Kotlin 筆記：密封類與代數數據類型

一、密封類

Kotlin 類開放性排序

• 普通類（不加修飾符，不能繼承，默認是 final 的）
• 密封類（sealed 修飾符，有條件繼承）
• 開放類（open 修飾符，無條件繼承）

密封類的限制

• 可以繼承，但只能在當前文件繼承

  • 在本類內繼承
  • 在類外被同級類繼承（不能在一個同級類的內部被繼承）

  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
  }
  

• 不能實例化，因爲它的構造方法是私有的（它還是一個抽象類）

• 它的子類如不聲明 sealed，則不是一個密封類

密封類的作用

一個更強大的枚舉。

枚舉類：對象數量固定。
密封類：子類數量固定。

它們都可以實現：
在用於 when 表達式判斷時，可以不用寫 else（在 when 沒有覆蓋到所有情況時報錯，只在 when 表達式用於返回一個值時生效）。

密封類強於枚舉類的地方：
枚舉類固定數量的是對象。所有的枚舉對象都是一個類，不好區分不同的行爲。
密封類固定數量的是子類。子類可以有自己的屬性、方法，更加靈活。
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、代數數據類型

代數數據類型

ADT（Algebraic Data Type），一種組合數據類型，即由其他數據類型組合成的類型。兩種常見的代數數據類型是積類型、和類型。

計數

一個類型取值的種類數。
如：
Boolean 是 2
Unit 是 1
String 是無限
Int 是無限

積類型

如 Boolean、Unit 的積類型是 BooleanUnit，它的計數是 2*1=2。

和類型

枚舉可以看作一種和類型，它的計數是枚舉子項（對象）的個數。
密封類也可以看作一種和類型，它的計數是子類的個數。

代數數據類型的好處

類型安全，即計數固定，所以 when 可以省略 else。

爲什麼要用密封類，而不是 open 類？

一個 open 類可以被繼承，那麼它的取值類型計數是可以變化的，比如第三方庫中的一個文件中聲明瞭一個類，寫了一個沒有 else 的 when。然後宿主中有個類繼承了它，那這個 when 就會出現問題。
而密封類就不會有這個問題，只有文件的編寫者才能創建一個新的子類，從而改變它的取值類型計數。