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面试题:Kotlin构造函数在复杂继承体系中的行为及优化策略

假设有一个复杂的Kotlin类继承体系,基类有多个构造函数,子类需要根据不同情况调用不同的基类构造函数,同时要考虑构造函数中参数的校验和资源的初始化。请详细描述这种场景下构造函数的调用顺序、可能遇到的问题以及相应的优化策略,并通过完整的代码示例展示实现过程。
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编程语言Kotlin

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面试题答案

一键面试

构造函数调用顺序

  1. 基类主构造函数:如果子类的主构造函数委托给基类的主构造函数,首先会执行基类主构造函数中的代码。
  2. 基类二级构造函数:若子类委托给基类的二级构造函数,在执行子类构造函数代码前,会先执行基类二级构造函数的代码。
  3. 子类初始化块:在基类构造函数执行完毕后,会执行子类的初始化块。
  4. 子类主构造函数:最后执行子类主构造函数的代码。

可能遇到的问题

  1. 参数校验问题:如果在基类构造函数中进行参数校验,子类传递的参数可能不符合基类的校验规则,导致运行时错误。
  2. 资源初始化重复:若基类和子类都需要初始化相同类型的资源,可能会出现重复初始化,浪费资源。
  3. 构造函数混乱:复杂的继承体系中,多个构造函数可能导致代码难以理解和维护。

优化策略

  1. 集中参数校验:可以在基类中定义一个内部校验函数,在基类和子类的构造函数中都调用这个函数,确保参数校验的一致性。
  2. 资源初始化管理:将资源初始化的逻辑集中在一个地方,例如在基类中定义一个初始化资源的方法,由子类在合适的时机调用,避免重复初始化。
  3. 简化构造函数:尽量减少构造函数的数量,通过默认参数和重载方法来简化构造逻辑,提高代码的可读性和可维护性。

代码示例

open class BaseClass {
    var value: Int
    var resource: String

    // 基类主构造函数
    constructor(value: Int, resource: String) {
        checkValue(value)
        this.value = value
        this.resource = initResource(resource)
    }

    // 基类二级构造函数
    constructor(value: Int) : this(value, "default resource")

    private fun checkValue(value: Int) {
        if (value < 0) {
            throw IllegalArgumentException("Value must be non - negative")
        }
    }

    private fun initResource(resource: String): String {
        // 实际资源初始化逻辑,这里简单返回
        return "Initialized: $resource"
    }
}

class SubClass : BaseClass {
    var subValue: String

    // 子类主构造函数,委托给基类主构造函数
    constructor(value: Int, resource: String, subValue: String) : super(value, resource) {
        this.subValue = subValue
    }

    // 子类二级构造函数,委托给基类二级构造函数
    constructor(value: Int, subValue: String) : super(value) {
        this.subValue = subValue
    }
}

可以通过以下方式测试:

fun main() {
    try {
        val sub1 = SubClass(10, "custom resource", "sub value 1")
        println("Sub1 value: ${sub1.value}, resource: ${sub1.resource}, subValue: ${sub1.subValue}")

        val sub2 = SubClass(20, "sub value 2")
        println("Sub2 value: ${sub2.value}, resource: ${sub2.resource}, subValue: ${sub2.subValue}")

        // 尝试传递负数会抛出异常
        // val sub3 = SubClass(-1, "sub value 3")
    } catch (e: IllegalArgumentException) {
        println("Caught exception: $e")
    }
}