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Null 安全性 (Null safety)

Kotlin 支援使用類別 (classes) 和物件 (objects) 的物件導向程式設計 (object-oriented programming)。物件 (objects) 對於在您的程式中儲存資料很有用。 類別 (classes) 讓您可以宣告物件 (object) 的一組特性。當您從類別 (class) 建立物件 (objects) 時，您可以節省 時間和精力，因為您不必每次都宣告這些特性。

若要宣告類別 (class)，請使用 class 關鍵字：

class Customer

屬性 (Properties)

類別 (class) 物件 (object) 的特性可以在屬性 (properties) 中宣告。您可以宣告類別 (class) 的屬性 (properties)：

• 在類別名稱後面的括號 () 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 (properties) 宣告為唯讀 (val)，除非它們需要在建立類別 (class) 的實例 (instance) 後進行變更。

您可以在括號內宣告沒有 val 或 var 的屬性 (properties)，但在建立實例 (instance) 後，這些屬性 (properties) 無法存取。

備註

• 括號 () 內包含的內容稱為類別標頭 (class header)。
• 您可以在宣告類別屬性 (class properties) 時使用 尾隨逗號 (trailing comma)。

就像函式參數一樣，類別屬性 (class properties) 可以具有預設值：

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

建立實例 (Create instance)

若要從類別 (class) 建立物件 (object)，您可以使用建構函式 (constructor) 宣告類別實例 (instance)。

預設情況下，Kotlin 會自動建立一個建構函式 (constructor)，其參數在類別標頭 (class header) 中宣告。

例如：

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

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

在範例中：

• Contact 是一個類別 (class)。
• contact 是 Contact 類別 (class) 的一個實例 (instance)。
• id 和 email 是屬性 (properties)。
• id 和 email 與預設建構函式 (default constructor) 一起用於建立 contact。

Kotlin 類別 (classes) 可以有多個建構函式 (constructors)，包括您自己定義的建構函式 (constructors)。若要瞭解更多關於如何宣告 多個建構函式 (constructors) 的資訊，請參閱 建構函式 (Constructors)。

存取屬性 (Access properties)

若要存取實例 (instance) 的屬性 (property)，請在實例名稱後寫入屬性名稱，並附加句點 .：

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

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
    
    // Prints the value of the property: email
    println(contact.email)           
    // [email protected]

    // Updates the value of the property: email
    contact.email = "[email protected]"
    
    // Prints the new value of the property: email
    println(contact.email)           
    // [email protected]
}

提示

若要將屬性 (property) 的值串連為字串的一部分，您可以使用字串模板 (${})。 例如：

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

成員函式 (Member functions)

除了宣告屬性 (properties) 作為物件 (object) 特性的一部分之外，您還可以使用成員函式 (member functions) 定義物件 (object) 的行為。

在 Kotlin 中，成員函式 (member functions) 必須在類別主體內宣告。若要在實例 (instance) 上呼叫成員函式 (member function)，請在實例名稱後寫入函式名稱，並附加句點 .。例如：

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

fun main() {
    val contact = Contact(1, "[email protected]")
    // Calls member function printId()
    contact.printId()           
    // 1
}

資料類別 (Data classes)

Kotlin 具有資料類別 (data classes)，它對於儲存資料特別有用。資料類別 (data classes) 具有與 類別 (classes) 相同的功能，但它們會自動帶有額外的成員函式 (member functions)。這些成員函式 (member functions) 讓您可以輕鬆地將 實例 (instance) 列印到可讀的輸出、比較類別 (class) 的實例 (instances)、複製實例 (instances) 等。由於這些函式是 自動可用的，因此您不必花時間為每個類別 (class) 編寫相同的樣板程式碼。

若要宣告資料類別 (data class)，請使用關鍵字 data：

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

資料類別 (data classes) 最有用的預定義成員函式 (predefined member functions) 是：

函式 (Function)	描述 (Description)
toString()	列印類別實例 (class instance) 及其屬性 (properties) 的可讀字串。
equals() or ==	比較類別 (class) 的實例 (instances)。
copy()	藉由複製另一個類別 (class) 來建立類別實例 (class instance)，可能具有一些不同的屬性 (properties)。

請參閱以下章節，瞭解如何使用每個函式的範例：

• 列印為字串 (Print as string)
• 比較實例 (Compare instances)
• 複製實例 (Copy instance)

列印為字串 (Print as string)

若要列印類別實例 (class instance) 的可讀字串，您可以明確呼叫 toString() 函式，或使用列印函式 （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)
    
    // Automatically uses toString() function so that output is easy to read
    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 (Compare instances)

若要比較資料類別實例 (data class instances)，請使用等號運算子 ==：

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)

    // Compares user to second user
    println("user == secondUser: ${user == secondUser}") 
    // user == secondUser: true
    
    // Compares user to third user
    println("user == thirdUser: ${user == thirdUser}")   
    // user == thirdUser: false

}

複製實例 (Copy instance)

若要建立資料類別實例 (data class instance) 的精確副本，請在該實例上呼叫 copy() 函式。

若要建立資料類別實例 (data class instance) 的副本並變更某些屬性 (properties)，請在該實例上呼叫 copy() 函式 並新增屬性 (properties) 的替換值作為函式參數。

例如：

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

fun main() {

    val user = User("Alex", 1)

    // Creates an exact copy of user
    println(user.copy())       
    // User(name=Alex, id=1)

    // Creates a copy of user with name: "Max"
    println(user.copy("Max"))  
    // User(name=Max, id=1)

    // Creates a copy of user with id: 3
    println(user.copy(id = 3)) 
    // User(name=Alex, id=3)

}

建立實例 (instance) 的副本比修改原始實例 (original instance) 更安全，因為任何依賴 原始實例 (original instance) 的程式碼都不會受到副本以及您對其所做事情的影響。

有關資料類別 (data classes) 的更多資訊，請參閱 資料類別 (Data classes)。

本導覽課程的最後一章是有關 Kotlin 的 Null 安全性 (null safety)。

練習 (Practice)

練習 1

定義一個具有兩個屬性 (properties) 的資料類別 (data class) Employee：一個用於姓名，另一個用於薪水。請確保 薪水的屬性 (property) 是可變的，否則您將無法在年底獲得加薪！主函式 (main function) 示範了如何 可以使用這個資料類別 (data class)。

|---|---|

// 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

宣告編譯此程式碼所需的額外資料類別 (data classes)。

|---|---|

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 (class)，其中包含 潛在名稱的固定清單（在類別主體內）。使用最小和最大薪水（在 類別標頭 (class header) 內）配置類別 (class)。在類別主體中，定義 generateEmployee() 函式。再次，主函式 (main function) 示範了 您可以使用此類別 (class)。

在此練習中，您匯入一個套件，以便可以使用 Random.nextInt() 函式。 有關匯入套件的更多資訊，請參閱 套件和匯入 (Packages and imports)。

提示 1

清單有一個名為 .random() 的擴充函式 ，它會傳回清單中的隨機項目。

提示 2

Random.nextInt(from = ..., until = ...) 為您提供指定限制內的隨機 Int 數字。

|---|---|

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 (Next step)

Null 安全性 (Null safety)