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Kotlin数据类与密封类详解及使用场景

时间:2026-08-13  |  作者:冻月看渠  |  阅读:0

数据类

Kotlin 可以创建一个只包含数据的类,关键字为 data

Kotlin 数据类与密封类

data class User(val name: String, val age: Int)

编译器会自动的从主构造函数中根据所有声明的属性提取以下函数:

  • equals() / hashCode()
  • toString() 格式如 "User(name=John, age=42)"
  • componentN() functions 对应于属性,按声明顺序排列
  • copy() 函数

如果这些函数在类中已经被明确定义了,或者从超类中继承而来,就不再会生成。

数据类的使用条件

为了保证生成代码的一致性以及有意义,数据类需要满足以下条件:

  • 主构造函数至少包含一个参数。

  • 所有的主构造函数的参数必须标识为val 或者 var ;

  • 数据类不可以声明为 abstract, open, sealed 或者 inner;

  • 数据类不能继承其他类 (但是可以实现接口)。

复制

复制使用 copy() 函数。我们可以使用该函数复制对象,并修改部分属性。

对于上文的 User 类,其实现会类似下面这样:

fun copy(name: String = this.name, age: Int = this.age) = User(name, age)

实例

使用 copy 类复制 User 数据类,并修改 age 属性:

data class User(val name: String, val age: Int)
fun main(args: Array) {
    val jack = User(name = "Jack", age = 1)
    val olderJack = jack.copy(age = 2)
    println(jack)
    println(olderJack)
}

输出结果为:

User(name=Jack, age=1)
User(name=Jack, age=2)

数据类以及解构声明

组件函数允许数据类在解构声明中使用:

val jane = User("Jane", 35)
val (name, age) = jane
println("$name, $age years of age") // prints "Jane, 35 years of age"

标准数据类

标准库里已经提供了 PairTriple

不过,绝大多数场景下,命名数据类通常才是更稳妥的选择。它不仅让代码更容易读懂,还能给字段和属性赋予更明确的含义。

密封类

密封类用于描述一种受限的类继承结构。

当某个值只可能属于有限几种类型,且不允许出现其他类型时,就会用到它。

从这个角度看,它可以理解为枚举类的延伸:

  • 枚举类型的取值范围同样是受限的。

  • 但每个枚举常量都只有一个实例。

  • 而密封类的子类则不同,子类可以拥有多个实例,而且这些实例还可以携带状态。

声明一个密封类,使用 sealed 修饰类。

密封类可以有子类,但是所有的子类都必须要内嵌在密封类中。

sealed 不能修饰 interface ,abstract class(会报 warning,但是不会出现编译错误)

sealed class Expr
data class Const(val number: Double) : Expr()
data class Sum(val e1: Expr, val e2: Expr) : Expr()
object NotANumber : Expr()
fun eval(expr: Expr): Double = when (expr) {
    is Const -> expr.number
    is Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    NotANumber -> Double.NaN
}

使用密封类的关键好处在于使用 when 表达式 的时候,如果能够 验证语句覆盖了所有情况,就不需要为该语句再添加一个 else 子句了。

fun eval(expr: Expr): Double = when(expr) {
    is Expr.Const -> expr.number
    is Expr.Sum -> eval(expr.e1) + eval(expr.e2)
    Expr.NotANumber -> Double.NaN
    // 不再需要 `else` 子句,因为我们已经覆盖了所有的情况
}

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