Kotlin的密封（Sealed）类：超强的枚举（KAD 28）

作者：Antonio Leiva

时间：Jun 27, 2017

原文链接：https://antonioleiva.com/sealed-classes-kotlin/

Kotlin的封装类是Java中没有的新概念，并为此开辟了另一片可能性新的世界。

密封类允许你表达约束层次结构，其中对象只能是给定类型之一。

也就是说，我们有一个具有特定数量的子类的类。最后，我们得到的结论是非常类似枚举的概念。所不同的是，在枚举中，我们每个类型只有一个对象；而在密封类中，同一个类可以拥有几个对象。

这种差异允许密封类的对象可以保持状态。这给我们带来一些的优势（稍后会看到），它也为函数性概念敞开大门。

怎样使用密封类

实际上，实现密封类很简单。让我们来看一组能够应用于整数操作的例子。

实现情况如下：

 sealed class Operation {
     class Add(val value: Int) : Operation()
     class Substract(val value: Int) : Operation()
     class Multiply(val value: Int) : Operation()
     class Divide(val value: Int) : Operation()
 }

我们创建一个名为Operation的密封类，它包含四种操作：加法，减法，乘法和除法。

这一好处是，现在when表达式要求我们为所有可能的类型提供分支：

 fun execute(x: Int, op: Operation) = when (op) {
     is Operation.Add -> x + op.value
     is Operation.Substract -> x - op.value
     is Operation.Multiply -> x * op.value
     is Operation.Divide -> x / op.value
 }

如果你离开任何一个子类，when会抱怨其不会编译。如果你实现它们，你不需要else语句。通常，由于我们确信我们对所有人都做正确的事情，不推荐这样做。

因为它会在编译时失败，并且不会运行，如果你决定添加新操作，这样做也非常好。现添加一对操作，增量和减量：

 sealed class Operation {
     ...
     object Increment : Operation()
     object Decrement : Operation()
 }

现在，你会看到编译器警告你，存在一个问题。只需为这些新操作添加分支：

 fun execute(x: Int, op: Operation) = when (op) {
     ...
     Operation.Increment -> x + 1
     Operation.Decrement -> x - 1
 }

你可能已经注意到我做了不同的事情。我使用对象而不是类。这是因为如果一个子类不保持状态，它只能是一个对象。你为该类创建的所有实例将完全相同，它们不能有不同的状态。

那么，在when表达式中，对那些情况你可以摆脱is。在这里，因为只有一个实例，你只能比较对象，你不需要检查对象的类型。如果为那些，你也可以保留is，它也能工作。

如果你仔细考虑一下，所有子类都是对象的密封类与枚举相同。

将副作用移到单点上

函数编程的副作用是一个非常通用概念。函数编程在很大程度上依赖于给定的功能，相同的参数将返回相同的结果。

任何修改状态都可能会破坏这一假设。但是任何程序都需要更改状态，与输入/输出元素进行通讯等。因此，重要的是如何在我们的代码中发现这些操作，并很容易隔离到特定地方。

例如，在Android视图上实现的任何操作都被视为副作用，因为视图的状态修改，而函数不知道。

我们可以创建一个密封类，使我们能够对视图进行操作。基于这个概念，以前的例子：

 sealed class UiOp {
     object Show: UiOp()
     object Hide: UiOp()
     class TranslateX(val px: Float): UiOp()
     class TranslateY(val px: Float): UiOp()
 }

 fun execute(view: View, op: UiOp) = when (op) {
     UiOp.Show -> view.visibility = View.VISIBLE
     UiOp.Hide -> view.visibility = View.GONE
     is UiOp.TranslateX -> view.translationX = op.px
     is UiOp.TranslateY -> view.translationY = op.px
 }

记住：因为我们不需要不同的实例，没有状态的操作就可以是对象。

现在，你可以创建一个Ui对象，汇集要在视图上做的所有接口操作，直到我们需要时，才执行它。

我们将描述我们想要做什么，然后我们可以创建一个执行它们的组件：

 class Ui(val uiOps: List = emptyList()) {
     operator fun plus(uiOp: UiOp) = Ui(uiOps + uiOp)
 }

Ui类存储操作列表，并指定一个累加和运算符，这将有助于使所有内容更清晰，更易于阅读。现在我们可以指定要执行的操作列表：

 val ui = Ui() +
         UiOp.Show +
         UiOp.TranslateX(20f) +
         UiOp.TranslateY(40f) +
         UiOp.Hide

 run(view, ui)

然后运行它。这里我只是使用一个run函数，但如果需要，这可以是一个完整的类。

 fun run(view: View, ui: Ui) {
     ui.uiOps.forEach { execute(view, it) }
 }

想象一下这些，现在你所做的一切都是按顺序运行的，但是这可能会很复杂。

此run函数可以传递给另一个函数或类，并且那些操作的运行方式将是完全可互换的。记住你可以将函数作为参数传递。

结论

密封类的概念非常简单，但是如果您之前没有使用函数式编程，则需要一些使用新概念的基础。

我必须说，由于我在函数式编程方面的知识限制，我还没有最大限度的使用密封类。

如果您像我一样热衷于此，我建议你查看以前的文章，您可以在其中了解更多有关Kotlin的信息，或者在本书中了解如何使用Kotlin从头开始创建一个完整的Android应用程序。

val ui = Ui() +

UiOp.Show +

UiOp.TranslateX(20f) +

UiOp.TranslateY(40f) +

UiOp.Hide

run(view,
ui)