Kotlin: Razredi in Objekti

• Predavanje se osredotoča na programski jezik Kotlin.

Prejšnja Predavanja:

• Kotlin osnove vključujejo osnovne in referenčne tipe, zaloge vrednosti tipov, izraze, ukaze, identifikatorje, rezervirane besede, formalne parametre in argumente.
• Objektno usmerjeni del vključuje razrede in dedovanje je obravnavano kot tudi konstruktorji (primarni in sekundarni), inicializacijski bloki, set/get metode in privzete vrednosti parametrov.

Razredi in Objekti (ponovitev):

• Obravnavani so primarni konstruktorji, privzete vrednosti, lastnosti in objekti.

Osnove Razredov in Objektov:

• Dostop do instančnih spremenljivk se izvaja preko zapisa objectReference.fieldName.
• Dostop do metod se izvaja preko objectReference.methodName(argumentList) ali objectReference.methodName().
• Ustvarjanje anonimnih objektov.

Razredi in Objekti:

• Če konstruktorji niso definirani, prevajalnik doda privzeti konstruktor, ki kliče privzeti konstruktor nadrazreda.
• Garbage collection se uporablja za dealokacijo objektov v Kotlinu.
• Objekt se odstrani, ko nanj ne kaže nobena referenca več, v procesu 'garbage collection'.
• Referenca se odstrani ob zaključku bloka (anonimnega ali poimenovanega).
• Vse reference morajo biti odstranjene, preden se objekt lahko odstrani v procesu 'garbage collection'.

Dedovanje:

• Razredi so privzeto final, kar pomeni, da ni možno dodati podrazreda.
• Razred se odpre za spremembe z uporabo rezervirane besede open.

Dedovanje, Super in Prekrivanje Metod:

• Metode v Kotlinu so privzeto final in jih ni možno prekriti, razen če so označene kot open.

Prekrivanje Metod:

• Metode se prekrijejo z rezervirano besedo override.

Rezervirana Beseda this:

• Rezervirana beseda this je referenca na trenutni objekt.
• this se uporablja, kadar parameter metode ali konstruktorja prekrije instančno spremenljivko.
• V konstruktorju se this uporablja za klic drugih konstruktorjev tega razreda (explicit constructor invocation).

Vmesniki (Interfaces):

• Vsebujejo samo spremenljivke (implicitno public) in signature metod (implicitno public).
• Vmesnikov ni možno instancirati.
• Vmesnik lahko razširi druge vmesnike.
• Razredi implementirajo vmesnike.
• Referenca je lahko tipa interface.
• Taki referenci se lahko priredi objekt, ki mora biti primerek razreda, ki implementira ta vmesnik.
• Kotlin omogoča dedovanje in implementacijo več vmesnikov.

Parametri:

• Identifikator, ki označuje parameter, mora biti edinstven v dosegu, kjer je metoda definirana.
• Parameter je lahko enak imenu instančne spremenljivke, pri čemer parameter zakrije instančno spremenljivko (shadowing).
• Zakrivanje (shadowing) se uporablja v konstruktorjih in metodah, ki nastavljajo vrednosti instančnih spremenljivk.
• Kotlin uporablja kopirni mehanizem za parametre po vrednosti (call by value).
• Pri objektih se v metodo prenaša referenca po vrednosti, kar pomeni, da se vrednost objekta lahko spremeni znotraj metode.

Zakrivanje Instančnih Spremenljivk (Shadowing):

• Zakrivanje (shadowing) instančnih spremenljivk.

Prekrivanje (Overloading):

• Kontekstno neodvisno prekrivanje (ni možno deklarirati dveh metod z enako signaturo, ki vračata različen tip).

Prekrivanje (Overriding):

• Kovariantna sprememba tipa, ki ga funkcija vrača (covariant return type).
• Klic ustrezne metode je odvisen od dinamičnega tipa prejemnika sporočila (virtual method invocation).
• Vse metode so virtualne.
• Prekrite metode lahko imajo določila, ki omogočajo večjo dostopnost kot v nadrazredu (npr. protected v nadrazredu in public v podrazredu).

Razred Any:

• Generična koda se dobi z uporabo razreda Any.
• Any je nadrazred vseh tipov, vključno s primitivnimi tipi.
• Any ne more vsebovati vrednosti null.

Pretvorbe (Casting):

• Uporaba objekta na mestu, kjer se pričakuje objekt drugačnega tipa.
• Operatorja za preverjanje tipa sta is in !is.
• Obstajajo pametne pretvorbe (smart casts), nevarne pretvorbe (as) in varne pretvorbe (as?).
• Implicitna pretvorba (angl. implicit casting)
• Eksplicitna pretvorba (angl. explicit casting)

Razred Unit:

• Unit se vrne iz funkcije, ki ne vrne ničesar, podobno kot void v Javi.
• Takšna funkcija običajno povzroči stranski učinek.
• Tip Unit ima samo eno možno vrednost, in sicer objekt Unit.

Razred Nothing:

• Nothing nima vrednosti.
• Če funkcija vrača tip Nothing, se ne more normalno izvesti, ampak vrne izjemo ali vstopi v neskončno zanko.
• Koda, ki sledi klicu funkcije s tipom Nothing, je označena kot nedosegljiva.
• Nothing nima niti vrednosti null.

Podatkovni Razredi:

• Namen je zadrževanje podatkov.
• Uporablja se rezervirana beseda data.
• Prevajalnik avtomatično generira metode equals(), toString() itd.
• Podatkovni razredi ne morejo biti označeni z: abstract, open, inner, sealed.
• Zahteve za primarni konstruktor: vsaj en parameter, vsebuje parametre označene z val ali var.

Enum Razredi:

• Naštevanje objektov, ki jih povežemo v en tip.
• Spremenljivka tipa enum bo imela neko vnaprej določeno konstanto vrednost.

Sealed Razredi:

• Uporabljajo se za omejevanje hierarhije razredov (dedovanja).
• Razred se lahko izpelje samo znotraj iste datoteke (zapečaten).
• Ni jih mogoče izpeljati izven datoteke kjer so deklarirani.

Abstraktni Razredi:

• Omogočajo definicijo abstraktnih razredov s ključno besedo abstract.
• Iz abstraktnih razredov ni mogoče ustvariti objektov.
• Člani abstraktnega razreda niso abstraktni razen, če so označeni kot abstract.

Razširitvene Funkcije (Extension Functions):

• Omogočajo dodajanje metod razredom izven njihove definicije.

Object:

• Uporablja se za definicijo podatkovnega tipa z eno samo pojavitvijo (Singleton).
• Ustvarja se brez razreda in konstruktorja.

Companion Object:

• Posebna deklaracija objekta znotraj razreda (spremljevalni objekt).
• Sintaktično podobno statičnim metodam v drugih jezikih.
• Člane objekta pokličete z imenom njegovega razreda in metodo.

Lambda Funkcije:

• So preprost način za ad hoc zapis funkcij.
• Pogosto so zapisane zelo kratko.
• Uporabljajo sklepanje o tipu in spremenljivko it.

Funkcije Višjega Reda:

• Funkcija, ki sprejme funkcijo kot parameter ali jo vrne.

Funkcije Inline:

• Izboljšajo zmogljivost funkcij višjega reda.
• Povejo prevajalniku, naj kopira telo funkcije na mesto klica.
• Označujejo se s ključno besedo inline.

Izjeme:

• So težave, ki se pojavijo med izvajanjem.
• Kotlin podpira try-catch bloke, finally bloke, metanje izjem (throw) in anotacijo @Throws.
• Catch bloke lahko podvajamo.

Generiki:

• Omogočajo parametrizacijo razredov, vmesnikov in metod s tipi (type parameters).
• Spremenljivke tipa so lahko kateri koli referenčni tip.