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Null 安全

Kotlin 支援物件導向程式設計，其中包含類別與物件。物件對於在程式中儲存資料非常有用。 類別允許您宣告物件的一組特性。當您從類別建立物件時，可以節省時間與精力，因為您不必每次都宣告這些特性。

若要宣告類別，請使用 class 關鍵字：

class Customer

屬性

類別物件的特性可以在屬性中宣告。您可以為類別宣告屬性：

• 在類別名稱後的括號 () 內。

class Contact(val id: Int, var email: String)

• 在由大括號 {} 定義的類別主體內。

class Contact(val id: Int, var email: String) {
    val category: String = ""
}

我們建議您將屬性宣告為唯讀 (val)，除非在建立類別實例後需要變更它們。

您可以在括號內宣告不帶 val 或 var 的屬性，但這些屬性在建立實例後將無法存取。

NOTE

• 括號 () 中包含的內容稱為類別標頭 (class header)。

• 在宣告類別屬性時，您可以使用 尾隨逗號 (trailing comma)。

如同函數參數一樣，類別屬性可以有預設值：

class Contact(val id: Int, var email: String = "[email protected]") {
    val category: String = "work"
}

建立實例

若要從類別建立物件，您可以使用建構函式 (constructor) 宣告一個類別實例 (instance)。

預設情況下，Kotlin 會自動建立一個帶有類別標頭中宣告的參數的建構函式。

例如：

class Contact(val id: Int, var email: String)

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
}

在此範例中：

• Contact 是一個類別。
• contact 是 Contact 類別的實例。
• id 和 email 是屬性。
• id 和 email 與預設建構函式一起用於建立 contact。

Kotlin 類別可以有多個建構函式，包括您自行定義的。若要了解如何宣告多個建構函式，請參閱 建構函式 (Constructors)。

存取屬性

若要存取實例的屬性，請在實例名稱後加上句點 .，然後寫上屬性名稱：

class Contact(val id: Int, var email: String)

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
    
    // 印出屬性 email 的值
    println(contact.email)           
    // [email protected]

    // 更新屬性 email 的值
    contact.email = "[email protected]"
    
    // 印出屬性 email 的新值
    println(contact.email)           
    // [email protected]
}

TIP

若要將屬性值串接到字串中，可以使用字串範本 ($)。

例如：

println("Their email address is: ${contact.email}")

成員函數

除了將屬性宣告為物件特性的一部分之外，您還可以使用成員函數定義物件的行為。

在 Kotlin 中，成員函數必須在類別主體內宣告。若要在實例上呼叫成員函數，請在實例名稱後加上句點 .，然後寫上函數名稱。例如：

class Contact(val id: Int, var email: String) {
    fun printId() {
        println(id)
    }
}

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
    // 呼叫成員函數 printId()
    contact.printId()           
    // 1
}

資料類別

Kotlin 具有資料類別 (data classes)，它們對於儲存資料特別有用。資料類別具有與一般類別相同的功能，但它們會自動提供額外的成員函數。這些成員函數讓您可以輕鬆地將實例印出為可讀的輸出、比較類別的實例、複製實例等等。由於這些函數是自動可用的，因此您無需花時間為每個類別編寫相同的樣板程式碼。

若要宣告資料類別，請使用 data 關鍵字：

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

資料類別最有用的一些預定義成員函數包括：

函數	描述
toString()	將類別實例及其屬性印出為可讀的字串。
equals() 或 ==	比較類別的實例。
copy()	透過複製另一個類別實例來建立一個新實例，可選擇性地變更部分屬性。

請參閱以下章節，以了解如何使用每個函數的範例：

• 印為字串
• 比較實例
• 複製實例

印為字串

若要將類別實例印為可讀的字串，您可以明確呼叫 toString() 函數，或使用印出函數 (println() 和 print())，它們會自動為您呼叫 toString()：

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

fun main() {
    val user = User("Alex", 1)
    
    // 自動使用 toString() 函數，使輸出易於閱讀
    println(user)            
    // User(name=Alex, id=1)
}

這在偵錯或建立日誌時特別有用。

比較實例

若要比較資料類別實例，請使用等於運算子 ==：

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

fun main() {
    val user = User("Alex", 1)
    val secondUser = User("Alex", 1)
    val thirdUser = User("Max", 2)

    // 比較 user 與 secondUser
    println("user == secondUser: ${user == secondUser}") 
    // user == secondUser: true
    
    // 比較 user 與 thirdUser
    println("user == thirdUser: ${user == thirdUser}")   
    // user == thirdUser: false
}

複製實例

若要建立資料類別實例的精確副本，請在該實例上呼叫 copy() 函數。

若要建立資料類別實例的副本並變更部分屬性，請在該實例上呼叫 copy() 函數並將替換值作為函數參數新增到屬性中。

例如：

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

fun main() {
    val user = User("Alex", 1)

    // 建立 user 的精確副本
    println(user.copy())       
    // User(name=Alex, id=1)

    // 建立 user 的副本，並將 name 設為 "Max"
    println(user.copy("Max"))  
    // User(name=Max, id=1)

    // 建立 user 的副本，並將 id 設為 3
    println(user.copy(id = 3)) 
    // User(name=Alex, id=3)
}

建立實例的副本比修改原始實例更安全，因為依賴原始實例的任何程式碼都不會受到副本及其操作的影響。

有關資料類別的更多資訊，請參閱 資料類別 (Data classes)。

本教學的最後一章是關於 Kotlin 的 Null 安全 (Null safety)。

練習

練習 1

定義一個資料類別 Employee，其中包含兩個屬性：一個用於姓名，另一個用於薪水。請確保薪水屬性是可變的，否則您將在年底無法獲得加薪！main 函數展示了如何使用此資料類別。

|---|---|

// Write your code here

fun main() {
    val emp = Employee("Mary", 20)
    println(emp)
    emp.salary += 10
    println(emp)
}

|---|---|

data class Employee(val name: String, var salary: Int)

fun main() {
    val emp = Employee("Mary", 20)
    println(emp)
    emp.salary += 10
    println(emp)
}

練習 2

宣告此程式碼編譯所需的額外資料類別。

|---|---|

data class Person(val name: Name, val address: Address, val ownsAPet: Boolean = true)
// Write your code here
// data class Name(...)

fun main() {
    val person = Person(
        Name("John", "Smith"),
        Address("123 Fake Street", City("Springfield", "US")),
        ownsAPet = false
    )
}

|---|---|

data class Person(val name: Name, val address: Address, val ownsAPet: Boolean = true)
data class Name(val first: String, val last: String)
data class Address(val street: String, val city: City)
data class City(val name: String, val countryCode: String)

fun main() {
    val person = Person(
        Name("John", "Smith"),
        Address("123 Fake Street", City("Springfield", "US")),
        ownsAPet = false
    )
}

練習 3

若要測試您的程式碼，您需要一個可以建立隨機員工的產生器。定義一個 RandomEmployeeGenerator 類別，其中包含固定的潛在姓名列表（在類別主體內）。配置類別的最低和最高薪水（在類別標頭內）。在類別主體中，定義 generateEmployee() 函數。main 函數再次展示了如何使用此類別。

TIP

在此練習中，您需要匯入一個套件，以便可以使用 Random.nextInt() 函數。

有關匯入套件的更多資訊，請參閱 套件與匯入 (Packages and imports)。

|---|---|

import kotlin.random.Random

data class Employee(val name: String, var salary: Int)

// Write your code here

fun main() {
    val empGen = RandomEmployeeGenerator(10, 30)
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    empGen.minSalary = 50
    empGen.maxSalary = 100
    println(empGen.generateEmployee())
}

|---|---|

import kotlin.random.Random

data class Employee(val name: String, var salary: Int)

class RandomEmployeeGenerator(var minSalary: Int, var maxSalary: Int) {
    val names = listOf("John", "Mary", "Ann", "Paul", "Jack", "Elizabeth")
    fun generateEmployee() =
        Employee(names.random(),
            Random.nextInt(from = minSalary, until = maxSalary))
}

fun main() {
    val empGen = RandomEmployeeGenerator(10, 30)
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    println(empGen.generateEmployee())
    empGen.minSalary = 50
    empGen.maxSalary = 100
    println(empGen.generateEmployee())
}

下一步

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