委托属性

有一些常见的属性类型，虽然我们可以在每次需要的时候手动实现它们， 但是如果能够为大家把他们只实现一次并放入一个库会更好。例如包括

• 延迟属性（lazy properties）: 其值只在首次访问时计算，
• 可观察属性（observable properties）: 监听器会收到有关此属性变更的通知，
• 把多个属性储存在一个映射（map）中，而不是每个存在单独的字段中。

为了涵盖这些（以及其他）情况，Kotlin 支持 委托属性:

class Example { var p: String by Delegate() } 

语法是： val/var <属性名>: <类型> by <表达式>。在 by 后面的表达式是该 委托， 因为属性对应的 get()（和 set()）会被委托给它的 getValue() 和 setValue() 方法。 属性的委托不必实现任何的接口，但是需要提供一个 getValue() 函数（和 setValue()——对于 var 属性）。 例如:

class Delegate { operator fun getValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>): String { return "$thisRef, thank you for delegating '${property.name}' to me!" } operator fun setValue(thisRef: Any?, property: KProperty<*>, value: String) { println("$value has been assigned to '${property.name} in $thisRef.'") } } 

当我们从委托到一个 Delegate 实例的 p 读取时，将调用 Delegate 中的 getValue() 函数， 所以它第一个参数是读出 p 的对象、第二个参数保存了对 p 自身的描述 （例如你可以取它的名字)。 例如:

val e = Example() println(e.p) 

输出结果：

Example@33a17727, thank you for delegating ‘p’ to me! 

类似地，当我们给 p 赋值时，将调用 setValue() 函数。前两个参数相同，第三个参数保存将要被赋予的值：

e.p = "NEW" 

输出结果：

NEW has been assigned to ‘p’ in Example@33a17727. 

委托对象的要求规范可以在下文找到。

请注意，自 Kotlin 1.1 起你可以在函数或代码块中声明一个委托属性，因此它不一定是类的成员。 你可以在下文找到其示例。

标准委托

Kotlin 标准库为几种有用的委托提供了工厂方法。

延迟属性 Lazy

lazy() 是接受一个 lambda 并返回一个 Lazy <T> 实例的函数，返回的实例可以作为实现延迟属性的委托： 第一次调用 get() 会执行已传递给 lazy() 的 lambda 表达式并记录结果， 后续调用 get() 只是返回记录的结果。

val lazyValue: String by lazy { println("computed!") "Hello" } fun main(args: Array<String>) { println(lazyValue) println(lazyValue) } 

这个例子输出：

computed! Hello Hello 

默认情况下，对于 lazy 属性的求值是同步锁的（synchronized）：该值只在一个线程中计算，并且所有线程会看到相同的值。如果初始化委托的同步锁不是必需的，这样多个线程可以同时执行，那么将 LazyThreadSafetyMode.PUBLICATION 作为参数传递给 lazy() 函数。 而如果你确定初始化将总是发生在单个线程，那么你可以使用 LazyThreadSafetyMode.NONE 模式， 它不会有任何线程安全的保证和相关的开销。

可观察属性 Observable

Delegates.observable() 接受两个参数：初始值和修改时处理程序（handler）。 每当我们给属性赋值时会调用该处理程序（在赋值后执行）。它有三个参数：被赋值的属性、旧值和新值：

import kotlin.properties.Delegates class User { var name: String by Delegates.observable("<no name>") { prop, old, new -> println("$old -> $new") } } fun main(args: Array<String>) { val user = User() user.name = "first" user.name = "second" } 

这个例子输出：

<no name> -> first first -> second 

如果你想能够截获一个赋值并“否决”它，就使用 vetoable() 取代 observable()。 在属性被赋新值生效之前会调用传递给 vetoable 的处理程序。

把属性储存在映射中

一个常见的用例是在一个映射（map）里存储属性的值。 这经常出现在像解析 JSON 或者做其他“动态”事情的应用中。 在这种情况下，你可以使用映射实例自身作为委托来实现委托属性。

class User(val map: Map<String, Any?>) { val name: String by map val age: Int by map } 

在这个例子中，构造函数接受一个映射参数：

val user = User(mapOf( "name" to "John Doe", "age" to 25 )) 

委托属性会从这个映射中取值（通过字符串键——属性的名称）：

println(user.name) // Prints "John Doe" println(user.age) // Prints 25 

这也适用于 var 属性，如果把只读的 Map 换成 MutableMap 的话：

class MutableUser(val map: MutableMap<String, Any?>) { var name: String by map var age: Int by map } 

局部委托属性（自 1.1 起）

你可以将局部变量声明为委托属性。 例如，你可以使一个局部变量惰性初始化：

fun example(computeFoo: () -> Foo) { val memoizedFoo by lazy(computeFoo) if (someCondition && memoizedFoo.isValid()) { memoizedFoo.doSomething() } } 

memoizedFoo 变量只会在第一次访问时计算。 如果 someCondition 失败，那么该变量根本不会计算。

属性委托要求

这里我们总结了委托对象的要求。

对于一个只读属性（即 val 声明的），委托必须提供一个名为 getValue 的函数，该函数接受以下参数：

• thisRef —— 必须与 属性所有者 类型（对于扩展属性——指被扩展的类型）相同或者是它的超类型，
• property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型，

这个函数必须返回与属性相同的类型（或其子类型）。

对于一个可变属性（即 var 声明的），委托必须额外提供一个名为 setValue 的函数，该函数接受以下参数：

• thisRef —— 同 getValue()，
• property —— 同 getValue()，
• new value —— 必须和属性同类型或者是它的超类型。

getValue() 或/和 setValue() 函数可以通过委托类的成员函数提供或者由扩展函数提供。 当你需要委托属性到原本未提供的这些函数的对象时后者会更便利。 两函数都需要用 operator 关键字来进行标记。

委托类可以实现包含所需 operator 方法的 ReadOnlyProperty 或 ReadWriteProperty 接口之一。 这俩接口是在 Kotlin 标准库中声明的：

interface ReadOnlyProperty<in R, out T> { operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T } interface ReadWriteProperty<in R, T> { operator fun getValue(thisRef: R, property: KProperty<*>): T operator fun setValue(thisRef: R, property: KProperty<*>, value: T) } 

翻译规则

在每个委托属性的实现的背后，Kotlin 编译器都会生成辅助属性并委托给它。 例如，对于属性 prop，生成隐藏属性 prop$delegate，而访问器的代码只是简单地委托给这个附加属性：

class C { var prop: Type by MyDelegate() } // 这段是由编译器生成的相应代码： class C { private val prop$delegate = MyDelegate() var prop: Type get() = prop$delegate.getValue(this, this::prop) set(value: Type) = prop$delegate.setValue(this, this::prop, value) } 

Kotlin 编译器在参数中提供了关于 prop 的所有必要信息：第一个参数 this 引用到外部类 C 的实例而 this::prop 是 KProperty 类型的反射对象，该对象描述 prop 自身。

请注意，直接在代码中引用绑定的可调用引用的语法 this::prop 自 Kotlin 1.1 起才可用。

提供委托（自 1.1 起）

通过定义 provideDelegate 操作符，可以扩展创建属性实现所委托对象的逻辑。 如果 by 右侧所使用的对象将 provideDelegate 定义为成员或扩展函数，那么会调用该函数来创建属性委托实例。

provideDelegate 的一个可能的使用场景是在创建属性时（而不仅在其 getter 或 setter 中）检查属性一致性。

例如，如果要在绑定之前检查属性名称，可以这样写：

class ResourceLoader<T>(id: ResourceID<T>) { operator fun provideDelegate( thisRef: MyUI, prop: KProperty<*> ): ReadOnlyProperty<MyUI, T> { checkProperty(thisRef, prop.name) // 创建委托 } private fun checkProperty(thisRef: MyUI, name: String) { …… } } fun <T> bindResource(id: ResourceID<T>): ResourceLoader<T> { …… } class MyUI { val image by bindResource(ResourceID.image_id) val text by bindResource(ResourceID.text_id) } 

provideDelegate 的参数与 getValue 相同：

• thisRef —— 必须与 属性所有者 类型（对于扩展属性——指被扩展的类型）相同或者是它的超类型，
• property —— 必须是类型 KProperty<*> 或其超类型。

在创建 MyUI 实例期间，为每个属性调用 provideDelegate 方法，并立即执行必要的验证。

如果没有这种拦截属性与其委托之间的绑定的能力，为了实现相同的功能， 你必须显式传递属性名，这不是很方便：

// 检查属性名称而不使用“provideDelegate”功能 class MyUI { val image by bindResource(ResourceID.image_id, "image") val text by bindResource(ResourceID.text_id, "text") } fun <T> MyUI.bindResource( id: ResourceID<T>, propertyName: String ): ReadOnlyProperty<MyUI, T> { checkProperty(this, propertyName) // 创建委托 } 

在生成的代码中，会调用 provideDelegate 方法来初始化辅助的 prop$delegate 属性。 比较对于属性声明 val prop: Type by MyDelegate() 生成的代码与上面（当 provideDelegate 方法不存在时）生成的代码：

class C { var prop: Type by MyDelegate() } // 这段代码是当“provideDelegate”功能可用时 // 由编译器生成的代码： class C { // 调用“provideDelegate”来创建额外的“delegate”属性 private val prop$delegate = MyDelegate().provideDelegate(this, this::prop) val prop: Type get() = prop$delegate.getValue(this, this::prop) } 

请注意，provideDelegate 方法只影响辅助属性的创建，并不会影响为 getter 或 setter 生成的代码。