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委托模式也叫做代理模式,這是一個非常常用的設計模式,代理模式使得可以用聚合來替代繼承(這個也是Effective Java中推薦的方式)。怎么解釋代理模式呢?舉個海外代購的例子,假如小紅有個哥哥小明在米國,小紅身邊的很多姐妹都非常喜歡coach,gucci的包,但是國內太貴,所以身邊的姐妹都會委托小紅找她哥哥在米國買好寄回國內。小紅和哥哥也能從中獲取一些回扣,身邊的姐妹也能得到實惠。小紅就是代理,代理商。OK,我們用Java代碼來描述下:

public interface Buyer {
    
    void buyCoach();

    void buyGucci();
}

public class XiaoMing implements Buyer {
    @Override
    public void buyCoach() {
        System.out.println("XiaoMing buy Coach!");
    }

    @Override
    public void buyGucci() {
        System.out.println("XiaoMing buy Gucci!");
    }
}

public class XiaoHong implements Buyer {

    private Buyer xiaoMing;

    public XiaoHong(Buyer xiaoMing) {
        this.xiaoMing = xiaoMing;
    }

    @Override
    public void buyCoach() {
        System.out.println("Brother, please buy Coach for me.");
        xiaoMing.buyCoach();
        System.out.println("Thanks Brother, I will give some money to you.");
    }

    @Override
    public void buyGucci() {
        System.out.println("Brother, please buy Gucci for me.");
        xiaoMing.buyGucci();
        System.out.println("Thanks Brother, I will give some money to you.");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Buyer xiaoHong = new XiaoHong(new XiaoMing());
        xiaoHong.buyCoach();
        xiaoHong.buyGucci();
    }
}

運行上面的代碼,輸出:

Brother, please buy Coach for me.
XiaoMing buy Coach!
Thanks Brother, I will give some money to you.

Brother, please buy Gucci for me.
XiaoMing buy Gucci!
Thanks Brother, I will give some money to you.

1. 類的委托

Kotlin在語言層面原生支持委托模式。上面的Java改寫如下:

interface Buyer{
    fun buyCoach()

    fun buyGucci()
}

class XiaoMing : Buyer{
    override fun buyCoach() {
        println("XiaoMing buy Coach!")
    }

    override fun buyGucci() {
        println("XiaoMing buy Gucci!")
    }
}

class XiaoHong(val realBuyer: Buyer) : Buyer by realBuyer {

    override fun buyCoach() {
        println("Brother, please buy Coach for me.")
        realBuyer.buyCoach()
        println("Thanks Brother, I will give some money to you.")
    }

    override fun buyGucci() {
        println("Brother, please buy Gucci for me.")
        realBuyer.buyGucci()
        println("Thanks Brother, I will give some money to you.")
    }

}

fun main(args: Array<String>) {
    val xiaoHong = XiaoHong(XiaoMing())
    xiaoHong.buyCoach()
    xiaoHong.buyGucci()
}

請注意by realBuyer 表示XiaoHong的所有共有方法委托給一個指定的對象readlBuyer。如果你不想要XiaoHong說太多廢話的話,你可以用簡單的一行代碼定義XiaoHong:

class XiaoHong(val realBuyer: Buyer) : Buyer by realBuyer

這就是所謂的在語言層面支持委托,確實比Java簡潔太多。

2. 屬性委托

對于Kotlin類中的屬性,我們也可以使用委托來賦予屬性一些牛逼的特性,這些特性在Java中可能需要我們寫很多代碼來實現,但是在Kotlin中一切將變得so easy!

2.1 屬性的委托

看一個例子:


class DelegatePropertiesDemo {
    var content: String by Content()

    override fun toString(): String {
        return "DelegatePropertiesDemo Class"
    }
}

class Content {
    operator fun getValue(delegatePropertiesDemo: DelegatePropertiesDemo, property: KProperty<*>): String {
        return "${delegatePropertiesDemo} property '${property.name}' = 'Balalala ... ' "
    }

    operator fun setValue(delegatePropertiesDemo: DelegatePropertiesDemo, property: KProperty<*>, value: String) {
        println("${delegatePropertiesDemo} property '${property.name}' is setting value: '$value'")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val delegatePropertiesDemo = DelegatePropertiesDemo()
    println(delegatePropertiesDemo.content)

    delegatePropertiesDemo.content = "abc"
}

運行上面例子輸出:

DelegatePropertiesDemo Class property 'content' = 'Balalala ... ' 
DelegatePropertiesDemo Class property 'content' is setting value: 'abc'

上面這個例子可以看出,DelegatePropertiesDemo的content屬性的getter/setter是分別委托給下面這個Content類的getValue和setValue方法。注意getValue和setValue方法必須要使用operator修飾。

2.2 懶加載屬性委托 lazy()函數

我們先來看看lazy()函數的定義:


lazy

它接收一個lambda表達式,并返回一個Lazy<T>的實例函數,返回的實例可以實現懶加載屬性的委托,第一次調用記錄下結果,后續調用會返回第一次調用的結果。
第二個方法是的第一個參數是線程安全模式,默認是線程安全的。

fun main(args: Array<String>) {
    val firstTimestamp by lazy { System.currentTimeMillis() }
    println(firstTimestamp)
    Thread.sleep(1000)
    println(firstTimestamp)
}

輸出的兩次時間戳是一樣的。

1520010381034
1520010381034

如果委托多個線程同時執行,不需要同步鎖,可以使用LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION參數。
如果是在單線程環境中,可以使用LazyThreadSafetyMode.NONE參數,這也是性能最高。

2.3 可觀察屬性委托

我們把屬性委托給Delegates.observable函數,當屬性被賦值時,會觸發其中的回調函數onChange。

observable

fun main(args: Array<String>) {
    var level:String by Delegates.observable("P0", {property: KProperty<*>, oldValue: String, newValue: String -> println("$oldValue -> $newValue") })
}

輸出:

P0 -> P1
P1 -> P2
P2 -> P3

2.4 可否決屬性委托

函數定于如下:


vetoable

可以通過onChange函數返回值是否為true,來讓屬性的值是否需要變化。

class PostHierarchy {
    var grade: String by Delegates.vetoable("T0", {
        property, oldValue, newValue ->
        true
    })

    var notChangeGrade: String by Delegates.vetoable("T0", {
        property, oldValue, newValue ->
        false
    })
}

val ph = PostHierarchy()
ph.grade = "T1"
ph.grade = "T2"
ph.grade = "T3"
println(ph.grade) // 打印T3

ph.notChangeGrade = "T1"
ph.notChangeGrade = "T2"
ph.notChangeGrade = "T3"
println(ph.notChangeGrade) // 打印T0

2.5 非空屬性委托

var name: String by Delegates.notNull()

這樣name屬性就被限制為不能為null,如果被賦值null,編譯器直接報錯:

2.6 屬性委托給Map

我們也可以把一個類中的屬性委托給Map:

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

    override fun toString(): String {
        return "User(name = $name, age = $age)"
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    val user = User(mutableMapOf(
            "name" to "Denny Deng",
            "age" to 34
    ))
    println(user)
    user.age = 36
    println(user.map["age"])
}

輸出:

User(name = Denny Deng, age = 34)
36

你可以看到修改了map的值,能影響到user的name和age屬性,修改了user的屬性值也能影響到map的值。

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