Kotlin Object 关键字
最后修改于 2025 年 4 月 19 日
Kotlin 的 object 关键字是一个强大的特性，它支持多种模式。它可以创建单例、伴生对象和匿名对象。本教程将通过示例深入探讨 object 关键字。
基本定义
Kotlin 中的 object 关键字有三个主要用途。它可以声明单例对象，创建伴生对象和形成对象表达式。每个用途在 Kotlin 编程中都有不同的作用。
单例对象
object 最简单的用法是创建单例。单例是一个只有单个实例的类。Kotlin 使单例的实现变得容易。
package com.zetcode
object DatabaseManager {
private val connections = mutableListOf<String>()
fun addConnection(conn: String) {
connections.add(conn)
}
fun listConnections() {
connections.forEach { println(it) }
}
}
fun main() {
DatabaseManager.addConnection("Connection 1")
DatabaseManager.addConnection("Connection 2")
DatabaseManager.listConnections()
}
在这里，我们使用 object 关键字创建一个 DatabaseManager 单例。它维护一个连接列表。我们无需实例化它即可直接访问其方法。该对象在首次访问时被懒加载创建。
伴生对象
伴生对象使用 companion 修饰符在类内部声明。它们可以访问包含类的私有成员并用作工厂方法。
package com.zetcode
class User private constructor(val name: String) {
companion object {
fun create(name: String): User {
return User(name)
}
const val MAX_AGE = 120
}
}
fun main() {
val user = User.create("John Doe")
println(user.name) // Output: John Doe
println(User.MAX_AGE) // Output: 120
}
此示例展示了一个带有私有构造函数的 User 类。伴生对象提供了一个工厂方法 create 和一个常量。我们使用类名作为限定符来访问伴生成员。
对象表达式
对象表达式创建匿名对象，类似于 Java 的匿名类。它们对于接口或抽象类的一次性实现很有用。
package com.zetcode
interface ClickListener {
fun onClick()
}
fun main() {
val button = object : ClickListener {
override fun onClick() {
println("Button clicked!")
}
}
button.onClick() // Output: Button clicked!
}
在这里，我们创建一个实现 ClickListener 接口的匿名对象。对象表达式语法允许我们同时定义和实例化一个类。这对于事件处理程序和回调很有用。
带名称的伴生对象
伴生对象可以有名称，这允许它们实现接口或扩展类。命名的伴生对象比未命名的伴生对象更灵活。
package com.zetcode
interface Factory<T> {
fun create(): T
}
class Product {
companion object ProductFactory : Factory<Product> {
override fun create(): Product {
return Product()
}
}
}
fun main() {
val product = Product.create()
println(product::class.simpleName) // Output: Product
}
此示例显示了一个名为 ProductFactory 的伴生对象，它实现了 Factory 接口。伴生对象提供了一个类型安全的工厂方法。代码中可以引用命名的伴生对象。
带属性的对象声明
对象可以拥有属性、方法、初始化程序，并且可以实现接口。它们是具有 Kotlin 保证的单个实例的完整类。
package com.zetcode
object Configuration {
private const val FILE = "config.json"
var timeout: Int = 1000
val isDebug: Boolean
get() = System.getProperty("debug") == "true"
init {
println("Configuration loaded from $FILE")
}
fun logSettings() {
println("Timeout: $timeout, Debug: $isDebug")
}
}
fun main() {
Configuration.timeout = 2000
Configuration.logSettings()
}
Configuration 对象演示了各种特性。它具有属性、自定义 getter、一个初始化块和方法。该对象在首次访问时被初始化，并且 init 块仅运行一次。
带有超类型的对象表达式
对象表达式可以同时扩展一个类和实现接口。这为创建即席实现提供了极大的灵活性。
package com.zetcode
open class Person(val name: String) {
open fun greet() = println("Hello, I'm $name")
}
interface Worker {
fun work()
}
fun main() {
val employee = object : Person("Alice"), Worker {
override fun greet() {
println("Hi, I'm employee $name")
}
override fun work() {
println("$name is working hard")
}
}
employee.greet() // Output: Hi, I'm employee Alice
employee.work() // Output: Alice is working hard
}
此对象表达式创建了一个匿名类，该类扩展了 Person 并实现了 Worker。它覆盖了这两个类的方法。该语法允许简洁地创建复杂的单次实现。
伴生对象扩展
伴生对象可以用附加函数进行扩展，类似于常规的类扩展。这对于向类添加实用函数很有用。
package com.zetcode
class MathUtils {
companion object {
fun square(n: Int) = n * n
}
}
fun MathUtils.Companion.cube(n: Int) = n * n * n
fun main() {
println(MathUtils.square(3)) // Output: 9
println(MathUtils.cube(3)) // Output: 27
}
在这里，我们使用 cube 函数扩展了 MathUtils 的伴生对象。扩展函数在伴生对象上可用。这种模式将相关函数保持在一起，同时分离了它们的定义。
Object 关键字的最佳实践
- 明智地使用单例： 对于真正需要单个实例的单例，首选对象。
- 利用伴生对象： 将它们用于工厂方法和类级常量。
- 考虑对象表达式： 对于一次性实现，对象表达式比匿名类更简洁。
- 命名伴生对象： 命名的伴生对象更灵活，可以实现接口。
- 使用伴生扩展： 扩展伴生对象以添加实用函数，同时保持代码组织性。
来源
本教程深入介绍了 Kotlin 的 object 关键字，展示了单例、伴生对象和对象表达式。我们探讨了各种场景，包括命名的伴生对象、扩展和接口实现。object 关键字在 Kotlin 中是多功能且必不可少的。
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