Kotlin之Get和Set

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Kotlin中存在默认添加get或set方法的语法，这点和Java有很大的区别，本篇将反编译字节码来解析其中的奥义。

开胃菜

首先看一个例子：

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class KotlinNew {
  private val a :Int
  get() = 3
  var isEm: Boolean = true
  get() = true
}

配合IDE，通过局部调整这个例子中的代码至少可以揭示以下几点：

  • val字段如果有get()语句，可以不用首先初始化，当然既没有get也没有初始化也不行；
  • 而var字段必须初始化，即便有get()语句也不行；
  • 因为var和val的区别，所以var有get()和set()，但是val()只有get()；

通过这个例子可以了解一些基本概念，也能快速进入读代码状态。

编译示例并解析

给出一个示例：

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class KotlinGetAndSet01 {
    var a: Int = 1
    var b: Int = 2
        get() = field
        set(value) {
            if (value >= 0)
                field = value
        }
}
fun main(args: Array<String>) {
  var k = KotlinGetAndSet01();
  k.a
}

编译后产生两个文件，反编译其中的KotlinGetAndSet01.class有：

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public final class kotlindemo01.KotlinGetAndSet01 {
  public final int getA();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #10                 // Field a:I
       4: ireturn
  public final void setA(int);
    Code:
       0: aload_0
       1: iload_1
       2: putfield      #10                 // Field a:I
       5: return
  public final int getB();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #19                 // Field b:I
       4: ireturn
  public final void setB(int);
    Code:
       0: iload_1
       1: iflt          9
       4: aload_0
       5: iload_1
       6: putfield      #19                 // Field b:I
       9: return
  public kotlindemo01.KotlinGetAndSet01();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #25                 // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: aload_0
       5: iconst_1
       6: putfield      #10                 // Field a:I
       9: aload_0
      10: iconst_2
      11: putfield      #19                 // Field b:I
      14: return
}

反编译KotlinGetAndSet01Kt.class有：

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public final class kotlindemo01.KotlinGetAndSet01Kt {
  public static final void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: aload_0
       1: ldc           #9                  // String args
       3: invokestatic  #15                 // Method kotlin/jvm/internal/Intrinsics.checkParameterIsNotNull:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/String;)V
       6: new           #17                 // class kotlindemo01/KotlinGetAndSet01
       9: dup
      10: invokespecial #21                 // Method kotlindemo01/KotlinGetAndSet01."<init>":()V
      13: astore_1
      14: aload_1
      15: invokevirtual #25                 // Method kotlindemo01/KotlinGetAndSet01.getA:()I
      18: pop
      19: return
}

乍一看可以得到这几个结论：

  • 无论类中的字段有没有显式给出get()或set()，编译后都会产生get和set方法；
  • main函数中调用对象的字段实际上是调用方法，且属于动态分派；
  • 代码中显式给出get()或set()会覆盖默认方法；

在get、set方法中都包含getfield或者putfield，这两个字节码指令处理的都是对象的字段，这里以putfield为例来说明；

在setA方法中，aload_0将this压入操作数栈，iload_1将传入的参数压入操作数栈，putfield会将这两个数据都弹出，然后根据它接收的操作数，来给this代表的对象中的相关字段赋值；

小结

本篇只是从源码解析的角度来了解Kotlin中的get和set，并没从设计的角度。默认的时候访问对象的字段，实际上已经调用了该字段的get或set方法，而Java是需要手动添加的，当需要更改逻辑的时候，可以显式更改get或set内的代码。