14. 数据类与密封类

数据类（data class）

存数据的类用 data class，一行声明，自动生成一堆实用方法：

data class User(val name: String, val age: Int, val email: String = "")

自动生成的有：

• equals() / hashCode()：按属性值比较。
• toString()：格式 User(name=张三, age=18, email=...)。
• copy()：复制对象，可改部分属性。
• componentN()：解构声明用。

val u1 = User("张三", 18)
val u2 = User("张三", 18)
println(u1 == u2)          // true，按值比较

val u3 = u1.copy(age = 20) // 改年龄，其他不变
val (name, age, email) = u1 // 解构声明

限制

• 主构造至少要有一个 val/var 参数。
• 不能是 abstract、open、sealed、inner。
• 数据类非常适合做模型层（网络响应、数据库实体）。

• Android 里网络响应实体、Room 数据库 Entity、Compose 状态，首选 data class。它默认不可变（属性都用 val），并发安全。

解构声明

data class 自动支持解构，把对象拆成多个变量：

data class Point(val x: Int, val y: Int)

val p = Point(10, 20)
val (x, y) = p
println("$x, $y")          // 10, 20

// 在 for 循环里
val points = listOf(Point(1, 2), Point(3, 4))
for ((x, y) in points) {
    println("$x, $y")
}

Map 的 entry 也能解构：for ((k, v) in map)。

密封类（sealed class）

Android 状态管理的核心工具。密封类是一种受限的类层级，所有子类必须定义在同一个文件（或同一模块的同一包），编译器能知道所有可能子类。

sealed class UiState {
    object Loading : UiState()                          // 加载中
    data class Success(val data: List<Item>) : UiState() // 成功
    data class Error(val message: String) : UiState()   // 失败
}

配合 when 使用

密封类最大的好处是 when 配合时编译器会强制你处理所有分支，漏掉一个编译报错：

fun render(state: UiState) {
    when (state) {
        is UiState.Loading -> showLoading()
        is UiState.Success -> showData(state.data)    // is 后自动智能转换
        is UiState.Error -> showError(state.message)
        // 不需要 else，因为编译器知道就这三种
    }
}

新增一个子类时，所有 when 处都会报错提醒你补上，这是密封类相比抽象类的安全优势。

• 从 Kotlin 1.5 起，密封类和密封接口的子类可以放在同一包的不同文件里，不必挤在一个文件。但概念上还是「受限的、可知的子类集合」。

密封接口

Kotlin 1.5 起支持 sealed interface，用于限制接口的实现者：

sealed interface Result
object Success : Result
data class Failure(val error: Throwable) : Result

枚举类（enum class）

枚举是一组命名的常量，适合表示有限个互斥状态：

enum class Direction {
    NORTH, SOUTH, EAST, WEST
}

enum class HttpStatus(val code: Int, val message: String) {
    OK(200, "Success"),
    NOT_FOUND(404, "Not Found"),
    SERVER_ERROR(500, "Internal Server Error");

    fun isSuccess() = code in 200..299
}

枚举特性：

• 每个枚举常量是单例。
• 可以有属性和方法。
• 默认实现 name（名字）和 ordinal（序号）。
• 实现 Comparable，能比较顺序。

val status = HttpStatus.NOT_FOUND
println(status.code)            // 404
println(status.name)            // NOT_FOUND
println(status.isSuccess())     // false

enum vs sealed class

场景	选择
固定几个简单常量（星期、方向）	enum
每个状态带不同数据（成功带数据、失败带错误）	sealed class
子类是现有类的子类	sealed class（enum 不能继承）
需要带状态的实例	sealed class（enum 常量不能有不同实例）

Android 里 UI 状态大多用 sealed class，因为不同状态数据结构不同。

object 声明

前面讲过 object 做单例。这里补充几个场景。

匿名对象

需要临时实现接口或抽象类，用 object：

button.setOnClickListener(object : View.OnClickListener {
    override fun onClick(v: View) {
        // 处理点击
    }
})

Kotlin 里更常见的是直接传 Lambda（如果接口是 SAM 类型）：

button.setOnClickListener { v ->
    // 处理点击
}

伴生对象里用 object

工厂方法、缓存等常放伴生对象：

class NetworkClient private constructor(private val baseUrl: String) {
    companion object {
        private val cache = mutableMapOf<String, NetworkClient>()

        fun get(baseUrl: String): NetworkClient =
            cache.getOrPut(baseUrl) { NetworkClient(baseUrl) }
    }
}

Android 实战：UI 状态建模

Compose 里典型的状态管理用密封类：

// 定义状态
sealed class LoginState {
    object Idle : LoginState()
    object Loading : LoginState()
    data class Success(val userId: String) : LoginState()
    data class Failure(val error: String) : LoginState()
}

// ViewModel 里
class LoginViewModel : ViewModel() {
    private val _state = MutableStateFlow<LoginState>(LoginState.Idle)
    val state: StateFlow<LoginState> = _state

    fun login(email: String, password: String) {
        viewModelScope.launch {
            _state.value = LoginState.Loading
            try {
                val userId = repo.login(email, password)
                _state.value = LoginState.Success(userId)
            } catch (e: Exception) {
                _state.value = LoginState.Failure(e.message ?: "登录失败")
            }
        }
    }
}

// Compose 里渲染
@Composable
fun LoginScreen(state: LoginState) {
    when (state) {
        is LoginState.Idle -> LoginForm()
        is LoginState.Loading -> CircularProgressIndicator()
        is LoginState.Success -> Text("欢迎 ${state.userId}")
        is LoginState.Failure -> Text("错误：${state.error}")
    }
}

新增一种状态时，编译器会强制你在 when 里补上对应分支，避免漏处理。

小结

data class 自动生成 equals/hashCode/toString/copy，做模型首选。密封类限制子类集合，配合 when 强制完整匹配，是 Android 状态管理的核心。枚举适合有限个简单常量。object 做单例和匿名实现。下一节学集合与泛型。