Kotlin object 对象类

在 Kotlin 中，‌**object**‌ 关键字用于定义单例对象、伴生对象和匿名对象，其设计简化了特定场景下的代码。以下是 object 的核心用法和规则：

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一、单例对象（Singleton）

object 可以‌直接声明一个单例对象‌，无需手动实现单例模式（线程安全且惰性初始化）。

1. 语法与特性

object DatabaseConfig {
    val url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb"
    fun connect() { 
        println("Connected to $url") 
    }
}

• ‌单例性‌：整个程序生命周期内只有一个实例。
• ‌直接访问‌：通过类名直接调用成员。
• ‌线程安全‌：由 Kotlin 保证初始化安全。

2. 使用示例

// 调用单例对象的属性和方法
DatabaseConfig.connect() // 输出: Connected to jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

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二、伴生对象（Companion Object）

companion object 用于定义类的‌静态成员 ‌（类似 Java 的 static），但更灵活且支持接口实现。

1. 基本语法

class User(val name: String) {
    companion object {
        fun create(name: String): User = User(name)
        const val MAX_AGE = 100 // 常量
    }
}

• ‌访问方式‌：通过类名直接调用伴生对象的成员。
• ‌命名支持 ‌：可为伴生对象命名（默认名为 Companion）。

2. 使用示例

val user = User.create("Alice") // 调用伴生对象方法
println(User.MAX_AGE) // 100

3. 实现接口

伴生对象可以实现接口，增强灵活性：

interface Factory<T> {
    fun create(): T
}

class MyClass {
    companion object : Factory<MyClass> {
        override fun create(): MyClass = MyClass()
    }
}

val instance = MyClass.create() // 通过接口方法创建实例

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三、对象表达式（匿名对象）

object 表达式可快速创建‌匿名类的实例‌（类似 Java 的匿名内部类）。

1. 语法与场景

val listener = object : MouseAdapter() {
    override fun mouseClicked(e: MouseEvent) { 
        println("Click!") 
    }
}

• ‌匿名性‌：无类名，直接实现接口或继承类。
• ‌作用域限制‌：仅在声明的作用域内有效。

2. 访问外部变量

对象表达式可捕获外部变量：

var count = 0
val counter = object {
    fun increment() { count++ }
}
counter.increment()
println(count) // 1

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四、object 的继承与初始化

1. 继承类或接口

object 可以继承类和实现接口：

open class Handler {
    open fun handle() = println("Base handler")
}

val customHandler = object : Handler(), Runnable {
    override fun handle() = println("Custom handler")
    override fun run() = println("Running")
}

2. 初始化逻辑

单例对象和伴生对象支持初始化块：

object Singleton {
    init { 
        println("Initialized") // 首次访问时执行
    }
}

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五、与 Java 的对比

特性	Kotlin object	Java 实现
‌单例模式‌	直接声明，无需双重检查锁	需手动实现双重检查锁或枚举
‌静态成员‌	通过伴生对象（非真正的静态，但用法类似）	static 关键字
‌匿名内部类‌	对象表达式语法更简洁	new Interface() { ... }
‌线程安全性‌	自动保证初始化安全	需手动同步或使用类加载机制

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六、使用场景总结

场景	适用形式	示例
‌全局配置工具类‌	单例对象	数据库连接、日志工具
‌类静态成员‌	伴生对象	工厂方法、常量
‌事件监听回调‌	对象表达式	UI 事件处理、临时回调实现
‌接口快速实现‌	对象表达式	临时实现某个接口

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七、注意事项

1. ‌单例对象无法继承其他类 ‌

   单例对象本身是类，因此无法通过 open 扩展。

2. ‌伴生对象名称可省略 ‌

   默认名为 Companion，但可通过命名提高可读性：

   class MyClass {
       companion object NamedCompanion { ... }
   }

3. ‌对象表达式的作用域 ‌

   匿名对象的成员仅在局部作用域内可见：

   val obj = object { val x = 10 }
   println(obj.x) // ✅ 在局部作用域内有效
   // 但无法作为函数返回值（类型不明确）

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总结

• ‌单例对象‌：简化全局唯一实例的声明。
• ‌伴生对象‌：替代 Java 静态成员，支持接口实现。
• ‌对象表达式‌：快速创建匿名类的实例。

Kotlin 的 object 通过简洁的语法和强大的功能，显著减少了模板代码的编写。

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Kotlin 伴生对象

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在 Kotlin 中，‌伴生对象（Companion Object） ‌ 是用于替代 Java 中 static 成员的关键机制，但功能更强大且灵活。以下是其核心特性和用法：

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一、核心概念

1. ‌替代静态成员 ‌
   Kotlin 没有 static 关键字，伴生对象用于定义类的"静态"属性和方法。
2. ‌单例性 ‌
   每个类的伴生对象是唯一的单例实例，在类加载时初始化。
3. ‌可命名性 ‌
   伴生对象可以命名（默认名称为 Companion），提高可读性。

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二、基本语法

1. 定义伴生对象

class MyClass {
    companion object {
        const val TAG = "MyClass" // 常量
        fun create(): MyClass = MyClass() // 工厂方法
    }
}

2. 访问伴生对象成员

// 通过类名直接访问（类似静态调用）
val instance = MyClass.create() 
println(MyClass.TAG) // 输出: MyClass

3. 命名伴生对象

class User {
    companion object Factory { // 命名为 Factory
        fun create(name: String): User = User(name)
    }
}

// 调用方式
val user = User.Factory.create("Alice")

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三、使用场景

1. 工厂模式

通过伴生对象隐藏构造函数细节：

class Connection private constructor() {
    companion object {
        fun create(): Connection {
            // 初始化逻辑
            return Connection()
        }
    }
}

// 使用
val conn = Connection.create()

2. 常量定义

替代 Java 的静态常量：

class Constants {
    companion object {
        const val MAX_SIZE = 1024
        const val API_URL = "https://api.example.com"
    }
}

// 调用
println(Constants.MAX_SIZE)

3. 实现接口

伴生对象可以实现接口，增强扩展性：

interface JsonFactory<T> {
    fun fromJson(json: String): T
}

class Data {
    companion object : JsonFactory<Data> {
        override fun fromJson(json: String): Data {
            // 解析逻辑
            return Data()
        }
    }
}

// 通过接口调用
val data = Data.fromJson("{...}")

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四、高级特性

1. 初始化逻辑

伴生对象支持 init 代码块：

class Logger {
    companion object {
        init {
            // 初始化日志配置（首次访问时执行）
            println("Logger initialized")
        }
    }
}

2. 扩展函数

可为伴生对象定义扩展函数：

class MyClass {
    companion object 
}

// 扩展函数
fun MyClass.Companion.printInfo() {
    println("This is MyClass")
}

// 调用
MyClass.printInfo()

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五、与 Java 互操作

1. 暴露为静态成员

使用 @JvmStatic 和 @JvmField 让伴生对象成员在 Java 中像静态成员一样调用：

class KotlinClass {
    companion object {
        @JvmStatic
        fun staticMethod() {} 

        @JvmField
        val MAX = 100
    }
}

// Java 调用
KotlinClass.staticMethod(); 
int max = KotlinClass.MAX;

2. 访问伴生对象实例

在 Java 中可以通过 Companion 访问伴生对象：

// Java 代码
KotlinClass.Companion.getMAX(); // 无 @JvmField 时

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六、注意事项

1. ‌懒加载 ‌
   伴生对象在类首次被访问时初始化（线程安全）。
2. ‌不可访问实例成员 ‌
   伴生对象无法直接访问外部类的实例成员（因为它是静态作用域）。
3. ‌命名伴生对象的意义 ‌
   命名可提高代码可读性，尤其是在需要明确职责时（如 Factory、Serializer）。

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七、与对象表达式对比

特性	伴生对象	普通对象表达式
‌生命周期‌	与类绑定（单例）	临时对象（随作用域结束销毁）
‌访问方式‌	通过类名直接访问	需赋值给变量或直接使用
‌用途‌	替代静态成员、工厂模式等	临时实现接口或匿名类

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总结

• ‌伴生对象是 Kotlin 实现静态行为的推荐方式‌，兼具单例性和灵活性。
• 通过 companion object 定义常量、工厂方法或实现接口。
• 使用 @JvmStatic 和 @JvmField 优化与 Java 的互操作性。