Kotlin 类声明和构造器 (constructor)

前言

本文主要巩固 Kotlin 构造器的知识点。

本文大纲

1. Java 和 Kotlin 构造器对比

Java 的构造器声明和方法声明没有太大区别，支持重载，唯一的限制是：必须调用父类构造器（如果父类只有一个构造器而且是无参的，编译器会自动加上）。使用 Java 时，构造器并没有带来不便，很少人吐槽 Java 的构造器声明不合理，算是规规矩矩。现代编程语言却从构造器身上找到了优化空间，Kotlin 就是其中之一。

直接上代码对比 Kotlin 和 Java 的构造器声明的区别:

// Java 版public class RecordingBottomView extends ConstraintLayout implements View.OnClickListener {    ...
    public RecordingBottomView(Context context) {        super(context);        init(context, null, 0);    }
    public RecordingBottomView(Context context, AttributeSet attrs) {        super(context, attrs);        init(context, attrs, 0);    }
    public RecordingBottomView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {        super(context, attrs, defStyleAttr);        init(context, attrs, defStyleAttr);    }    ...}

非常经典的代码。

对应的，Kotlin 版实现如下：

class RecordingBottomView(context: Context, attrs: AttributeSet?, defStyleAttr: Int):        ConstraintLayout(context, attrs, defStyleAttr),        View.OnClickListener {
    constructor(context: Context): this(context, null, 0)
    constructor(context: Context, attrs: AttributeSet?): this(context, attrs, 0)}

在接触 Kotlin 这种构造器声明之前，我没有想过 Java 的构造器声明有什么缺点。但当接触 Kotlin 之后，就开始思考 Kotlin 为什么要这样设计构造器声明，以及 Java 构造器声明的不足之处：

1. Java 构造器成员变量如果依赖构造参数，它们的声明和最终赋值是分离的，同一个成员变量的代码是低内聚的。而且像defaultValue这个参数，虽然有初始值，但在一定条件下，可能会被重新赋值。

2. 所有的初始化代码都在一个函数中，很容易出现“超级函数”。不同成员变量的初始化代码大部分互相没有联系，但是却以先后顺序的形式耦合在同一个函数中，这是高耦合。

3. Java 构造器允许重载，虽然设计规范提倡重载函数应最终调用同一个实现，以得到清晰的逻辑表达。但这不是强制性的。意味着可能会遇到多个构造器各自拥有自己的实现，这会加重问题 1，2 的严重性。

对应的，Kotlin 采用如下对策来一一解决这些问题：

1. property 声明初始化时允许使用主构造器参数，变量声明和初始化代码都写在同一个地方，代码是高内聚的；

2. 使用 let 闭包后，成员变量的所有的初始化代码都可以写在闭包内。不同的成员变量初始化代码相互独立，代码是低耦合的；

3. 仅允许一个主构造器，其他构造器为从构造器，并约定从构造器必须调用主构造器，让主构造器去调用父构造器。

若 Kotlin 类没有声明主构造器，全部都是从构造器，则退化为 Java 构造器风格，没有调用主构造器的约束。这样设计一是为了 Java 转 Kotlin 代码时能兼容旧代码结构，不用重构也能直接转换为 Kotlin 代码；二也方便了 Java 转 Kotlin 自动化工具的实现。但属性 property 的初始化无法引用从构造器的入参，因为从构造器是可以有多个的，从调用上无法保证每个从构造器的每个参数都存在。

2. Kotlin 构造器的实现分析

上面看了 Kotlin 对 Java 构造器的优化，但 Java 采用这样的设计，是因为它忠实的反映了 JVM 的构造器实现。而 Kotlin 的构造器设计，并不符合 JVM 的实现。Kotlin 要最终在 JVM 上运行，必须在编译期处理，最终变回类似 Java 构造器的实现。

看一下 Kotlin 反编译后的字节码：

public RecordingBottomView(@NotNull Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {...property......init...}
public RecordingBottomView(@NotNull Context context) {    Intrinsics.checkParameterIsNotNull(context, "context");    this(context, null, 0);}
public RecordingBottomView(@NotNull Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {    Intrinsics.checkParameterIsNotNull(context, "context");    this(context, attrs, 0);}

可以看到，property 和 init 块初始化代码会被顺序的放入主构造器中，就是说代码是从上往下按顺序执行的。因此 Kotlin 的初始化代码不仅可以使用主构造器的参数，还可以使用比自己先初始化的 property 和 init 块