Kotlin代理

发表于 2017-10-20 更新于 2020-11-13 评论：阅读次数：

Java中的代理很烦很繁，而Kotlin中的代理却看起来很简单。我们来学学Kotlin中代理的用法吧。

有些通用类型的属性，尽管我们可以在需要每次都自己实现对于某些常用类型的属性，尽管我们可以在需要用于这些属性时每次都自行实现，但如果能一次性实现所有这些属性，并将其封装到库中可能是更好的方式。比如：

懒加载属性：这些属性的值在首次使用时才生成
observable属性：每当属性值发生变化时监听器会收到通知
将属性值保存到map，而不是为每个属性定义一个单独的字段

代理

针对这类情形Kotlin提供了代理属性 ，语法是val/var <property name>: <Type> by <expression>。 by关键字后面的表达式即代理。属性对应的get()和set()方法会被代理到<expression>对应对象的getValue()和setValue()方法。属性代理不必实现任何接口，但必须满足以下条件：

为val属性提供getValue()方法
为var性提供getValue()和setValue()方法

当然，Kotlin标准库中提供了ReadOnlyProperty和ReadOnlyProperty接口包含这里提到的方法。Delegate可以实现这两个接口。

比如这里的Delegate就是一个代理：

class Delegate {
    operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String {
        return "$thisRef, thank you for delegating '${property.name}' to me!"
    }
 
    operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String) {
        println("$value has been assigned to '${property.name} in $thisRef.'")
    }
}

假如有以下Example ：

1
2
3

class Example {
    var p: String by Delegate()
}

当你读取Example.p字段的值时，由于它被代理到一个Deleage实例，这个Delegate实例的getValue()方法会被调用。getValue() 的参数如下：

第一个参数为Example实例，即你读取p字段时的那个实例
第二个参数是关于p的描述，它在Kotlin中被封装与KProperty对象

所以最终getValue()输出Example@33a17727, thank you for delegating ‘p’ to me!

注意：

getValue()方法参数的必须是thisRef: Example?, property: KProperty<*> 。 thisRef的类型必须跟属性的类型相同，或者是属性类型的父类。也可以放宽为Any? ，这样能让 Delegate 更加通用。property必须为KProperty<*>或其父类
getValue()方法的返回值必须跟属性类型相同，或者是属性类型的父类
setValue()方法的第三个参数new value，必须跟属性类型相同或是其父类
getValue()和setValue()可以是Delegate的成员方法，也可是其扩展方法。对于原先并没有定义这些方法的对象而言，扩展方法更为方便。但无论是作为成员方法还是扩展方法，都需要添加operator修饰符

为什么对getValue()和setValue()方法有上述规定呢，我们看看Kotlin编译器是如何处理Delegate的。实际上，对于每个代理属性，Kotlin编译器都会生成一个辅助的属性。比如，对于prop属性，会生成一个隐藏的prop$delegate属性，而get()和set()方法最后只是简单地代理到这个辅助属性。

class C {
    var prop: Type by MyDelegate()
}

// this code is generated by the compiler instead:
class C {
    private val prop$delegate = MyDelegate()
    var prop: Type
        get() = prop$delegate.getValue(this, this::prop)
        set(value: Type) = prop$delegate.setValue(this, this::prop, value)
}

我们可以在Idea中通过Tools > Kotlin > Show Kotlin Bytecode > Decompile看到对应的Java代码，确实如这里所述。

标准代理

Lazy代理

lazy()是一个可接收lambda表达式作为参数的方法，它返回一个Lazy<T>实例，该实例作为代理来实现懒加载功能。第一次调用get()时会执行传给lazy()方法的lambda并且保留其结果，之后再调用get()时会直接返回该结果。缺省情况下对懒加载属性的计算是同步的

LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED - 默认的懒加载方式，会锁定当前属性以保证仅在一个线程中对其初始化
LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION - 初始化方法在并发访问未被初始化的属性时可多次被调用，但仅最先被返回的值作为属性的值
LazyThreadSafetyMode.NONE - 对属性的访问不加任何锁。如果当前对象在多个线程中被访问，则属性的值不确定

Observable代理

Delegate.observable()有两个参数：属性的初始值和监听器。当给属性赋值时(即执行赋值操作后)监听器会被调用。监听器被调用时会接收到三个参数：被赋值的属性，属性的旧值，属性的新值。

vetoable()跟observable()类似，但它会在属性赋值前被调用。

Map

一个常用的场景是在map中保存属性值。这种场景在解析JSON或类似的”动态”编程时很常见。这时可以使用map实例作为属性的代理。类似这样：

class User(val map: Map<String, Any?>) {
    val name: String by map
  	val age: Int     by map
}

val user = User(mapOf(
	"name" to "King"
  	"age" to 25
))

代理属性(例如name从map)中获取值，取值时的key即为属性的名字。