Android经典实战之用Kotlin泛型实现键值对缓存

简介: 本文介绍了Kotlin中泛型的基础知识与实际应用。泛型能提升代码的重用性、类型安全及可读性。文中详细解释了泛型的基本语法、泛型函数、泛型约束以及协变和逆变的概念,并通过一个数据缓存系统的实例展示了泛型的强大功能。

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Kotlin 中的泛型是一种允许类型参数化的特性。它可以增强代码的重用性、类型安全性和可读性。在实际编写代码时,通过泛型,你可以编写更为通用的类和方法,而不必具体针对某种特定类型。

基本语法

在 Kotlin 中,使用尖括号 <> 来定义泛型。例如,泛型类的定义如下:

class Box<T>(t: T) {
    var value = t
}

这里,T 是一个类型参数,可以在类的任何成员中使用。你可以像这样创建 Box 对象:

val intBox = Box<Int>(10)
val stringBox = Box<String>("Hello")

泛型函数

同样,你也可以定义泛型函数:

fun <T> singletonList(item: T): List<T> {
    return listOf(item)
}

调用泛型函数:

val list = singletonList(1) // 返回 List<Int>

泛型约束

有时你可能希望类型参数满足某些条件,比如必须是某个类的子类或实现了某个接口。这可以通过泛型约束实现:

fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
    // sort implementation
}

在这个例子中,类型参数 T 被约束为 Comparable 的子类型。

型变(Variance)

Kotlin 中的型变分为协变(Covariance)和逆变(Contravariance)。协变允许子类型替换父类型,而逆变则相反。

协变

协变使用 out 关键字修饰类型参数。这意味着类型参数只能出现在输出位置:

class Producer<out T>(private val value: T) {
    fun produce(): T {
        return value
    }
}

val producer: Producer<Number> = Producer<Int>(10) // 合法

逆变

逆变使用 in 关键字修饰类型参数。这意味着类型参数只能出现在输入位置:

class Consumer<in T> {
    fun consume(item: T) {
        // Consume the item
    }
}

val consumer: Consumer<Number> = Consumer<Any>() // 合法

泛型实战

以下是一个实际示例,展示如何在 Kotlin 中使用泛型构建一个通用的数据缓存系统:

class Cache<K, V> {
    private val map = mutableMapOf<K, V>()

    fun put(key: K, value: V) {
        map[key] = value
    }

    fun get(key: K): V? {
        return map[key]
    }

    fun remove(key: K): V? {
        return map.remove(key)
    }

    fun clear() {
        map.clear()
    }
}

// 使用这个缓存类
fun main() {
    val cache = Cache<String, Int>()
    cache.put("key1", 1)
    cache.put("key2", 2)

    println(cache.get("key1")) // 输出 1
    println(cache.get("key2")) // 输出 2

    cache.remove("key1")
    println(cache.get("key1")) // 输出 null

    cache.clear()
    println(cache.get("key2")) // 输出 null
}

通过这个 Cache 类,你可以缓存任意类型的键值对,比如 String 对应 Int,或者其他任意类型的组合:

val stringCache = Cache<String, String>()
val intCache = Cache<Int, Double>()

总之,泛型是 Kotlin 中非常强大且灵活的特性,可以使你的代码更具复用性和类型安全性。通过以上的基础知识和实战示例,你可以更好地理解和应用泛型。


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