继承

在 Kotlin 中所有类都有一个共同的超类 Any,对于没有超类型声明的类它是默认超类:

class Example // 从 Any 隐式继承

Any 有三个方法:equals()hashCode()toString()。因此,为所有 Kotlin 类都定义了这些方法。

默认情况下,Kotlin 类是最终(final)的——它们不能被继承。 要使一个类可继承,请用 open 关键字标记它:

open class Base // 该类开放继承

如需声明一个显式的超类型,请在类头中把超类型放到冒号之后:

open class Base(p: Int)

class Derived(p: Int) : Base(p)

如果派生类有一个主构造函数,其基类可以(并且必须)根据其参数在该主构造函数中初始化。

如果派生类没有主构造函数,那么每个次构造函数必须使用super 关键字初始化其基类型,或委托给另一个做到这点的构造函数。 请注意,在这种情况下,不同的次构造函数可以调用基类型的不同的构造函数:

class MyView : View {
    constructor(ctx: Context) : super(ctx)

    constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx, attrs)
}

覆盖方法

Kotlin 对于可覆盖的成员以及覆盖后的成员需要显式修饰符:

open class Shape {
    open fun draw() { /*……*/ }
    fun fill() { /*……*/ }
}

class Circle() : Shape() {
    override fun draw() { /*……*/ }
}

Circle.draw() 函数上必须加上 override 修饰符。如果没写,编译器会报错。 如果函数没有标注 openShape.fill(),那么子类中不允许定义相同签名的函数, 无论加不加 override。将 open 修饰符添加到 final 类(即没有 open 的类) 的成员上不起作用。

标记为 override 的成员本身是开放的,因此可以在子类中覆盖。如果你想禁止再次覆盖, 使用 final 关键字:

open class Rectangle() : Shape() {
    final override fun draw() { /*……*/ }
}

覆盖属性

属性与方法的覆盖机制相同。在超类中声明然后在派生类中重新声明的属性必须以 override 开头,并且它们必须具有兼容的类型。 每个声明的属性可以由具有初始化器的属性或者具有 get 方法的属性覆盖:

open class Shape {
    open val vertexCount: Int = 0
}

class Rectangle : Shape() {
    override val vertexCount = 4
}

你也可以用一个 var 属性覆盖一个 val 属性,但反之则不行。 这是允许的,因为一个 val 属性本质上声明了一个 get 方法, 而将其覆盖为 var 只是在子类中额外声明一个 set 方法。

请注意,你可以在主构造函数中使用 override 关键字作为属性声明的一部分:

interface Shape {
    val vertexCount: Int
}

class Rectangle(override val vertexCount: Int = 4) : Shape // 总是有 4 个顶点

class Polygon : Shape {
    override var vertexCount: Int = 0  // 以后可以设置为任何数
}

派生类初始化顺序

在构造派生类的新实例的过程中,第一步完成其基类的初始化 (在之前只有对基类构造函数参数的求值),这意味着它发生在派生类的初始化逻辑运行之前。

//sampleStart
open class Base(val name: String) {

    init { println("Initializing a base class") }

    open val size: Int = 
        name.length.also { println("Initializing size in the base class: $it") }
}

class Derived(
    name: String,
    val lastName: String,
) : Base(name.replaceFirstChar { it.uppercase() }.also { println("Argument for the base class: $it") }) {

    init { println("Initializing a derived class") }

    override val size: Int =
        (super.size + lastName.length).also { println("Initializing size in the derived class: $it") }
}
//sampleEnd

fun main() {
    println("Constructing the derived class(\"hello\", \"world\")")
    Derived("hello", "world")
}

这意味着,基类构造函数执行时,派生类中声明或覆盖的属性都还没有初始化。在基类初始化逻辑中(直接或者通过另一个覆盖的 open 成员的实现间接)使用任何一个这种属性,都可能导致不正确的行为或运行时故障。 设计一个基类时,应该避免在构造函数、属性初始化器或者 init 块中使用 open 成员。

调用超类实现

派生类中的代码可以使用 super 关键字调用其超类的函数与属性访问器的实现:

open class Rectangle {
    open fun draw() { println("Drawing a rectangle") }
    val borderColor: String get() = "black"
}

class FilledRectangle : Rectangle() {
    override fun draw() {
        super.draw()
        println("Filling the rectangle")
    }

    val fillColor: String get() = super.borderColor
}

在一个内部类中访问外部类的超类,可以使用由外部类名限定的 super 关键字来实现:[email protected]

open class Rectangle {
    open fun draw() { println("Drawing a rectangle") }
    val borderColor: String get() = "black"
}

//sampleStart
class FilledRectangle: Rectangle() {
    override fun draw() {
        val filler = Filler()
        filler.drawAndFill()
    }

    inner class Filler {
        fun fill() { println("Filling") }
        fun drawAndFill() {
            [email protected]FilledRectangle.draw() // 调用 Rectangle 的 draw() 实现
            fill()
            println("Drawn a filled rectangle with color ${[email protected]}") // 使用 Rectangle 所实现的 borderColor 的 get()
        }
    }
}
//sampleEnd

fun main() {
    val fr = FilledRectangle()
        fr.draw()
}

覆盖规则

在 Kotlin 中,实现继承由下述规则规定:如果一个类从它的直接超类继承相同成员的多个实现, 它必须覆盖这个成员并提供其自己的实现(也许用继承来的其中之一)。

如需表示采用从哪个超类型继承的实现,请使用由尖括号中超类型名限定的 super ,如 super<Base>

open class Rectangle {
    open fun draw() { /* …… */ }
}

interface Polygon {
    fun draw() { /* …… */ } // 接口成员默认就是“open”的
}

class Square() : Rectangle(), Polygon {
    // 编译器要求覆盖 draw():
    override fun draw() {
        super<Rectangle>.draw() // 调用 Rectangle.draw()
        super<Polygon>.draw() // 调用 Polygon.draw()
    }
}

可以同时继承 RectanglePolygon, 但是二者都有各自的 draw() 实现,所以必须在 Square 中覆盖 draw(), 并为其提供一个单独的实现以消除歧义。