Kotlin的data class

在 Kotlin 中，data class 是一种专门用来存储数据的类。与普通类相比，data class 提供了简化数据存储的语法，并且自动生成了一些常用的方法，例如 toString()、equals()、hashCode() 和 copy()。

1. 定义 data class

data class 的定义非常简单，只需要在 class 前加上 data 关键字即可：

data class Person(val name: String, val age: Int)

2. data class 的自动生成功能

使用 data class，Kotlin 自动为你生成以下功能：

• toString(): 用于友好地输出对象的字符串表示。
• equals() 和 hashCode(): 用于对象比较（基于内容，而不是引用）。
• copy(): 用于创建对象的副本，可以选择修改部分属性。
• componentN() : 按属性顺序为每个属性生成 componentN() 方法，支持解构声明。

示例

data class Person(val name: String, val age: Int)

fun main() {
    val person1 = Person("Alice", 25)

    // 自动生成的 toString()
    println(person1)  // 输出: Person(name=Alice, age=25)

    // 自动生成的 equals()
    val person2 = Person("Alice", 25)
    println(person1 == person2)  // 输出: true

    // 自动生成的 copy()
    val person3 = person1.copy(age = 30)
    println(person3)  // 输出: Person(name=Alice, age=30)

    // 自动生成的 componentN()
    val (name, age) = person1
    println("Name: $name, Age: $age")  // 输出: Name: Alice, Age: 25
}

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3. data class 的限制

• 主构造函数必须至少有一个参数：

  data class Empty() // 报错：必须至少包含一个参数

• 主构造函数的参数必须是 val 或 var：

  data class InvalidDataClass(name: String) // 报错：name 不是 val 或 var

• data class 不能是抽象类、密封类或内部类：

  abstract data class AbstractDataClass(val id: Int) // 报错

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4. copy() 方法

copy() 方法是 data class 的一个重要特性。它允许你复制一个对象，并根据需要修改部分属性，而无需手动创建新对象。

示例

data class Product(val name: String, val price: Double, val stock: Int)

fun main() {
    val originalProduct = Product("Laptop", 999.99, 50)
    val updatedProduct = originalProduct.copy(price = 899.99, stock = 30)

    println(originalProduct)  // 输出: Product(name=Laptop, price=999.99, stock=50)
    println(updatedProduct)   // 输出: Product(name=Laptop, price=899.99, stock=30)
}

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5. 解构声明

通过 componentN() 方法，data class 的属性可以直接解构为多个变量。

示例

data class Point(val x: Int, val y: Int)

fun main() {
    val point = Point(10, 20)
    val (x, y) = point

    println("x: $x, y: $y")  // 输出: x: 10, y: 20
}

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6. 嵌套 data class

data class 可以嵌套在另一个类中，用于更复杂的数据结构。

示例

data class Address(val city: String, val street: String)
data class User(val name: String, val address: Address)

fun main() {
    val user = User("Alice", Address("New York", "5th Avenue"))
    println(user)  // 输出: User(name=Alice, address=Address(city=New York, street=5th Avenue))
}

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7. hashCode() 和 equals()

data class 自动生成基于内容的 equals() 和 hashCode() 方法，适合用于对象比较和哈希集合。

示例

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

fun main() {
    val item1 = Item(1, "Pen")
    val item2 = Item(1, "Pen")
    val itemSet = setOf(item1, item2)

    println(item1 == item2)  // 输出: true
    println(itemSet.size)    // 输出: 1
}

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8. data class 表格分析

特性	功能
toString()	返回类的字符串表示（属性及其值）。
equals()	基于内容的相等性判断。
hashCode()	基于属性值生成哈希值，适用于哈希集合（如 HashSet 和 HashMap）。
copy()	创建对象副本，并允许修改部分属性值。
componentN()	支持解构声明，将对象属性解构为独立的变量。
嵌套	可以嵌套使用，用于创建复杂的嵌套数据结构。

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9. 适用场景

• 数据存储 ：data class 非常适合表示数据结构（如模型类、DTO、VO 等）。
• 集合操作 ：配合 map、filter 等集合函数使用。
• 解构操作：轻松解构数据到多个变量。
• 对象比较：需要基于内容而非引用的比较时非常方便。

通过 data class，Kotlin 提供了一种高效、简洁的方式来管理和操作数据结构。

10. 注意事项

• 主构造函数的参数会自动作为 val 或 var 属性，且只能是这些属性会参与生成的默认方法。
• data class 不支持继承（它们默认是 final 的）。
• 可以自定义方法，但需注意保持数据对象的纯粹性。