内嵌类 · Kotin知识点难点归纳总结

# 内联类 [TOC] > 内联类仅在 Kotlin 1.3 之后版本可用，目前还是*实验性的*。关于详情请参见[下文](http://www.kotlincn.net/docs/reference/inline-classes.html#%E5%86%85%E8%81%94%E7%B1%BB%E7%9A%84%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E6%80%A7%E7%8A%B6%E6%80%81) 有时候，业务逻辑需要围绕某种类型创建包装器。然而，由于额外的堆内存分配问题，它会引入运行时的性能开销。此外，如果被包装的类型是原生类型，性能的损失是很糟糕的，因为原生类型通常在运行时就进行了大量优化，然而他们的包装器却没有得到任何特殊的处理。为了解决这类问题，Kotlin 引入了一种被称为 `内联类` 的特殊类，它通过在类的前面定义一个 `inline` 修饰符来声明： ```kotlin inline class Password(val value: String) ``` 内联类必须含有唯一的一个属性在主构造函数中初始化。在运行时，将使用这个唯一属性来表示内联类的实例（关于运行时的内部表达请参阅[下文](#表示方式)）： ```kotlin // 不存在 'Password' 类的真实实例对象 // 在运行时，'securePassword' 仅仅包含 'String' val securePassword = Password("Don't try this in production") ``` 这就是内联类的主要特性，它灵感来源于 “inline” 这个名称：类的数据被 “内联”到该类使用的地方（类似于[内联函数](http://www.kotlincn.net/docs/reference/inline-functions.html)中的代码被内联到该函数调用的地方）。 ## 成员内联类支持普通类中的一些功能。特别是，内联类可以声明属性与函数： ```kotlin inline class Name(val s: String) { val length: Int get() = s.length fun greet() { println("Hello, $s") } } fun main() { val name = Name("Kotlin") name.greet() // `greet` 方法会作为一个静态方法被调用 println(name.length) // 属性的 get 方法会作为一个静态方法被调用 } ``` 然而，内联类的成员也有一些限制： * 内联类不能含有 *init*代码块 * 内联类不能含有[幕后字段](http://www.kotlincn.net/docs/reference/properties.html#%E5%B9%95%E5%90%8E%E5%AD%97%E6%AE%B5) * 因此，内联类只能含有简单的计算属性（不能含有延迟初始化/委托属性） ## 继承内联类允许去继承接口 ```kotlin interface Printable { fun prettyPrint(): String } inline class Name(val s: String) : Printable { override fun prettyPrint(): String = "Let's $s!" } fun main() { val name = Name("Kotlin") println(name.prettyPrint()) // 仍然会作为一个静态方法被调用 } ``` 禁止内联类参与到类的继承关系结构中。这就意味着内联类不能继承其他的类而且必须是 *final*{: .keyword }。 ## 表示方式在生成的代码中，Kotlin 编译器为每个内联类保留一个包装器。内联类的实例可以在运行时表示为包装器或者基础类型。这就类似于 `Int` 可以[表示](http://www.kotlincn.net/docs/reference/basic-types.html#%E8%A1%A8%E7%A4%BA%E6%96%B9%E5%BC%8F)为原生类型 `int` 或者包装器 `Integer`。为了生成性能最优的代码，Kotlin 编译更倾向于使用基础类型而不是包装器。然而，有时候使用包装器是必要的。一般来说，只要将内联类用作另一种类型，它们就会被装箱。 ```kotlin interface I inline class Foo(val i: Int) : I fun asInline(f: Foo) {} fun <T> asGeneric(x: T) {} fun asInterface(i: I) {} fun asNullable(i: Foo?) {} fun <T> id(x: T): T = x fun main() { val f = Foo(42) asInline(f) // 拆箱操作: 用作 Foo 本身 asGeneric(f) // 装箱操作: 用作泛型类型 T asInterface(f) // 装箱操作: 用作类型 I asNullable(f) // 装箱操作: 用作不同于 Foo 的可空类型 Foo? // 在下面这里例子中，'f' 首先会被装箱（当它作为参数传递给 'id' 函数时）然后又被拆箱（当它从'id'函数中被返回时） // 最后， 'c' 中就包含了被拆箱后的内部表达(也就是 '42')，和 'f' 一样 val c = id(f) } ``` 因为内联类既可以表示为基础类型有可以表示为包装器，[引用相等](equality.html#引用相等)对于内联类而言毫无意义，因此这也是被禁止的。 ### 名字修饰由于内联类被编译为其基础类型，因此可能会导致各种模糊的错误，例如意想不到的平台签名冲突： ```kotlin inline class UInt(val x: Int) // 在 JVM 平台上被表示为'public final void compute(int x)' fun compute(x: Int) { } // 同理，在 JVM 平台上也被表示为'public final void compute(int x)'！ fun compute(x: UInt) { } ``` 为了缓解这种问题，一般会通过在函数名后面拼接一些稳定的哈希码来重命名函数。因此，`fun compute(x: UInt)` 将会被表示为 `public final void compute-<hashcode>(int x)`，以此来解决冲突的问题。 > 请注意在 Java 中 `-` 是一个 *无效的* 符号，也就是说在 Java 中不能调用使用内联类作为形参的函数。 ## 内联类与类型别名初看起来，内联类似乎与[类型别名](http://www.kotlincn.net/docs/reference/type-aliases.html)非常相似。实际上，两者似乎都引入了一种新的类型，并且都在运行时表示为基础类型。然而，关键的区别在于类型别名与其基础类型(以及具有相同基础类型的其他类型别名)是 *赋值兼容* 的，而内联类却不是这样。换句话说，内联类引入了一个真实的新类型，与类型别名正好相反，类型别名仅仅是为现有的类型取了个新的替代名称(别名)： ```kotlin typealias NameTypeAlias = String inline class NameInlineClass(val s: String) fun acceptString(s: String) {} fun acceptNameTypeAlias(n: NameTypeAlias) {} fun acceptNameInlineClass(p: NameInlineClass) {} fun main() { val nameAlias: NameTypeAlias = "" val nameInlineClass: NameInlineClass = NameInlineClass("") val string: String = "" acceptString(nameAlias) // 正确: 传递别名类型的实参替代函数中基础类型的形参 acceptString(nameInlineClass) // 错误: 不能传递内联类的实参替代函数中基础类型的形参 // And vice versa: acceptNameTypeAlias(string) // 正确: 传递基础类型的实参替代函数中别名类型的形参 acceptNameInlineClass(string) // 错误: 不能传递基础类型的实参替代函数中内联类类型的形参 } ``` ## 内联类的实验性状态内联类的设计目前是实验性的，这就是说此特性是正在 *快速变化*的，并且不保证其兼容性。在 Kotlin 1.3+ 中使用内联类时，将会得到一个警告，来表明此特性还是实验性的。如需移除警告，必须通过指定编译器参数 `-Xinline-classes` 来选择使用这项实验性的特性。 ### 在 Gradle 中启用内联类 ``` groovy compileKotlin { kotlinOptions.freeCompilerArgs += ["Xinline-classes"] } ``` 关于详细信息，请参见[编译器选项](http://www.kotlincn.net/docs/reference/using-gradle.html#%E7%BC%96%E8%AF%91%E5%99%A8%E9%80%89%E9%A1%B9)。关于[多平台项目](http://www.kotlincn.net/docs/reference/whatsnew13.html#%E5%A4%9A%E5%B9%B3%E5%8F%B0%E9%A1%B9%E7%9B%AE)的设置，请参见[使用 Gradle 构建多平台项目](http://www.kotlincn.net/docs/reference/building-mpp-with-gradle.html#%E8%AF%AD%E8%A8%80%E8%AE%BE%E7%BD%AE)章节。 ### 在 Maven 中启用内联类 ```xml <configuration> <args> <arg>-Xinline-classes</arg> </args> </configuration> ``` 关于详细信息，请参见[指定编译器选项](http://www.kotlincn.net/docs/reference/using-maven.html#%E6%8C%87%E5%AE%9A%E7%BC%96%E8%AF%91%E5%99%A8%E9%80%89%E9%A1%B9)。 ## 进一步讨论关于其他技术详细信息和讨论，请参见[内联类的语言提议](https://github.com/Kotlin/KEEP/blob/master/proposals/inline-classes.md)