Kotlin的密封（Sealed）類：超強的枚舉（KAD 28）

做者：Antonio Leiva

時間：Jun 27, 2017

原文連接：https://antonioleiva.com/sealed-classes-kotlin/

 

 

Kotlin的封裝類是Java中沒有的新概念，併爲此開闢了另外一片可能性新的世界。

 

密封類容許你表達約束層次結構，其中對象只能是給定類型之一。

 

 

也就是說，咱們有一個具備特定數量的子類的類。最後，咱們獲得的結論是很是相似枚舉的概念。所不一樣的是，在枚舉中，咱們每一個類型只有一個對象；而在密封類中，同一個類能夠擁有幾個對象。

 

 

這種差別容許密封類的對象能夠保持狀態。這給咱們帶來一些的優點（稍後會看到），它也爲函數性概念敞開大門。

 

 

怎樣使用密封類

 

 

 

實際上，實現密封類很簡單。讓咱們來看一組可以應用於整數操做的例子。

 

 

實現狀況以下：

 

1 sealed class Operation {
2     class Add(val value: Int) : Operation()
3     class Substract(val value: Int) : Operation()
4     class Multiply(val value: Int) : Operation()
5     class Divide(val value: Int) : Operation()
6 }

 

 

咱們建立一個名爲Operation的密封類，它包含四種操做：加法，減法，乘法和除法。

 

 

這一好處是，如今when表達式要求咱們爲全部可能的類型提供分支：

 

1 fun execute(x: Int, op: Operation) = when (op) {
2     is Operation.Add -> x + op.value
3     is Operation.Substract -> x - op.value
4     is Operation.Multiply -> x * op.value
5     is Operation.Divide -> x / op.value
6 }

 

 

若是你離開任何一個子類，when會抱怨其不會編譯。若是你實現它們，你不須要else語句。一般，因爲咱們確信咱們對全部人都作正確的事情，不推薦這樣作。

 

 

由於它會在編譯時失敗，而且不會運行，若是你決定添加新操做，這樣作也很是好。現添加一對操做，增量和減量：

 

1 sealed class Operation {
2     ...
3     object Increment : Operation()
4     object Decrement : Operation()
5 }

 

 

如今，你會看到編譯器警告你，存在一個問題。只需爲這些新操做添加分支：

 

1 fun execute(x: Int, op: Operation) = when (op) {
2     ...
3     Operation.Increment -> x + 1
4     Operation.Decrement -> x - 1
5 }

 

 

你可能已經注意到我作了不一樣的事情。我使用對象而不是類。這是由於若是一個子類不保持狀態，它只能是一個對象。你爲該類建立的全部實例將徹底相同，它們不能有不一樣的狀態。

 

那麼，在when表達式中，對那些狀況你能夠擺脫is。在這裏，由於只有一個實例，你只能比較對象，你不須要檢查對象的類型。若是爲那些，你也能夠保留is，它也能工做。

 

 

若是你仔細考慮一下，全部子類都是對象的密封類與枚舉相同。

 

 

將反作用移到單點上

 

 

 

函數編程的反作用是一個很是通用概念。函數編程在很大程度上依賴於給定的功能，相同的參數將返回相同的結果。

 

 

任何修改狀態均可能會破壞這一假設。可是任何程序都須要更改狀態，與輸入/輸出元素進行通信等。所以，重要的是如何在咱們的代碼中發現這些操做，並很容易隔離到特定地方。

 

例如，在Android視圖上實現的任何操做都被視爲反作用，由於視圖的狀態修改，而函數不知道。

 

咱們能夠建立一個密封類，使咱們可以對視圖進行操做。基於這個概念，之前的例子：

 

 1 sealed class UiOp {
 2     object Show: UiOp()
 3     object Hide: UiOp()
 4     class TranslateX(val px: Float): UiOp()
 5     class TranslateY(val px: Float): UiOp()
 6 }
 7 
 8 fun execute(view: View, op: UiOp) = when (op) {
 9     UiOp.Show -> view.visibility = View.VISIBLE
10     UiOp.Hide -> view.visibility = View.GONE
11     is UiOp.TranslateX -> view.translationX = op.px
12     is UiOp.TranslateY -> view.translationY = op.px
13 }

 

 

記住：由於咱們不須要不一樣的實例，沒有狀態的操做就能夠是對象。

 

 

如今，你能夠建立一個Ui對象，聚集要在視圖上作的全部接口操做，直到咱們須要時，才執行它。

 

 

咱們將描述咱們想要作什麼，而後咱們能夠建立一個執行它們的組件：

 

1 class Ui(val uiOps: List = emptyList()) {
2     operator fun plus(uiOp: UiOp) = Ui(uiOps + uiOp)
3 }

 

 

Ui類存儲操做列表，並指定一個累加和運算符，這將有助於使全部內容更清晰，更易於閱讀。如今咱們能夠指定要執行的操做列表：

 

1 val ui = Ui() +
2         UiOp.Show +
3         UiOp.TranslateX(20f) +
4         UiOp.TranslateY(40f) +
5         UiOp.Hide
6 
7 run(view, ui)

 

 

 

而後運行它。這裏我只是使用一個run函數，但若是須要，這能夠是一個完整的類。

1 fun run(view: View, ui: Ui) {
2     ui.uiOps.forEach { execute(view, it) }
3 }

 

 

想象一下這些，如今你所作的一切都是按順序運行的，可是這可能會很複雜。

 

 

此run函數能夠傳遞給另外一個函數或類，而且那些操做的運行方式將是徹底可互換的。記住你能夠將函數做爲參數傳遞。

 

 

結論

 

 

密封類的概念很是簡單，可是若是您以前沒有使用函數式編程，則須要一些使用新概念的基礎。

 

 

我必須說，因爲我在函數式編程方面的知識限制，我尚未最大限度的使用密封類。

 

 

若是您像我同樣熱衷於此，我建議你查看之前的文章，您能夠在其中瞭解更多有關Kotlin的信息，或者在本書中瞭解如何使用Kotlin從頭開始建立一個完整的Android應用程序。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

val ui = Ui() +

        UiOp.Show +

        UiOp.TranslateX(20f) +

        UiOp.TranslateY(40f) +

        UiOp.Hide

 

run(view, ui)