Kotlin属性

Kotlin属性

Kotlin属性是面向对象编程中的核心概念之一，用于表示类的状态或特征。在Kotlin中，属性不仅存储数据，还可以通过自定义的访问器（getter和setter）控制其读写行为。与Java不同，Kotlin属性更加简洁且功能强大，减少了样板代码的需求。

基本语法

Kotlin属性的声明语法如下：

class Person {
    var name: String = "John" // 可变属性
    val age: Int = 30         // 只读属性
}

• var：声明可变属性（可读可写）
• val：声明只读属性（只能读取，不能修改）

访问属性

属性可以通过对象实例直接访问：

fun main() {
    val person = Person()
    println(person.name) // 输出: John
    person.name = "Alice" // 修改name属性
    println(person.name) // 输出: Alice
    println(person.age)  // 输出: 30
    // person.age = 31   // 编译错误：val不能重新赋值
}

自定义访问器

Kotlin允许为属性定义自定义的getter和setter，从而在访问或修改属性时执行额外的逻辑。

自定义Getter

class Rectangle(val width: Int, val height: Int) {
    val area: Int
        get() = width * height // 计算属性
}

使用示例：

fun main() {
    val rect = Rectangle(10, 20)
    println(rect.area) // 输出: 200
}

自定义Setter

class User {
    var name: String = ""
        set(value) {
            if (value.isNotBlank()) {
                field = value // 使用field关键字引用幕后字段
            }
        }
}

使用示例：

fun main() {
    val user = User()
    user.name = "  " // 不会被设置
    println(user.name) // 输出: ""
    user.name = "Alice"
    println(user.name) // 输出: Alice
}

幕后字段（Backing Field）

在Kotlin中，每个属性默认都有一个幕后字段（用`field`关键字引用），它存储属性的实际值。当需要直接访问存储的值时（如在自定义访问器中），可以使用`field`。

class Counter {
    var count: Int = 0
        set(value) {
            if (value >= 0) {
                field = value
            }
        }
}

延迟初始化属性

对于非空属性，如果不能在构造函数中初始化，可以使用`lateinit`修饰符标记为延迟初始化：

class Service {
    lateinit var api: ApiClient

    fun initialize() {
        api = ApiClient.create()
    }
}

注意：

• 只能用于`var`属性
• 不能用于基本类型（如Int、Boolean等）
• 访问未初始化的`lateinit`属性会抛出`UninitializedPropertyAccessException`

属性委托

Kotlin支持通过委托属性将属性的读写操作委托给另一个对象。标准库提供了`lazy`、`observable`等常用委托。

lazy委托

延迟计算属性值（首次访问时计算）：

val heavyObject: HeavyObject by lazy {
    println("Initializing heavy object...")
    HeavyObject() // 仅在第一次访问时执行
}

observable委托

监听属性变化：

import kotlin.properties.Delegates

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

使用示例：

fun main() {
    val user = User()
    user.name = "Alice" // 输出: <no name> -> Alice
    user.name = "Bob"   // 输出: Alice -> Bob
}

实际应用案例

案例1：数据验证

class BankAccount {
    var balance: Double = 0.0
        set(value) {
            require(value >= 0) { "Balance cannot be negative" }
            field = value
        }
}

案例2：UI状态管理

class ViewModel {
    private var _loading = false
    val loading: Boolean
        get() = _loading

    fun startLoading() {
        _loading = true
        // 触发UI更新...
    }
}

属性与字段对比

classDiagram class Property { +name: String +getter() +setter() } class Field { +value: Any } Property --> Field : 使用

数学表示

属性访问可以表示为函数：

• Getter: $get():T$
• Setter: $set(value:T):Unit$

其中$T$是属性类型。

总结

Kotlin属性提供了比Java字段更强大的功能： 1. 内置getter/setter简化语法 2. 支持计算属性和自定义访问逻辑 3. 通过委托实现复杂行为 4. 延迟初始化选项

这些特性使Kotlin属性成为构建健壮、可维护代码的重要工具。