Kotlin抽象类与接口 (2)✔️接口使用

  • 接口声明和实现
  • 接口与多继承
  • 接口继承
  • 接口中的具体函数和属性
  • ✔️同一函数继承多个实现的问题
  • 比抽象类更加抽象的是接口，接口包括 抽象函数和抽象属性 ，也可以根据需要有 具体的函数 和 具体属性(没有‘field’)。

注意：接口和抽象类都可以有抽象函数和抽象属性，也可以有具体函数和具体属性。那么接口和抽象类有什么区别？接口不能维护一个对象状态，而抽象类可以，因为维护一个对象状态需要支持字段，而接口中无论是具体属性还是抽象属性，后面都 没有支持字段。

// 抽象类
abstract class Figure {
    abstract fun onDraw()       // 抽象函数，无函数体
    abstract val name: String   // 抽象属性，无初始值，无getter和setter访问器

    var cname: String = "几何图形"  // 具体属性 1️⃣
        get() = field
        set(value) {
            field = "Figure -> $value"
        }

    fun display() = println(name)  // 具体函数
}

// 接口
interface Figure {
    fun onDraw()       // 抽象函数，无函数体
    val name: String   // 抽象属性，无初始值，无getter和setter访问器

    var cname: String    // 3️⃣具体属性
        get() = "几何图形"
        set(value) {
            // 逻辑体
        }

    //var cname: String = "几何图形"  // 2️⃣编译错误，接口不具有支持字段 field
    //    get() = field
    //    set(value) {
    //        field = "Figure -> $value"
    //    }

    fun display() = println(name)  // 具体函数
}

  • 代码第1️⃣行是在抽象类中声明了一个具体属性 cname，且可以正常编译通过；

  • 代码第2️⃣行是在接口中声明了一个具体属性 cname，编译不通过，因为没有 支持字段(field) 存储状态。

  • 接口中的声明具体属性，不能有初始值，并且 getter 和 setter 访问器中不能使用支持字段 field。例如上面代码第3️⃣行。

一、接口声明和实现

在 kotlin 中接口声明使用的关键字是 interface。接口中可以定义 0 - N 个抽象函数和属性，也可以定义 0 - N 个具体函数和属性。

interface 接口名 {
    fun 函数名(参数列表): 返回值类型    // 抽象函数，可有可无
    var|val 属性名: 属性类型          // 抽象属性，可有可无
  
    fun 函数名(参数列表): 返回值类型 {   // 具体函数，可有可无
        // 函数体
    }

    val 属性名: 属性类型               // 具体属性，可有可无
        get() {
            // 不能访问 feild
            return 具体类型实例
        }
        set(value) {
            // 逻辑体
            // 不能访问 feild
        }
}

例如声明一个 Figure 接口的示例：

interface Figure { // 4️⃣
    fun onDraw()       // 5️⃣抽象函数，无函数体
    val name: String   // 6️⃣抽象属性，无初始值，无getter和setter访问器

    val cname: String   // 7️⃣具体属性
        get() = "几何图形"

    fun display() = println(name)  // 8️⃣具体函数
}

  • 代码第4️⃣行是声明Figure接口，声明接口使用 interface 关键字。

  • 代码第5️⃣行是声明抽象函数，抽象函数没有函数体。

  • 代码第6️⃣行是声明抽象属性，抽象属性没有初始值，没有 getter 和 setter 访问器。

  • 代码第7️⃣行的属性，是具体属性，具体属性不能有初始值，并且 getter 和 setter 访问器中不能使用支持字段 field。

  • 代码第8️⃣行的函数，是具体函数，它有函数体。

提示：具体函数和属性，可以理解为抽象函数和属性的默认实现。

class Ellipse : Figure {

    override val name: String
        get() = "椭圆形"

    override fun onDraw() {
        println("绘制椭圆形...")
    }

    override fun display() {
        println("Ellipse -> $name")
    }
}

class Triangle(override val name: String) : Figure {

    override var cname: String
        get() = "Triangle -> $name"
        set(value) { }

    override fun onDraw() {
        println("绘制三角形...")
    }
}

class Rectangle : Figure {

    override val name: String = "矩形"

    override fun onDraw() {
        println("绘制矩形...")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val f1 = Ellipse()
    f1.onDraw()
    f1.display()
    println(f1.cname)

    val f2 = Triangle("三角形")
    f2.onDraw()
    f2.display()
    println(f2.cname)
}

2019-06-03 17:03:49.315 15906-15906/cn.ak.kot I/System.out: 绘制椭圆形...
2019-06-03 17:03:49.315 15906-15906/cn.ak.kot I/System.out: Ellipse -> 椭圆形
2019-06-03 17:03:49.316 15906-15906/cn.ak.kot I/System.out: 几何图形
2019-06-03 17:03:49.318 15906-15906/cn.ak.kot I/System.out: 绘制三角形...
2019-06-03 17:03:49.318 15906-15906/cn.ak.kot I/System.out: 三角形
2019-06-03 17:03:49.318 15906-15906/cn.ak.kot I/System.out: Triangle -> 三角形

注意：接口和抽象类一样，都不能被实例化。

二、接口与多继承

在 kotlin 中只允许继承一个类，但可以实现多个接口。通过实现多个接口的方法满足多继承的设计需求。

interface InterfaceA {
    fun methodA()
    fun methodB()
}

interface InterfaceB {
    fun methodB()
    fun methodC()
}

class AB: Any(), InterfaceA, InterfaceB {
    override fun methodA() {
        println("methodA()")
    }

    override fun methodB() { // 9️⃣
        println("methodB()")
    }

    override fun methodC() {
        println("methodC()")
    }
}
  • 代码第9️⃣行是即实现了接口 InterfaceA 的抽象方法，也实现了接口 InterfaceB 的抽象方法。

三、接口继承

  • kotlin 中允许接口和接口之间继承。由于接口中的函数都是抽象函数，没有函数体，所以继承之后也不需要额外做什么。
  • 接口继承时使用 (:) 声明，当继承多个接口时使用 (,) 分隔。
interface InterfaceA {
    fun methodA()
}

interface InterfaceB {
    fun methodB()
}

interface InterfaceC : InterfaceA, InterfaceB {
    override fun methodB() // 🔟
    fun methodC()
}

class ABC : InterfaceC {
    override fun methodA() {
        println("methodA()")
    }

    override fun methodB() {
        println("methodB()")
    }

    override fun methodC() {
        println("methodC()")
    }
}

代码第🔟行，接口 InterfaceC 中的 methodB() 重写了接口 InterfaceB，事实上在接口中重写抽象函数并没有实际意义，因为它们都是抽象的，都要留给子类实现的。

四、接口中的具体函数和属性

在 kotlin 中接口的主要成员是抽象函数和抽象属性，但是也有具体函数和具体属性。接口中的抽象函数和抽象属性是必须要实现的，而具体函数和具体属性是可选择实现的。

// 定义接口InterfaceA
interface InterfaceA {
    fun methodA()
    fun methodB(): Int

    fun methodC(): String {
        return "InterfaceA -> methodC"
    }

    fun methodD(): Int = 0
}

// InterfaceA实现类
class InterfaceAImpl : InterfaceA {
    override fun methodA() { }

    override fun methodB(): Int {
        return 0
    }

    override fun methodC(): String {
        return "InterfaceAImpl -> methodC"
    }
}

InterfaceAImpl 必须实现接口 InterfaceA 中的抽象方法 methodA() 和 methodB()，同时选择性的重写了接口 InterfaceA 中的具体函数 methodC() 。

五、✔️同一函数继承多个实现的问题

实现多个接口时，可能会遇到同一函数继承多个实现的问题。例如:

interface A {
    var name: String

    var age: Int

    fun foo() {
        println("A")
    }

    fun bar()
}

interface B {
    val age: Int
        get() = 15
//    val age: String     // 这种情况，实现类C，是无法同时继承接口A和B
//        get() = "15"

    fun foo() {
        println("B")
    }

    fun bar() {
        println("bar")
    }
}

class C : A, B {
    override var age: Int = 0

    override var name: String = "C"

    override fun foo() {
        super<A>.foo()
        super<B>.foo()
    }

    override fun bar() {
        super.bar()
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val c =  C()
    println("name = ${c.name}")
    println("age = ${c.age}")
    c.foo();
    c.bar();
}

2019-06-03 18:32:34.377 24711-24711/cn.ak.kot I/System.out: name = C
2019-06-03 18:32:34.378 24711-24711/cn.ak.kot I/System.out: age = 0
2019-06-03 18:32:34.378 24711-24711/cn.ak.kot I/System.out: A
2019-06-03 18:32:34.378 24711-24711/cn.ak.kot I/System.out: B
2019-06-03 18:32:34.378 24711-24711/cn.ak.kot I/System.out: bar

当遇到同一函数继承多个实现时，子类必须重写该函数，指定具体调用哪方实现，调用方式super<类名>.函数名()，或都不调用实现子类自己的函数体。属性也是如此，但如果遇到属性名一致但类型不一致时，实现类是无法同时继承双方接口的，如上面被注释代码val age: String。

interface A {
    fun foo()
}

interface B {
    fun foo(): String
}

class C : A, B { // 编译错误，无法同时继承接口A和B
    override fun foo(): String {
        return ""
    }

    override fun foo() {}
}

class D : A, B { // 编译错误，无法同时继承接口A和B
    override fun foo(): String {
        return ""
    }
}

这种情况，接口中抽象函数名一致，返回类型不同，也会导致无法同时继承不同接口。

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