Kotlin 笔记：密封类与代数数据类型

一、密封类

Kotlin 类开放性排序

• 普通类（不加修饰符，不能继承，默认是 final 的）
• 密封类（sealed 修饰符，有条件继承）
• 开放类（open 修饰符，无条件继承）

密封类的限制

• 可以继承，但只能在当前文件继承

  • 在本类内继承
  • 在类外被同级类继承（不能在一个同级类的内部被继承）

  sealed class A {
      class B: A() // OK, B is not sealed class
  }
  class C: A() // OK, B is not sealed class
  class D {
      class E:A() // not OK
  }
  

• 不能实例化，因为它的构造方法是私有的（它还是一个抽象类）

• 它的子类如不声明 sealed，则不是一个密封类

密封类的作用

一个更强大的枚举。

枚举类：对象数量固定。
密封类：子类数量固定。

它们都可以实现：
在用于 when 表达式判断时，可以不用写 else（在 when 没有覆盖到所有情况时报错，只在 when 表达式用于返回一个值时生效）。

密封类强于枚举类的地方：
枚举类固定数量的是对象。所有的枚举对象都是一个类，不好区分不同的行为。
密封类固定数量的是子类。子类可以有自己的属性、方法，更加灵活。
如：

sealed class Shape {
    class Circle(val radius: Double) : Shape()
    class Rectangle(val width: Double, val height: Double) : Shape()
    class Triangle(val base: Double, val height: Double) : Shape()
}

fun getArea(shape: Shape): Double = when (shape) {
    is Shape.Circle -> Math.PI * shape.radius * shape.radius
    is Shape.Rectangle -> shape.width * shape.height
    is Shape.Triangle -> shape.base * shape.height / 2.0
}

二、代数数据类型

代数数据类型

ADT（Algebraic Data Type），一种组合数据类型，即由其他数据类型组合成的类型。两种常见的代数数据类型是积类型、和类型。

计数

一个类型取值的种类数。
如：
Boolean 是 2
Unit 是 1
String 是无限
Int 是无限

积类型

如 Boolean、Unit 的积类型是 BooleanUnit，它的计数是 2*1=2。

和类型

枚举可以看作一种和类型，它的计数是枚举子项（对象）的个数。
密封类也可以看作一种和类型，它的计数是子类的个数。

代数数据类型的好处

类型安全，即计数固定，所以 when 可以省略 else。

为什么要用密封类，而不是 open 类？

一个 open 类可以被继承，那么它的取值类型计数是可以变化的，比如第三方库中的一个文件中声明了一个类，写了一个没有 else 的 when。然后宿主中有个类继承了它，那这个 when 就会出现问题。
而密封类就不会有这个问题，只有文件的编写者才能创建一个新的子类，从而改变它的取值类型计数。