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Kotlin属性委托

ds 2025/8/11 15:24:39

在 Kotlin 中，委托不仅适用于类，也适用于属性。与传统属性直接由字段支持不同，委托属性将 get 和 set 的职责交给了一段单独的代码块。这样做的好处是可以将某些通用功能抽象出来，供多个相似的属性共享，从而实现属性逻辑的复用，提升代码的效率和可维护性。

属性委托示例

我们来看一个名为 Example 的类，其中包含两个 String 类型的属性：firstProp 和 secondProp。如果我们希望这两个属性具有相同的格式化规则，可以为它们各自实现一个 setter 方法：

class Example {var firstProp: String = ""set(value) {// 移除所有元音，并将字符串转为大写field = value.replace(Regex("[aeiouAEIOU]"), "").uppercase()}var secondProp: String = ""set(value) {// 移除所有元音，并将字符串转为大写field = value.replace(Regex("[aeiouAEIOU]"), "").uppercase()}
}

代码说明

在这个例子中，我们给两个属性都定义了 set 函数，用来移除输入值中的所有元音字母并将其转换为大写。然而，这种做法会导致代码重复，不利于测试和维护。

一种更高效的写法是将 setter 委托出去，代码如下：

class Example {var firstProp: String by Formatter()var secondProp: String by Formatter()
}

代码说明

委托属性的声明方式是通过 by 关键字指定使用的委托对象。语法为：

val/var <属性名>: <类型> by <委托实例>

接下来我们看看如何实现这个 Formatter 委托类。

实现属性委托

属性委托类必须实现 getValue() 方法，若属性为 var 类型，还需实现 setValue() 方法。

在上面的例子中，Formatter 是负责控制 firstProp 和 secondProp 的 getter 和 setter 的委托类，实现如下：

import kotlin.reflect.KPropertyclass Formatter {private var value: String = ""operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String {return value}operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String) {this.value = value.replace(Regex("[aeiouAEIOU]"), "").uppercase()}
}

代码说明

自定义属性委托类时，需要定义两个操作符函数：

getValue()：负责返回属性的当前值；
setValue()：负责设置属性的新值。

这两个函数可以访问包含该属性的类（thisRef）以及属性本身的元数据（KProperty）。

参数详解示例

import kotlin.reflect.KPropertyclass AnotherExample {val stringProp: String by Delegate()fun foo(): String = ""
}class Delegate {private var curValue = ""operator fun getValue(thisRef: AnotherExample, property: KProperty<*>): String {println(thisRef.stringProp + thisRef.foo()) // 可通过 thisRef 访问其他成员return curValue}
}

代码说明

在这个例子中，我们将一个只读属性 val 委托给 Delegate 类，因此只需要提供 getValue() 方法。

thisRef 参数表示拥有该属性的对象（这里是 AnotherExample 实例）。
property 参数是一个 KProperty 实例，用于访问属性的元信息，例如：

println(property.name) // 输出属性名 stringProp

如果将属性改为 var，则还需要提供 setValue() 方法：

class AnotherExample {var stringProp: String by Delegate()
}class Delegate {private var curValue = ""operator fun getValue(thisRef: AnotherExample, property: KProperty<*>): String {return curValue}operator fun setValue(thisRef: AnotherExample, property: KProperty<*>, value: String) {println("属性 ${property.name} 的新值为: $value")curValue = value}
}

匿名委托对象（Anonymous Delegates）

Kotlin 允许你使用匿名对象来创建委托，而不需要额外定义一个类。只需要使用标准库提供的接口即可：

import kotlin.properties.ReadOnlyProperty
import kotlin.properties.ReadWriteProperty

ReadOnlyProperty 接口只需实现 getValue()；
ReadWriteProperty 继承自 ReadOnlyProperty 并添加了 setValue() 方法。

示例：

import kotlin.properties.ReadWriteProperty
import kotlin.reflect.KPropertyfun anonymousDelegate() = object : ReadWriteProperty<Any?, String> {var curValue = ""override fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String {return curValue}override fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String) {curValue = valueprintln("属性 ${property.name} 的新值是: $value")}
}fun main() {val readOnlyString: String by anonymousDelegate()var readWriteString: String by anonymousDelegate()readWriteString = "Hello!" // 输出：属性 readWriteString 的新值是: Hello!
}

代码说明

这个例子中我们定义了一个 anonymousDelegate() 函数，返回一个匿名对象，它实现了 ReadWriteProperty 接口。你可以在函数中局部使用这样的委托对象，这就是 Kotlin 所支持的 局部委托属性（local delegated properties）。

委托给另一个属性

Kotlin 还允许你将一个属性委托给另一个属性。示例：

class Example {private var _counter = 0var counter: Intget() = _counterset(value) {_counter = valueprintln("Counter 设置为 $value")}var anotherCounter: Int by this::counter
}fun main() {val example = Example()example.anotherCounter = 5 // 输出：Counter 设置为 5
}

代码说明

anotherCounter 使用 by this::counter 将委托权交给了 counter 属性。因此访问 anotherCounter 实际上等价于访问 counter。

如果要委托给另一个类的属性，只需将 this 替换为那个类的实例名即可。

最佳实践

尽量使用标准库中的委托类
Kotlin 标准库提供了 lazy、observable、map-based 等常用委托，能减少样板代码，建议优先使用。
保持委托单一职责
委托类应只处理一种逻辑，避免变得过于复杂，难以测试。
不要滥用委托机制
并不是所有属性都需要委托。只有在确实能提高复用、减少重复代码时才建议使用。