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一文彻底搞懂Kotlin中的委托

时间:2020-06-03 00:02 来源:互联网 作者:源码搜藏 浏览: 收藏 挑错 推荐 打印

1. 什么是委托? 委托,也就是委托模式,它是23种经典设计模式种的一种,又名 代理模式 ,在委托模式中,有2个对象参与同一个请求的处理,接受请求的对象将请求委托给另一个对象来处理。委托模式是一项技巧,其他的几种设计模式如:策略模式、状态模式和访问
1. 什么是委托?
 

委托,也就是委托模式,它是23种经典设计模式种的一种,又名代理模式,在委托模式中,有2个对象参与同一个请求的处理,接受请求的对象将请求委托给另一个对象来处理。委托模式是一项技巧,其他的几种设计模式如:策略模式、状态模式和访问者模式都是委托模式的具体场景应用。

委托模式中,有三个角色,约束、委托对象和被委托对象。

  • 约束: 约束是接口或者抽象类,它定义了通用的业务类型,也就是需要被代理的业务

  • 被委托对象: 具体的业务逻辑执行者

  • 委托对象: 负责对真是角色的应用,将约束累定义的业务委托给具体的委托对象。

2. 委托的具体场景
 

上海11选5 上一节讲了委托的定义和它所包含的几个角色,那么具体该怎么运用呢?我们以一个实际的例子来看看。

现在很多年轻人都爱完游戏,不管是吃鸡、王者荣耀还是英雄联盟。它们都是有等级之分的:青铜->白银->黄金->铂金->钻石->宗师->王者,等级越高,代表你越厉害,就拿英雄联盟来说,我们多数混迹在白银黄金阶段,要上钻石宗师段位非常困难。比如你排位打了很久,就差几场就能上宗师了,老是打不上去,这个时候怎么办呢?好办,现在有很多游戏代练,委托上海11选5游戏代练给你打上去就好了。这其实就是一个委托模式。代码该怎么写呢?一起来看看:

首先,我们定义约束类,定义我们需要委托的业务,就拿这个场景来说,我们的业务就是打排位赛,升级。因此,定义个约束类(接口)IGamePlayer:

[代码]java代码:

 
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// 约束类
interface IGamePlayer {
    // 打排位赛
    fun rank()
    // 升级
    fun upgrade()
}

 

约束类中,定义了我们要代理的业务rank()upgrade(),然后,我们就定义被委托对象,也就是游戏代练

[代码]java代码:

 
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// 被委托对象,本场景中的游戏代练
class RealGamePlayer(private val name: String): IGamePlayer{
    override fun rank() {
        println("$name 开始排位赛")
    }
 
    override fun upgrade() {
       println("$name 升级了")
    }
 
}

 

如上,我们定义了一个被委托对象RealGamePlayer, 它有一个属性name,它实现了我们约定的业务(实现了接口方法)。

接下来,就是委托角色

[代码]java代码:

 
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// 委托对象
class DelegateGamePlayer(private val player: IGamePlayer): IGamePlayer by player

 

我们定义了一个委托类DelegateGamePlayer, 现在游戏代练有很多,水平有高有低,如果发现水平不行,我们可以随时换,因此,我们把被委托对象作为委托对象的属性,通过构造方法传进去。

注意:在kotlin 中,委托用关键字by 修饰,by后面就是你委托的对象,可以是一个表达式。因此在本例中,通过by player 委托给了具体的被委托对象。

上海11选5 最后,看一下场景测试类:

[代码]java代码:

 
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// Client 场景测试
fun main() {
    val realGamePlayer = RealGamePlayer("张三")
    val delegateGamePlayer = DelegateGamePlayer(realGamePlayer)
    delegateGamePlayer.rank()
    delegateGamePlayer.upgrade()
}

 

我们定义了一个游戏代练,叫张三,将它传递给委托类,然后就可以开始排位和升级的业务了,而最终谁完成了排位赛和升级了,当然是我们的被委托对象,也就是游戏代练--张三。

运行,结果如下:

[代码]java代码:

 
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张三 开始排位赛
张三 升级了

 

小结:以上就是委托的应用,再来回顾一下它的定义:2个对象参与处理同一请求,这个请求就是我们约束类的逻辑,因此委托类(DelegateGamePlayer)和被委托类(RealGamePlayer)都需要实现我们的约束接口IGamePlayer

3. 属性委托
 

在Kotlin 中,有一些常见的属性类型,虽然我们可以在每次需要的时候手动实现它们,但是很麻烦,各种样板代码存在,我们知道,Kotlin可是宣称要实现零样板代码的。为了解决这些问题呢?Kotlin标准为我们提供了委托属性

[代码]java代码:

 
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class Test {
    // 属性委托
    var prop: String by Delegate()
}

 

委托属性的语法如下:

[代码]java代码:

 
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val/var <属性名>: <类型> by <表达式>

 

跟我们前面将的委托类似,只不过前面是类委托,这里属性委托

3.1 属性委托的原理
 

前面讲的委托中,我们有个约束角色,里面定义了代理的业务逻辑。而委托属性呢?其实就是上面的简化,被代理的逻辑就是这个属性的get/set方法。get/set会委托给被委托对象setValue/getValue方法,因此被委托类需要提供setValue/getValue这两个方法。如果是val 属性,只需提供getValue。如果是var 属性,则setValue/getValue都需要提供。

比如上面的Delegate类:

[代码]java代码:

 
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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.")
    }
}

 

其中的参数解释如下:

  • thisRef —— 必须与 属性所有者 类型(对于扩展属性——指被扩展的类型)相同或者是它的超类型;
  • property —— 必须是类型 KProperty<*>或其超类型。
  • value —— 必须与属性同类型或者是它的子类型。

测试如下:

[代码]java代码:

 
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fun main() {
    println(Test().prop)
    Test().prop = "Hello, Android技术杂货铺!"
}

 

打印结果如下:

[代码]java代码:

 
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Test@5197848c, thank you for delegating 'prop' to me!
Hello, Android技术杂货铺! has been assigned to 'prop' in Test@17f052a3.

 

3.2 另一种实现属性委托的方式
 

上面我们讲了,要实现属性委托,就必须要提供getValue/setValue方法,对于比较的同学可能就要说了,这么复杂的参数,还要每次都要手写,真是麻烦,一不小心就写错了。确实是这样,为了解决这个问题, Kotlin 标准库中声明了2个含所需 operator方法的 ReadOnlyProperty / ReadWriteProperty 接口。

[代码]java代码:

 
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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)
}</in></in>

 

被委托类 实现这两个接口其中之一就可以了,val 属性实现ReadOnlyPropertyvar属性实现ReadOnlyProperty

[代码]java代码:

 
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// val 属性委托实现
class Delegate1: ReadOnlyProperty<any,string>{
    override fun getValue(thisRef: Any, property: KProperty<*>): String {
        return "通过实现ReadOnlyProperty实现,name:${property.name}"
    }
}
// var 属性委托实现
class Delegate2: ReadWriteProperty<any,int>{
    override fun getValue(thisRef: Any, property: KProperty<*>): Int {
        return  20
    }
 
    override fun setValue(thisRef: Any, property: KProperty<*>, value: Int) {
       println("委托属性为: ${property.name} 委托值为: $value")
    }
 
}
// 测试
class Test {
    // 属性委托
    val d1: String by Delegate1()
    var d2: Int by Delegate2()
}</any,int></any,string>

 

如上代码所示,定义了2个属性代理,都通过 ReadOnlyProperty / ReadWriteProperty 接口实现。

测试代码如下:

[代码]java代码:

 
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val test = Test()
   println(test.d1)
   println(test.d2)
   test.d2 = 100

 

打印结果:

[代码]java代码:

 
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通过实现ReadOnlyProperty实现,name:d1
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委托属性为: d2 委托值为: 100

 

上海11选5 可以看到,与手动实现setValue/getValue效果一样,但是这样写代码就方便了很多了。

4. Kotlin 标准库中提供几个委托
 

Kotlin 标准库中提供了几种委托,例如:

  • 延迟属性(lazy properties): 其值只在首次访问时计算;
  • 可观察属性(observable properties): 监听器会收到有关此属性变更的通知;
  • 把多个属性储存在一个映射(map)中,而不是每个存在单独的字段中。
4.1 延迟属性 lazy
 

 是接受一个 lambda 并返回一个 Lazy <T> 实例的函数,返回的实例可以作为实现延迟属性的委托: 第一次调用 get() 会执行已传递给 lazy() 的 lambda 表达式并记录结果, 后续调用 get() 只是返回记录的结果。

[代码]java代码:

 
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val lazyProp: String by lazy {
    println("Hello,第一次调用才会执行我!")
    "西哥!"
}
 
// 打印lazyProp 3次,查看结果
fun main() {
    println(lazyProp)
    println(lazyProp)
    println(lazyProp)
}

 

打印结果如下:

[代码]java代码:

 
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Hello,第一次调用才会执行我!
西哥!
西哥!
西哥!

 

可以看到,只有第一次调用,才会执行lambda表达式中的逻辑,后面调用只会返回lambda表达式的最终值。

4.1.1 lazy 也可以接受参数
 

lazy延迟初始化是可以接受参数的,提供了如下三个参数:

[代码]java代码:

 
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/**
 * Specifies how a [Lazy] instance synchronizes initialization among multiple threads.
 */
public enum class LazyThreadSafetyMode {
 
    /**
     * Locks are used to ensure that only a single thread can initialize the [Lazy] instance.
     */
    SYNCHRONIZED,
 
    /**
     * Initializer function can be called several times on concurrent access to uninitialized [Lazy] instance value,
     * but only the first returned value will be used as the value of [Lazy] instance.
     */
    PUBLICATION,
 
    /**
     * No locks are used to synchronize an access to the [Lazy] instance value; if the instance is accessed from multiple threads, its behavior is undefined.
     *
     * This mode should not be used unless the [Lazy] instance is guaranteed never to be initialized from more than one thread.
     */
    NONE,
}

 

三个参数解释如下:

  • LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED: 添加同步锁,使lazy延迟初始化线程安全

  • LazyThreadSafetyMode. PUBLICATION: 初始化的lambda表达式可以在同一时间被多次调用,但是只有第一个返回的值作为初始化的值。

  • LazyThreadSafetyMode. NONE上海11选5:没有同步锁,多线程访问时候,初始化的值是未知的,非线程安全,一般情况下,不推荐使用这种方式,除非你能保证初始化和属性始终在同一个线程

使用如下:

[代码]java代码:

 
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val lazyProp: String by lazy(LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {
    println("Hello,第一次调用才会执行我!")
    "西哥!"
}

 

如果你指定的参数为LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED,则可以省略,因为lazy默认就是使用的LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED

4.2 可观察属性 Observable
 

如果你要观察一个属性的变化过程,那么可以将属性委托给Delegates.observableobservable函数原型如下:

[代码]java代码:

 
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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)
        }</t></any?,></t>

 

接受2个参数:

  • initialValue: 初始值
  • onChange: 属性值被修改时的回调处理器,回调有三个参数property,oldValue,newValue,分别为: 被赋值的属性、旧值与新值。

使用如下:

[代码]java代码:

 
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var observableProp: String by Delegates.observable("默认值:xxx"){
    property, oldValue, newValue ->
    println("property: $property: $oldValue -> $newValue ")
}
// 测试
fun main() {
    observableProp = "第一次修改值"
    observableProp = "第二次修改值"
}

 

打印如下:

[代码]java代码:

 
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property: var observableProp: kotlin.String: 默认值:xxx -> 第一次修改值
property: var observableProp: kotlin.String: 第一次修改值 -> 第二次修改值

 

可以看到,每一次赋值,都能观察到值的变化过程。

4.2.1 vetoable 函数
 

vetoable 与 observable一样,可以观察属性值的变化,不同的是,vetoable可以通过处理器函数来决定属性值是否生效

来看这样一个例子:声明一个Int类型的属性vetoableProp,如果新的值比旧值大,则生效,否则不生效。

代码如下:

[代码]java代码:

 
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var vetoableProp: Int by Delegates.vetoable(0){
    _, oldValue, newValue ->
    // 如果新的值大于旧值,则生效
    newValue > oldValue
}

 

测试代码:

[代码]java代码:

 
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fun main() {
    println("vetoableProp=$vetoableProp")
    vetoableProp = 10
    println("vetoableProp=$vetoableProp")
    vetoableProp = 5
    println("vetoableProp=$vetoableProp")
    vetoableProp = 100
    println("vetoableProp=$vetoableProp")
}

 

打印如下:

[代码]java代码:

 
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vetoableProp=0
 0 -> 10
vetoableProp=10
 10 -> 5
vetoableProp=10
 10 -> 100
vetoableProp=100

 

可以看到10 -> 5上海11选5 的赋值没有生效。

4.3 属性存储在映射中
 

还有一种情况,在一个映射(map)里存储属性的值,使用映射实例自身作为委托来实现委托属性,如:

[代码]java代码:

 
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class User(val map: Map<string, any?="">) {
    val name: String by map
    val age: Int     by map
}</string,>

 

测试如下:

[代码]java代码:

 
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fun main() {
    val user = User(mapOf(
        "name" to "西哥",
        "age"  to 25
    ))
   println("name=${user.name} age=${user.age}")
}

 

打印如下:

[代码]java代码:

 
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name=西哥 age=25

 

使用映射实例自身作为委托来实现委托属性,可以使用在json解析中,因为json本身就可以解析成一个map。不过,说实话,我暂时还没有发现这种使用场景的好处或者优势,如果有知道的同学,评论区告知,谢谢!

5. 总结
 

委托在kotlin中占有举足轻重的地位,特别是属性委托,lazy延迟初始化使用非常多,还有其他一些场景,比如在我们安卓开发中,使用属性委托来封装SharePreference,大大简化了SharePreference上海11选5的存储和访问。在我们软件开发中,始终提倡的是高内聚,低耦合。而委托,就是内聚,可以降低耦合。另一方面,委托的使用,也能减少很多重复的样板代码。


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