 映射委托

    一個(gè)常見的用例是在一個(gè)映射(map)里存儲(chǔ)屬性的值,它可以使用Map/MutableMap來實(shí)現(xiàn)屬性委托:

    class User(val map: Map<String, Any?>) {
        val name: String by map
    }
    
    fun main(args: Array<String>) {
        val map = mutableMapOf(
            "name" to "哈哈"
        )
        val user = User(map)
        println(user.name)
        map["name"] = "LOL"
        println(user.name)
    }
    
    //輸出:
    哈哈
    LoL

    不過在使用過程中會(huì)有個(gè)問題,如果Map中不存在委托屬性名的映射值的時(shí)候,會(huì)再取值時(shí)拋異常:Key $key is missing in the map:

    ## MapAccessors.kt
    public inline operator fun <V, V1 : V> MutableMap<in String, out @Exact V>.getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): V1 = (getOrImplicitDefault(property.name) as V1)
    
    @kotlin.internal.InlineOnly
    public inline operator fun <V> MutableMap<in String, in V>.setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: V) {
        this.put(property.name, value)
    }
    
    ## MapWithDefault.kt
    internal fun <K, V> Map<K, V>.getOrImplicitDefault(key: K): V {
        if (this is MapWithDefault)
            return this.getOrImplicitDefault(key)
    
        return getOrElseNullable(key, { throw NoSuchElementException("Key $key is missing in the map.") })
    }

    所以在使用的時(shí)候要注意,必須要有映射值。

    3.4 兩個(gè)屬性之間的直接委托

    從 Kotlin 1.4 開始,我們可以直接在語法層面將“屬性 A”委托給“屬性 B”,就如下示例:

    class Item {
        var count: Int = 0
        var total: Int by ::count
    }

    上面代碼total的值與count完全一致,因?yàn)槲覀儼裻otal這個(gè)屬性的getter和setter都委托給了count??梢杂么a來解釋下具體的邏輯:

    class Item {
        var count: Int = 0
    
        var total: Int
            get() = count
    
            set(value: Int) {
                count = value
            }
    }

    在寫法上,委托名稱可以使用":"限定符,比如this::delegate 或MyClass::delegate。

    這種用法在字段發(fā)生改變,又要保留原有的字段時(shí)非常有用??梢远x一個(gè)新字段,然后將其委托給原來的字段,這樣就不用擔(dān)心新老字段數(shù)值不一樣的問題了。

    3.5 提供委托

    如果要在綁定屬性委托之前再做一些額外的判斷工作要怎么辦?我們可以定義provideDelegate來實(shí)現(xiàn):

    class StringDelegate(private var s: String = "Hello") {                                                     
        operator fun getValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>): String {
            return s
        }                       
        operator fun setValue(thisRef: Owner, property: KProperty<*>, value: String) {
                s = value
        }
    }
    
    
    class SmartDelegator {
    
        operator fun provideDelegate(
            thisRef: Owner,
            prop: KProperty<*>
        ): ReadWriteProperty<Owner, String> {
    	//根據(jù)屬性委托的名字傳入不同的初始值
            return if (prop.name.contains("log")) {
                StringDelegate("log")
            } else {
                StringDelegate("normal")
            }
        }
    }
    
    class Owner {
        var normalText: String by SmartDelegator()
        var logText: String by SmartDelegator()
    }
    
    fun main() {
        val owner = Owner()
        println(owner.normalText)
        println(owner.logText)
    }
    
    //結(jié)果:
    normal
    log

    這里我們創(chuàng)建了一個(gè)新的SmartDelegator,通過對(duì)成員方法provideDelegate再套了一層,然后在里面進(jìn)行一些邏輯判斷,最后才把屬性委托g(shù)etStringDelegate。

    這種攔截屬性與其委托之間的綁定的能力,大大縮短了要實(shí)現(xiàn)相同功能,還要必須傳遞屬性名的邏輯。

    四、委托栗子

    4.1 簡(jiǎn)化Fragment / Activity 傳參

    平時(shí)在針對(duì)Fragment傳參,每次都要寫一大段代碼是不是很煩,現(xiàn)在有了委托這個(gè)法寶就來一起簡(jiǎn)化它,正常模式如下:

    class BookDetailFragment : Fragment(R.layout.fragment_book_detail) {
    
        private var bookId: Int? = null
        private var bookType: Int? = null
    
        companion object {
    
            const val EXTRA_BOOK_ID = "bookId"
            const val EXTRA_BOOK_TYPE = "bookType";
    
            fun newInstance(bookId: Int, bookType: Int?) = BookDetailFragment().apply {
                Bundle().apply {
                    putInt(EXTRA_BOOK_ID, bookId)
                    if (null != bookType) {
                        putInt(EXTRA_BOOK_TYPE, bookType)
                    }
                }.also {
                    arguments = it
                }
            }
        }
    
        override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
            super.onCreate(savedInstanceState)
    
            arguments?.let {
                bookId = it.getInt(EXTRA_book_ID, 123)
                bookType = it.getInt(EXTRA_BOOK_TYPE, 1)
            }
        }
    }

    寫了那么一大段,終于寫好了傳參的基本方法,在獲取值的時(shí)候還要處理參數(shù)為空的情況,現(xiàn)在我們就抽取委托類用屬性委托的方式重新實(shí)現(xiàn)上面功能:

    class BookDetailFragment : Fragment(R.layout.fragment_book_detail) {
    
        private var bookId: Int by argument()
    
        companion object {
            fun newInstance(bookId: Int, bookType: Int) = BookDetailFragment().apply {
                this.bookId = bookId
            }
        }
    
        override fun onViewCreated(root: View, savedInstanceState: Bundle?) {
          Log.d("tag", "BOOKID:" + bookId);
        }
    }

    看上去減少了大量代碼,是不是很神奇,下面實(shí)現(xiàn)思路如下所示:

    class FragmentArgumentProperty<T> : ReadWriteProperty<Fragment, T> {
    
        override fun getValue(thisRef: Fragment, property: KProperty<*>): T {
          //對(duì)Bunndle取值還要進(jìn)行單獨(dú)處理
            return thisRef.arguments?.getValue(property.name) as? T
                ?: throw IllegalStateException("Property ${property.name} could not be read")
        }
    
        override fun setValue(thisRef: Fragment, property: KProperty<*>, value: T) {
            val arguments = thisRef.arguments ?: Bundle().also { thisRef.arguments = it }
            if (arguments.containsKey(property.name)) {
                // The Value is not expected to be modified
                return
            }
          	//對(duì)Bunndle設(shè)值還要進(jìn)行單獨(dú)處理
            arguments[property.name] = value
        }
    }
    
    fun <T> Fragment.argument(defaultValue: T? = null) = FragmentArgumentProperty(defaultValue)

    4.2 簡(jiǎn)化SharedPreferences存取值

    如果我們現(xiàn)在存取值可以這樣做是不是很方便:

    private var spResponse: String by PreferenceString(SP_KEY_RESPONSE, "")
    
    // 讀取,展示緩存
    display(spResponse)
    
    // 更新緩存
    spResponse = response

    答案是可以的,還是用委托屬性來改造,下面就是具體的實(shí)現(xiàn)示例:

    class PreDelegate<T>(
            private val name: String,
            private val default: T,
            private val isCommit: Boolean = false,
            private val prefs: SharedPreferences = App.prefs) {
    
        operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): T {
            return getPref(name, default) ?: default
        }
    
        operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: T) {
            value?.let {
                putPref(name, value)
            }
        }
    
        private fun <T> getPref(name: String, default: T): T? = with(prefs) {
            val result: Any? = when (default) {
                is Long -> getLong(name, default)
                is String -> getString(name, default)
                is Int -> getInt(name, default)
                is Boolean -> getBoolean(name, default)
                is Float -> getFloat(name, default)
                else -> throw IllegalArgumentException("This type is not supported")
            }
    
            result as? T
        }
    
        private fun <T> putPref(name: String, value: T) = with(prefs.edit()) {
            when (value) {
                is Long -> putLong(name, value)
                is String -> putString(name, value)
                is Int -> putInt(name, value)
                is Boolean -> putBoolean(name, value)
                is Float -> putFloat(name, value)
                else -> throw IllegalArgumentException("This type is not supported")
            }
    
            if (isCommit) {
                commit()
            } else {
                apply()
            }
        }
    }

    4.3 數(shù)據(jù)與View的綁定

    有了委托之后,在不用到DataBinding,數(shù)據(jù)與View之間也可以進(jìn)行綁定。

    operator fun TextView.provideDelegate(value: Any?, property: KProperty<*>) = object : ReadWriteProperty<Any?, String?> {
        override fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String? = text
        override fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String?) {
            text = value
        }
    }

    給TextView寫一個(gè)擴(kuò)展函數(shù),讓它支持了String屬性的委托。

    val textView = findViewById<textView>(R.id.textView)
    
    var message: String? by textView
    
    textView.text = "Hello"
    println(message)
    
    message = "World"
    println(textView.text)
    
    //結(jié)果:
    Hello
    World

    我們通過委托的方式,將 message 委托給了 textView。這意味著,message 的 getter 和 setter 都將與 TextView 關(guān)聯(lián)到一起。

    到此,關(guān)于“Kotlin委托需要重視的哪些點(diǎn)”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí),快去試試吧!若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí),請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站,小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章!

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