Наследование

Для всех классов в Kotlin родительским суперклассом является класс Any. Он также является родительским классом для любого класса, в котором не указан какой-либо другой родительский класс.

class Example // Неявно наследуется от Any

У Any есть три метода: equals(), hashCode() и toString(). Эти методы определены для всех классов в Kotlin.

По умолчанию все классы в Kotlin имеют статус final, который блокирует возможность наследования. Чтобы сделать класс наследуемым, его нужно пометить ключевым словом open.

open class Base // Класс открыт для наследования

Для явного объявления суперкласса мы помещаем его имя за знаком двоеточия в оглавлении класса:

open class Base(p: Int)

class Derived(p: Int) : Base(p)

Если у класса есть основной конструктор, базовый тип может (и должен) быть проинициализирован там же, с использованием параметров основного конструктора.

Если у класса нет основного конструктора, тогда каждый последующий дополнительный конструктор должен включать в себя инициализацию базового типа с помощью ключевого слова super или давать отсылку на другой конструктор, который это делает. Примечательно, что любые дополнительные конструкторы могут ссылаться на разные конструкторы базового типа.

class MyView : View {
    constructor(ctx: Context) : super(ctx)

    constructor(ctx: Context, attrs: AttributeSet) : super(ctx, attrs)
}

Переопределение методов класса

Kotlin требует явно указывать модификаторы и для членов, которые могут быть переопределены, и для самого переопределения.

open class Shape {
    open fun draw() { /*...*/ }
    fun fill() { /*...*/ }
}

class Circle() : Shape() {
    override fun draw() { /*...*/ }
}

Для Circle.draw() необходим модификатор override. В случае её отсутствия компилятор выдаст ошибку. Если у функции типа Shape.fill() нет модификатора open, объявление метода с такой же сигнатурой в производном классе невозможно, с override или без. Модификатор open не действует при добавлении к членам final класса (т.е. класса без модификатора open).

Член класса, помеченный override, является сам по себе open, т.е. он может быть переопределён в производных классах. Если вы хотите запретить возможность переопределения такого члена, используйте final.

open class Rectangle() : Shape() {
    final override fun draw() { /*...*/ }
}

Переопределение свойств класса

Переопределение свойств работает также, как и переопределение методов; все свойства, унаследованные от суперкласса, должны быть помечены ключевым словом override, а также должны иметь совместимый тип. Каждое объявленное свойство может быть переопределено свойством с инициализацией или свойством с get-методом.

open class Shape {
    open val vertexCount: Int = 0
}

class Rectangle : Shape() {
    override val vertexCount = 4
}

Вы также можете переопределить свойство val свойством var, но не наоборот. Это разрешено, поскольку свойство val объявляет get-метод, а при переопределении его как var дополнительно объявляется set-метод в производном классе.

Обратите внимание, что ключевое слово override может быть использовано в основном конструкторе класса как часть объявления свойства.

interface Shape {
    val vertexCount: Int
}

class Rectangle(override val vertexCount: Int = 4) : Shape // Всегда имеет 4 вершины

class Polygon : Shape {
    override var vertexCount: Int = 0  // Может быть установлено любое количество
}

Порядок инициализации производного класса

При создании нового экземпляра класса в первую очередь выполняется инициализация базового класса (этому шагу предшествует только оценка аргументов, передаваемых в конструктор базового класса) и, таким образом, происходит до запуска логики инициализации производного класса.

open class Base(val name: String) {

    init { println("Инициализация класса Base") }

    open val size: Int = 
        name.length.also { println("Инициализация свойства size в класса Base: $it") }
}

class Derived(
    name: String,
    val lastName: String,
) : Base(name.replaceFirstChar { it.uppercase() }.also { println("Аргументы, переданные в конструктор класса Base: $it") }) {

    init { println("Инициализация класса Derived") }

    override val size: Int =
        (super.size + lastName.length).also { println("Инициализация свойства size в классе Derived: $it") }
}

fun main() {
    println("Построение класса Derived(\"hello\", \"world\")")
    Derived("hello", "world")
}

Это означает, что свойства, объявленные или переопределенные в производном классе, не инициализированы к моменту вызова конструктора базового класса. Если какое-либо из этих свойств используется в логике инициализации базового класса (прямо или косвенно через другую переопределенную open реализацию члена класса), это может привести к некорректному поведению или сбою во время выполнения. Поэтому при разработке базового класса следует избегать использования членов с ключевым словом open в конструкторах, инициализации свойств и блоков инициализации (init).

Вызов функций и свойств суперкласса

Производный класс может вызывать реализацию функций и свойств своего суперкласса, используя ключевое слово super.

open class Rectangle {
    open fun draw() { println("Рисование прямоугольника") }
    val borderColor: String get() = "black"
}

class FilledRectangle : Rectangle() {
    override fun draw() {
        super.draw()
        println("Заполнение прямоугольника")
    }

    val fillColor: String get() = super.borderColor
}

Во внутреннем классе доступ к суперклассу внешнего класса осуществляется при помощи ключевого слова super, за которым следует имя внешнего класса: super@Outer.

class FilledRectangle: Rectangle() {
    override fun draw() {
        val filler = Filler()
        filler.drawAndFill()
    }

    inner class Filler {
        fun fill() { println("Filling") }
        fun drawAndFill() {
            super@FilledRectangle.draw() // Вызывает реализацию функции draw() класса Rectangle
            fill()
            println("Нарисованный прямоугольник заполнен ${super@FilledRectangle.borderColor} цветом") // Используется реализация get()-метода свойства borderColor в классе
        }
    }
}

Правила переопределения

В Kotlin правила наследования реализации определены следующим образом: если класс наследует многочисленные реализации одного и того члена от ближайших родительских классов, он должен переопределить этот член и обеспечить свою собственную реализацию (возможно, используя одну из унаследованных).

Для того, чтобы отметить конкретный супертип (родительский класс), от которого мы наследуем данную реализацию, используйте ключевое слово super. Для задания имени родительского супертипа используются треугольные скобки, например super<Base>.

open class Rectangle {
    open fun draw() { /* ... */ }
}

interface Polygon {
    fun draw() { /* ... */ } // члены интерфейса открыты ('open') по умолчанию
}

class Square() : Rectangle(), Polygon {
    // Компилятор требует, чтобы функция draw() была переопределена:
    override fun draw() {
        super<Rectangle>.draw() // вызов Rectangle.draw()
        super<Polygon>.draw() // вызов Polygon.draw()
    }
}

Это нормально, наследоваться одновременно от Rectangle и Polygon, но так как у каждого из них есть своя реализация функции draw(), мы должны переопределить draw() в Square и обеспечить нашу собственную реализацию этого метода для устранения получившейся неоднозначности.