Открытые и специальные классы

Переопределение унаследованного поведения

Если вы хотите наследоваться от класса, но изменить некоторые аспекты его поведения, можно переопределить унаследованное поведение.

По умолчанию переопределить функцию-член или свойство родительского класса нельзя. Как и в случае с абстрактными классами, для этого нужно добавить специальные ключевые слова.

open fun displayInfo() {}

override fun displayInfo() {}

open class Vehicle(val make: String, val model: String) {
    open fun displayInfo() {
        println("Vehicle Info: Make - $make, Model - $model")
    }
}

class Car(make: String, model: String, val numberOfDoors: Int) : Vehicle(make, model) {
    override fun displayInfo() {
        println("Car Info: Make - $make, Model - $model, Number of Doors - $numberOfDoors")
    }
}

fun main() {
    val car1 = Car("Toyota", "Corolla", 4)
    val car2 = Car("Honda", "Civic", 2)

    // Uses the overridden displayInfo() function
    car1.displayInfo()
    // Car Info: Make - Toyota, Model - Corolla, Number of Doors - 4
    car2.displayInfo()
    // Car Info: Make - Honda, Model - Civic, Number of Doors - 2
}

open class Vehicle(val make: String, val model: String) {
    open val transmissionType: String = "Manual"
}

class Car(make: String, model: String, val numberOfDoors: Int) : Vehicle(make, model) {
    override val transmissionType: String = "Automatic"
}

open class Vehicle(val make: String, val model: String, val transmissionType: String = "Manual")

class Car(make: String, model: String, val numberOfDoors: Int) : Vehicle(make, model, "Automatic")

Открытые классы и интерфейсы

Можно создать класс, который наследуется от другого класса и реализует несколько интерфейсов. В этом случае после двоеточия сначала нужно объявить родительский класс, а затем перечислить интерфейсы:

// Define interfaces
interface EcoFriendly {
    val emissionLevel: String
}

interface ElectricVehicle {
    val batteryCapacity: Double
}

// Parent class
open class Vehicle(val make: String, val model: String)

// Child class
open class Car(make: String, model: String, val numberOfDoors: Int) : Vehicle(make, model)

// New class that inherits from Car and implements two interfaces
class ElectricCar(
    make: String,
    model: String,
    numberOfDoors: Int,
    val capacity: Double,
    val emission: String
) : Car(make, model, numberOfDoors), EcoFriendly, ElectricVehicle {
    override val batteryCapacity: Double = capacity
    override val emissionLevel: String = emission
}

Запечатанные классы

Иногда требуется ограничить наследование. Для этого можно использовать запечатанные классы. Запечатанные классы — это особый тип абстрактного класса. После объявления класса запечатанным создавать его дочерние классы можно только в пределах того же пакета. Наследоваться от запечатанного класса вне этой области нельзя.

Чтобы создать запечатанный класс, используйте ключевое слово sealed:

sealed class Mammal

Запечатанные классы особенно полезны в сочетании с выражением when. С помощью выражения when можно определить поведение для всех возможных дочерних классов. Например:

sealed class Mammal(val name: String)

class Cat(val catName: String) : Mammal(catName)
class Human(val humanName: String, val job: String) : Mammal(humanName)

fun greetMammal(mammal: Mammal): String {
    when (mammal) {
        is Human -> return "Hello ${mammal.name}; You're working as a ${mammal.job}"
        is Cat -> return "Hello ${mammal.name}"   
    }
}

fun main() {
    println(greetMammal(Cat("Snowy")))
    // Hello Snowy
}

В этом примере:

• Запечатанный класс Mammal имеет параметр name в конструкторе.

• Класс Cat наследуется от запечатанного класса Mammal и использует параметр catName в своём конструкторе в качестве параметра name класса Mammal.

• Класс Human наследуется от запечатанного класса Mammal и использует параметр humanName в своём конструкторе в качестве параметра name класса Mammal. В его конструкторе также есть параметр job.

• Функция greetMammal() принимает аргумент типа Mammal и возвращает строку.

• В теле функции greetMammal() находится выражение when, которое использует оператор is, чтобы проверить тип mammal и определить, какое действие выполнить.

• Функция main() вызывает функцию greetMammal() с экземпляром класса Cat и параметром name под названием Snowy.

Подробнее о запечатанных классах и рекомендуемых сценариях их использования см. в разделе Запечатанные классы и интерфейсы.

Классы перечислений

Классы перечислений полезны, когда нужно представить в классе конечный набор различных значений. Класс перечисления содержит константы перечисления, каждая из которых сама является экземпляром этого класса.

Чтобы создать класс перечисления, используйте ключевое слово enum:

enum class State

Допустим, вы хотите создать класс перечисления, содержащий различные состояния процесса. Каждая константа перечисления должна отделяться запятой ,:

enum class State {
    IDLE, RUNNING, FINISHED
}

Класс перечисления State содержит константы перечисления: IDLE, RUNNING и FINISHED. Чтобы обратиться к константе перечисления, укажите имя класса, затем . и имя константы перечисления:

val state = State.RUNNING

Этот класс перечисления можно использовать с выражением when, чтобы определить действие в зависимости от значения константы перечисления:

enum class State {
    IDLE, RUNNING, FINISHED
}

fun main() {
    val state = State.RUNNING
    val message = when (state) {
        State.IDLE -> "It's idle"
        State.RUNNING -> "It's running"
        State.FINISHED -> "It's finished"
    }
    println(message)
    // It's running
}

Классы перечислений, как и обычные классы, могут иметь свойства и функции-члены.

Например, допустим, вы работаете с HTML и хотите создать класс перечисления с несколькими цветами. Вы хотите, чтобы у каждого цвета было свойство rgb со значением RGB в шестнадцатеричном формате. При создании констант перечисления необходимо инициализировать это свойство:

enum class Color(val rgb: Int) {
    RED(0xFF0000),
    GREEN(0x00FF00),
    BLUE(0x0000FF),
    YELLOW(0xFFFF00)
}

Чтобы добавить в этот класс функцию-член, отделите её от констант перечисления точкой с запятой ;:

enum class Color(val rgb: Int) {
    RED(0xFF0000),
    GREEN(0x00FF00),
    BLUE(0x0000FF),
    YELLOW(0xFFFF00);

    fun containsRed() = (this.rgb and 0xFF0000 != 0)
}

fun main() {
    val red = Color.RED
    
    // Calls containsRed() function on enum constant
    println(red.containsRed())
    // true

    // Calls containsRed() function on enum constants via class names
    println(Color.BLUE.containsRed())
    // false
  
    println(Color.YELLOW.containsRed())
    // true
}

В этом примере функция-член containsRed() с помощью ключевого слова this обращается к значению свойства rgb константы перечисления и проверяет, содержит ли шестнадцатеричное значение FF в качестве первых битов, чтобы вернуть логическое значение.

Подробнее см. в разделе Классы перечислений.

Встраиваемые классы-значения

Иногда в коде требуется создавать небольшие объекты классов и использовать их лишь непродолжительное время. Такой подход может повлиять на производительность. Встраиваемые классы-значения — это особый тип классов, позволяющий избежать такого влияния на производительность. Однако они могут содержать только значения.

Чтобы создать встраиваемый класс-значение, используйте ключевое слово value и аннотацию @JvmInline:

@JvmInline
value class Email

У встраиваемого класса-значения должно быть одно свойство, инициализированное в заголовке класса.

Допустим, вы хотите создать класс для хранения адреса электронной почты:

// The address property is initialized in the class header.
@JvmInline
value class Email(val address: String)

fun sendEmail(email: Email) {
    println("Sending email to ${email.address}")
}

fun main() {
    val myEmail = Email("example@example.com")
    sendEmail(myEmail)
    // Sending email to example@example.com
}

В этом примере:

• Email — это встраиваемый класс-значение с одним свойством в заголовке класса: address.

• Функция sendEmail() принимает объекты типа Email и выводит строку в стандартный поток вывода.

• Функция main():

  • Создаёт экземпляр класса Email с именем myEmail.

  • Вызывает функцию sendEmail() для объекта myEmail.

Используя встраиваемый класс-значение, вы встраиваете класс и можете использовать его непосредственно в коде, не создавая объект. Это позволяет значительно уменьшить объём занимаемой памяти и повысить производительность кода во время выполнения.

Подробнее о встраиваемых классах-значениях см. в разделе Встраиваемые классы-значения.