Kotlin 伴生对象 (Companion Object)

前言

Kotlin 相对于 Java 还是有不少新特性的，本文就来介绍一下 伴生对象(companion object)的知识点。

本文大纲

0. 伴生对象(companion object)的诞生

伴生对象(companion object)的出现是为了解决 Java 静态方法(static)的反面向对象（Anti-OOP）的问题。我们知道 Java 中，static 方法是无法声明为接口，无法被重写的。用学术性话语来说，static 方法没有面向对象的 消息传递 和 延迟绑定 特性[参考]。而为了满足 Kotlin 一切皆对象的特性，以及提升与 Java 的兼容性，提出了伴生对象来代替 static 方法。

companion object 是一个对象，在类初始化时被实例化。 伴生对象不是类的 static 方法，而是类的实例化对象，所以在其内部可以声明接口，方法也可以被重写，具备面向对象的所有特点。

1. companion 的特性

声明伴生对象的语法：

companion object ObjectName : [0~N个父类型] { //伴生对象类体 }// ObjectName 可省略

特点：

• 伴生对象相当于类的对象，可直接通过类名访问伴生对象的成员；

• 每个类最多定义一个伴生对象；

• kotlin 没有 static 关键字，伴生对象是为弥补 kotlin 没有 static 修饰的静态成员的不足；

• @JvmStatic 注解只能用在伴生对象里，修饰伴生对象内的属性和函数。

2. companion 的实现

在 Kotlin 中，调用 Java 的 static 方法和调用 Kotlin 的 companion object 方法是一样的：

JavaClass.staticFun() // 调用 Java 中静态方法KotlinClass.companionFun() // 调用 Kotlin 中伴生对象的方法

而在 Java 中，调用 static 方法和 Kotlin 中伴生 companion object 方法，有点不同：

JavaClass.staticFun(); // Java 中调用 static 方法KotlinClass.Companion.companionFun(); // 在Java中，调用伴生companion

从 Java 的调用可以发现，companion object 的 JVM 字节码，是一个声明了一个叫 Companion 的 static 变量。

而在 Kotlin 中调用一致，其实是编译器的特殊处理结果。

来反编译一下 KotlinClass，可以看到：

// KotlinClass.classpublic final class KotlinClass {    public static final Companion companion = new Companion(null);}

伴生对象 反编译后有如下代码：

// KotlinClass$Companion.classpublic final class KotlinClass$Companion {    private DownloadExecutor$Companion() {    }
    public /* synthetic */ DownloadExecutor$Companion(DefaultConstructorMarker $constructor_marker) {        this();    }        public final void companionFun() {    }}

可以看到，Companion 是一个叫 KotlinClass$Companion 的类的实例，带 $ 符号表示这个类是 KotlinClass 的内部类，名字叫 Companion，所以在KotlinClass中直接new Companion(null)即可。

从上面的反编译代码看，实例化 Companion 使用的是一个带 DefaultConstructorMarker 入参的构造器。

出现的场景是，若 Kotlin 编译器生成特殊构造器，就会带这个参数。上面这段代码里 Kotlin 希望能实例化 Companion 类，但又不想声明一个 public 的构造器，就声明了一个特殊的构造器。DefaultConstructorMarker 值永远为 null。

DefaultConstructorMarker 的另一个场景是：带默认参数的构造器。