Java里的static在Kotlin里怎样实现

时间:2021-04-02 人气:0

static修饰符是java里面非常常用的一个东西，用法也非常多。然而，在kotlin里竟然没有这个东西！那该如何替代呢？本文就总结了下java里面static的几种常见用法在kotlin里的替代方式。

static在java里面的用法总结

static在java里面的用法有很多，最常用的有下面几种：

静态变量及方法
静态初始化
静态内部类

下面我们就看看这几种场景在kotlin是如何实现的。

场景一：静态变量及方法

静态变量及方法可能是我们平时用到static最多的地方，我们先看看java里面是如何做的。

java静态变量及方法介绍：

首先，是静态变量和方法的定义：

public class StaticTest {
  public static int STATIC_VAR = 0;

  public static void staticMethod(String str){
    System.out.println(str);
  }
}

然后是静态变量和方法的使用：

StaticTest.STATIC_VAR = 10;
StaticTest.staticMethod("hello");

java的实现方式大家都非常熟悉了，下面着重说说kotlin是如何实现的。

kotlin替代静态变量及方法的方案

kotlin通过引入“伴生对象”的概念来替代java里的静态变量及方法。

“伴生对象”这个名词听上去很古怪，其实非常简单：在类的内容使用companion来标记一个对象。所有需要“静态化”的变量和方法都放在这个对象里。

下面是定义伴生对象的代码：

class StaticTest {
  companion object{//伴生对象是可以指定名字的，不过一般都省略掉。
    var STATIC_VAR = 0

    fun staticMethod(str: String?) {
      println(str)
    }
  }
}

接下来看看如何使用伴生对象，伴生对象只能通过类名来访问，使用方法和java差不多：

StaticTest.STATIC_VAR = 100
StaticTest.staticMethod("hello")

kotlin的伴生对象解决了什么问题？

大家可能会好奇，为什么kotlin要用这么一个奇怪的方式来解决这个问题呢？

我的理解是有两个原因：

第一，使用伴生对象体现了kotlin一贯的设计理念：一切都是对象！伴生对象也是对象！而java的static，显然和对象没有关系。

第二，伴生对象解决了java静态变量及方法的一个常见的反模式：静态方法及变量可以通过对象的引用来访问。

还是拿上面的例子，java的静态变量及方法可以通过类引用和对象引用两种方法访问：

//通过类引用访问
StaticTest.STATIC_VAR = 10; 
StaticTest.staticMethod("hello");

//通过对象引用访问
StaticTest obj = new StaticTest();
obj.STATIC_VAR = 10;
obj.staticMethod("hello");

而通过对象引用访问静态变量及方法，显然是不合适的。但是在java里却没有办法从语法层面避免这个问题。

而kotlin的伴生对象只能通过类引用访问，从语法的层面解决了这个问题：

//使用类引用访问
StaticTest.STATIC_VAR = 100
StaticTest.staticMethod("hello")
  
//不能使用对象引用访问
val obj = StaticTest()
obj.STATIC_VAR = 100 //编译错误
obj.staticMethod("hello") //编译错误

总之，kotlin里每个新的语言特性，都是为了填补java的某一个坑。

场景二：静态初始化

java里的静态初始化可以在类加载的时候初始化一些静态变量，比如：

public class StaticTest {
  public static int STATIC_VAR = 0;
  
  static {
    STATIC_VAR = 100;
    System.out.println("in static init");
  }
  
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(StaticTest.STATIC_VAR);
  }
}

上面的代码执行结果如下：

in static init
100

在kotlin里，因为java的静态变量及方法都是放在伴生对象里实现的，而伴生对象也是一个普通对象，所以可以通过伴生对象的init方法来实现变量的初始化，代码如下：

class StaticTest {
  companion object{//伴生对象是可以指定名字的，不过一般都省略掉。
    var STATIC_VAR = 0

    init {
      STATIC_VAR = 100
      println("in companion object init")
    }
  }
}

执行代码：

println(StaticTest.STATIC_VAR)

结果如下：

in companion object init
100

可以看到，kotlin的实现方式要比java的更加一致，既然大家都是对象，所以都是通过init来初始化的。而java里，非静态变量是通过构造函数来初始化的，而静态变量是通过static代码块来初始化的，两者很不一致。

场景三：静态内部类

java的内部类有两种，普通内部类和静态内部类。二者的区别是前者可以访问外部类的变量，而后者不可以。同时普通内部类会持有外部类的一个引用，静态内部类则没有。

public class StaticTest {
  
  private int out = 0;
  
  class InnerClass{
    public void InnerClassMethod(){
      out = 100; //可以访问外部类的变量
    }
  }

  static class StaticInnerClass{
    public void StaticInnerClassMethod(){
      out = 100; //编译错误，不可以访问外部类的变量
    }
  }
}

而kotlin的内部类也有两种：内部类和嵌套类。从语法上说，二值的差别就是前者多一个inner修饰符。

下面是和java的比较：

kotlin的内部类（使用inner修饰符）相当于java的普通内部类，可以访问外部变量，同时持有外部对象的引用。
kotlin的嵌套类（没有inner修饰符）相当于java的静态内部类，不可以访问外部变量

kotlin嵌套类的例子：

class StaticTest {
  var out = 0

  inner class InnerClass{
    fun InnerClassMethod(){
      out = 100 //内部类可以访问外部变量
    }
  }
}

kotlin内部类的例子：

class StaticTest {
  var out = 0

  class InnerClass{
    fun InnerClassMethod(){
      out = 100 //编译错误，嵌套类不可以访问外部变量
    }
  }
}

通过对比，大家应该很容易的搞清楚kotlin里内部类和嵌套类的区别了。

总结：

本文的知识点总结如下：

java的静态变量和方法，在kotlin中使用伴生对象替代
java的静态初始化，在kotlin中使用伴生对象的init替代
java的静态内部类，在kotlin中使用嵌套类来替代

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