Kotlin编程语言（十一）——封装、继承和多态

Boo2er

于 2024-11-18 16:57:49 发布

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分类专栏： Kotlin编程语言文章标签： kotlin android

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Kotlin编程语言（十一）——封装、继承和多态

系列文章目录

Kotlin编程语言（一）——Java到kotlin的演变过程
Kotlin编程语言（二）——Kotlin详解
Kotlin编程语言（三）——Kotlin和Java共同点
Kotlin编程语言（四）——Kotlin和Java差异点
Kotlin编程语言（五）——基础语法定义
Kotlin编程语言（六）——不同数量的引号定义字符串
Kotlin编程语言（七）——区间（ranges）
Kotlin编程语言（八）——Array、List和Map
Kotlin编程语言（九）——不同字符类型相互转换
Kotlin编程语言（十）——递归和尾递归
Kotlin编程语言（十一）——封装、继承和多态

前言

面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）有三个核心特征：封装、继承和多态。在 Kotlin 中，这些特征同样得到了很好的支持。下面我们将详细介绍这三个特征及其在 Kotlin 中的应用。

1. 封装（Encapsulation）

封装是指将数据（属性）和操作数据的方法（行为）绑定在一起，并隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口给外部使用。这样可以提高代码的安全性和可维护性。

主要特点：

数据隐藏：通过限制对类内部数据的访问，保护数据不被外部直接修改。
接口与实现分离：提供公共接口（通常是公共方法），而将具体的实现细节隐藏起来。
模块化：将相关的数据和方法组织在一起，形成一个独立的模块，便于管理和复用。

示例：

class Person {
    private var name: String = ""
    private var age: Int = 0

    // 公共的 getter 方法
    fun getName(): String {
        return name
    }

    fun getAge(): Int {
        return age
    }

    // 公共的 setter 方法
    fun setName(newName: String) {
        name = newName
    }

    fun setAge(newAge: Int) {
        if (newAge >= 0) {
            age = newAge
        } else {
            throw IllegalArgumentException("Age cannot be negative")
        }
    }
}

fun main() {
    val person = Person()
    person.setName("Alice")
    person.setAge(30)

    println("Name: ${person.getName()}") // 输出: Name: Alice
    println("Age: ${person.getAge()}")  // 输出: Age: 30
}

2. 继承（Inheritance）

继承是指一个类可以继承另一个类的属性和方法，从而实现代码的重用。子类可以扩展或覆盖父类的方法，以实现特定的行为。

主要特点：

代码重用：子类可以继承父类的属性和方法，减少代码冗余。
层次结构：通过继承关系，可以构建类的层次结构，更好地组织代码。
多态的基础：继承是实现多态的基础，子类可以覆盖父类的方法。

示例：

open class Animal {
    open fun makeSound() {
        println("Some generic sound")
    }
}

class Dog : Animal() {
    override fun makeSound() {
        println("Bark")
    }
}

class Cat : Animal() {
    override fun makeSound() {
        println("Meow")
    }
}

fun main() {
    val dog = Dog()
    val cat = Cat()

    dog.makeSound() // 输出: Bark
    cat.makeSound() // 输出: Meow
}

3. 多态（Polymorphism）

多态是指同一个接口或基类的不同子类可以有不同的实现方式。多态允许我们在不改变调用代码的情况下，通过不同的子类实现不同的行为。

主要特点：

方法重写：子类可以覆盖父类的方法，提供特定的实现。
方法重载：同一个类中可以有多个同名但参数不同的方法。
接口多态：通过接口实现多态，不同的类可以实现相同的接口，但有不同的实现。

示例：

open class Animal {
    open fun makeSound() {
        println("Some generic sound")
    }
}

class Dog : Animal() {
    override fun makeSound() {
        println("Bark")
    }
}

class Cat : Animal() {
    override fun makeSound() {
        println("Meow")
    }
}

fun makeAnimalSound(animal: Animal) {
    animal.makeSound()
}

fun main() {
    val dog = Dog()
    val cat = Cat()

    makeAnimalSound(dog) // 输出: Bark
    makeAnimalSound(cat) // 输出: Meow
}