Kotlin (1) --基础篇_文化 & 方法_赵瑞超

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本文旨在通过介绍 Kotlin 的基础知识、开发环境配置、基本语法，使工程师对 Kotlin 形成整体认识，顺利上手 Kotlin 开发；对比 Kotlin 和 Java 的不同用法，Kotlin 和 Java 混合编译相互调用的方法，为工程师开始 Java 代码改造、进行现有 Java 工程下的混合开发做好准备。

Kotlin 简介

基于 JVM 运行的静态类型编程语言：
提供编译器（compiler），库（libraries），工具（tooling）
JetBrains 推出，旨在:
创建一种兼容 Java 的语言；

编译速度和执行效率至少同 Java 一样，原因包括：

Kotlin Lib 很小，引入开销很小；
使用 lambda，免去创建很多新对象；
方法 inline 设置操作，减少运行时进栈、出栈、保存状态的开销。
比 Java 更安全；
比 Java 更简洁；
比最成熟的竞争者 Scala 还简单。

Kotlin 特性：

实用（Pragmatic）；
简洁（Concise）；
安全（Safe）。

版本演进

2010 年：Kotlin 进入开发；
2011 年 7 月：推出 Kotlin；
2016.2.15：官方发布第一个 release 版本 v1.0；
2017.3.2：Kotlin v1.1 release 版本；
2017.5.19：Google 正式宣布官方支持 Kotlin，将 Kotlin 作为 Android 开发一级编程语言（First-Class Language）。

目标人群：

基于 JVM，可用于服务端开发；
基于 Android（JVM）和 Browser（JavaScript），可用于客户端开发，前端开发；
基于 Native，可绕过 JVM 与底层代码打交道。

Kotlin 开发环境配置及代码运行

基于 JVM 运行的静态类型编程语言：

环境配置

IDE

o IntelliJ IDEA

§ IDE 15 及以上已经集成支持 Kotlin；

§ 15 以下安装 Kotlin 插件：Preferences–>Pugins–>搜索 Kotlin

o Android Studio

§ 添加 Kotlin 语言库和序列化对象 Parcelable 插件：

§ AS 3.0 及以上已经集成；

§ AS 3.0 前，Settings—>Plugins—>InstallJetBrains plugin—>Kotlin

§ 在项目中配置的三个方式：

Tools|Kotlin|ConfigureKotlin
打开一个 Java file，通过以下三种方式让 Java 转 Kotlin（不可以从 Kotlin 转 Java），首次操作并会提示配置：
Code—>Convert Javafile to Kotlin file(ALT⇧⌘K)
Help—>Find Action(⇧⌘A)：输入 Convert Java file to Kotlin file
.java 中的代码片段拷贝到 .kt 后即自动转换。
新建 Kotlin flie 提示配置。

§ 配置生效后的效果：

在 build.gradle（Project）中会自动添加如下：

buildscript{
    ext.kotlin_version = '1.1.2-5'
    dependencies {
        classpath"org.jetbrains.kotlin:kotlin-gradle-plugin:$kotlin_version"
    }
}

复制代码

在 build.gradle（Module）中添加如下：

applyplugin: 'kotlin-android'
dependencies{
    compile"org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jre7:$kotlin_version"
}

复制代码

Eclipse

o 安装插件：Help–> EclipseMarketplace…–> 搜索 Kotlin

· Online playground

o https://try.kotl.in/

o 无需安装、配置，可编写、编译、运行。

· 支持 Maven/Ant/Gradle

· 支持 cmd line：

// Compile
kotlinc<source file or directory> -include-runtime -d <jar name>
// Executecode
java -jar<jar name>

复制代码

代码运行

· IntelliJ

o New Project ：选择 Kotlin（JVM）

o 在 src 下 New Kotlin File/Class：MyTest

o 点击左侧图标运行

并会自动完成下图配置。

特别注意：config 是 MyTestKt，而不是 MyTest，自行 Edit Config 时，在 Main Class 栏位不要填错。

Kotlin 语法

本节列出 Kotlin 的基本语法，尤其是和 Java 写法不同之处。

1.变量（Variables）

用关键字"val" 声明常量，对应 java 中的"final"；用关键字"var" 声明变量，对应 Java 中的非"final"。Kotlin 支持类型推断，省略变量类型。

valanswer: Int = 42
/ / 类型推断，可以省略类型：
val answer= 42

复制代码

2.函数（Functions）

Kotlin 对于函数定义和 Java 区别较大， Kotlin 中一个函数的构成如下图：

有块函数体（blockbody function）和表达式函数体（expression body function）两种形式。

// blockbody function
fun max(a:Int, b: Int): Int
{
    return if (a > b) a else b
}
//expression body function
fun max(a:Int, b: Int): Int = if (a > b) a else b

复制代码

包级别函数（top-levelfunction / Package-level function）

不属于任何类，属于当前包（package），其功能类似于 Java 中提供静态方法的工具类。

// Java 中的静态工具类：
packagestrings;
publicclass JoinKt {
    public static String joinToString(...) {... }
}

复制代码

// Kotlin 中使用包级别函数：
packagestrings
funjoinToString(...): String { ...
Kotlin 的包级别函数在 Java 中的调用方式：
// 在 Kotlin 中 package 前加入注释
@file:JvmName("StringFunctions")
packagestrings
funjoinToString(...): String { ... }

复制代码

// 在 Java 中调用：
importstrings.StringFunctions;
StringFunctions.joinToString(list,", ", "", "");

复制代码

扩展函数（extension function）

在类外定义，但是是被扩展类的类成员。其格式如下：

其中 receiver type 是被新增的函数所在的类。receiver object 是调用此方法的对象。

Java 没有的特性。

举例：在 StringUtil.kt 文件中，扩展 String 类的一个方法，名为 lastChar()，用于返回字符串的最后一个字符。

packagestrings

funString.lastChar(): Char = get(length - 1)

lastChar() 这个方法在 Kotlin 和 Java 中都可以被使用：

// Kotlin 中调用：

println(“Kotlin”.lastChar())

// Java 中调用：

char c =StringUtilKt.lastChar(“Kotlin”);

在 Android 中，为 Framework 类定义扩展函数，可以简化系统方法的调用方式。

举例：为 Activity 扩展 toast 方法，在派生 Activity 中直接调用 toast() 取代 Toast.makeTest().show()。

//Kotlin

fun Activity.toast(message:CharSequence, duration: Int = Toast.LENGTH_SHORT) {

Toast.makeText(this, message,duration).show()

复制代码

}

高阶函数

可以接受函数作为参数，也可以返回函数作为结果。Java 没有的特性。举例：Android 中使用 SharePreference 来存储数据，需要包括 edit()、appply()等方法。可以使用 Kotlin 封装成一个传入函数参数的方法，直接调用。如下：

//kotlin
funSharedPreferences.editor(f: (SharedPreferences.Editor) -> Unit) {
    val editor = edit()
    f(editor)
    editor.apply()
}
//实际调用
PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this).editor{
    it.putBoolean("installed", true)
}

复制代码

1.#### 控制结构（Control）

when

比 Java 中的 switch 强大，条件支持类型更宽松。

// 一对一，其中 Color 是封装类，不是简单类型。
fungetMnemonic(color: Color) =
when(color) {
    RED -> "Richard"
    ORANGE -> "Of"
    YELLOW -> "York"
    GREEN -> "Gave"
    BLUE -> "Battle"
    INDIGO -> "In"
    VIOLET -> "Vain"
}


// 多对一
fungetWarmth(color: Color) = when(color)
{
    RED, ORANGE, YELLOW -> "warm"
    GREEN -> "neutral"
    BLUE, INDIGO, VIOLET -> "cold"
}
 
// 混合
funmix(c1: Color, c2: Color) = when (setOf(c1, c2)) {
    setOf(RED, YELLOW) -> ORANGE
    setOf(YELLOW, BLUE) -> GREEN
    setOf(BLUE, VIOLET) -> INDIGO
    else -> throw Exception("Dirtycolor")
}

复制代码

循环

while 和 Java 写法相同。for 写法如下：

for(x inrange)

复制代码

range 是范围，可以有以下几种写法:

1…10 // 表示 [1,10]

1 until 10// 表示 [1, 10)

100 downTo1 step 2 //表示 100, 98,96…2

1. #### 集合（collection）

提供新 API，比 Java 的定义方式简单。

val set =setOf(1, 7, 53)

val list =listOf(1, 7, 53)

val map =mapOf(1 to “one”, 7 to “seven”, 53 to"fifty-three")

1. #### Interface

与 Java 相比， Kotlin 一个显著的改进之处是：接口支持提供缺省实现的方法，派生类不再用实现所有接口方法。同时 Kotlin 中，复写方法必须显示声明 override，否则不被编译。

interfaceClickable {
    fun click()
    // 可以有缺省实现的接口函数
    fun showOff() = println("I'mclickable!")
}
 
interfaceFocusable {
    fun showOff() = println("I'mfocusable!")
}
 
//override 必须写上
classButton : Clickable, Focusable {
    override fun click() = println("I wasclicked")
    // Clickable, Focusable 都有 showOff()，所以此处必须复写 showOff()，否则编译错误。反之有缺省实现的函数可以不复写。
    override fun showOff() {
    // java 的写法是：Clickable.super.showOff()
        super<Clickable>.showOff()
        super<Focusable>.showOff()
    }
}

复制代码

1. #### 类

Java 中类和方法默认是可继承的（ open），Kotlin 中默认是不可继承的（ final ）。这是因为：基类的修改易造成派生类的写法不符合之前的预期，破坏了稳定性。

// Button 可以被继承
open classButton : Clickable {
    // final
    fun disable() {}
    // open
    open fun animate() {}
    //继承自接口，也继承了其open属性。
    override fun click() {}
    //显示声明为final，将改变其open属性。
    final override fun click() {}
}

复制代码

抽象类

Kotlin 中，抽象函数必须被派生类实现，默认为 open，非抽象函数默认为 final，需要被继承要标记 open。

//抽象类
abstractclass Animated {
    abstract fun animate()
    open fun stopAnimating() { }
    fun animateTwice() { }
}

复制代码

类的构造函数

Kotlin 与 Java 构造函数区别较大。 Kotlin 包括主构造函数和次构造函数。

(1) 主构造函数（primary constructor）在类名后直接用 () 或 constructor() 定义参数，个数为一个或没有。在构造函数中为属性设置默认值，解决了 Java 多构造函数。

// 在构造函数中声明的参数，它们默认属于类的公有字段，可以直接被其他类访问到，如果不想被访问到，要用 private 修饰。
// valnickname
classUser(val nickname: String)
classUser(private val nickname: String)
classSecretive private constructor() {}
// 有默认值的构造函数。解决 Java 的多构造函数。
classUser(val nickname: String,
valisSubscribed: Boolean = true)
// 使用方式：
val user1= User("alice")
val user2= User("aclice", flase)

复制代码

(2) 次构造函数（Secondary constructor）：在{}中定义，个数为没有、一个或多个。可用于和 Java 互调。

classMyButton : View {
    //this继承自自己类的构造函数
    constructor(ctx: Context): this(ctx,MY_STYLE) {
    }
    //super使用父类的构造函数
    constructor(ctx: Context, attr:AttributeSet): super(ctx, attr) {
    }
}

复制代码

Data Class

Kotlin 特有，不用 IDE 生成模板代码，而是编译成 class 过程中插入 toString()（实例所有变量的 String 表示）、equals()（实例所有变量的值比较）、hasCode()（实例的 HashCode）等方法。无需显式 override

data classUser(val nickname: String,
           val isSubscribed: Boolean = true)
val user1= User("Bob", false)
val user2= User("Bob", false)
println(user1)
println(user1.equals(user2))
 
// 结果为：
User(nickname=Bob,isSubscribed=false)
true
 
// 如果是普通class,且没有重写toString() 等方法，结果为：
User@78308db1
false

复制代码

可以将 dataClass 的.kt 编译成.class，再反编译成.java，看它被自动插入了的方法。

1. #### object 关键字

Kotlin 特有，在定义类、属性、方法、块的同时创建出一个实例 INSTANCE，而无需调用构造函数，所以不用为 object 类定义构造函数。

object Payroll{
    val allEmployees =arrayListOf<Person>()
    fun calculateSalary() {
        for (person in allEmployees) {
            ...
        }
    }
}
// 直接用类名调用
Payroll.allEmployees.add(Person(...))
Payroll.calculateSalary()

复制代码

可用于 Java 中静态方法改造为 Kotlin 方法后，用 Java 调用 Kotlin 中方法：

// Kotlin 改造的静态方法
objectStringUtils {
    @JvmStatic fun isEmpty(str: String):Boolean {
        return "" == str
    }
 
    fun isEmpty2(str: String): Boolean {
        return "" == str
    }
}
 
// 在 Java 中两种调用方法：
// 为了让 Java 调用，使用@JvmStatic
StringUtils.isEmpty("hello");
// objectclass，获取实例再调用。
StringUtils.INSTANCE.isEmpty2("hello");

复制代码

介绍语法过程中，涉及到了 Kotlin 文件结构，这里总结一下：

· package

o package 用于在命名空间组织代码，而非用于可见性；

o package 内多个文件间的方法可以直接调用到；

o package 间用 import。

· class, function, property

o 一个 .kt file 可以包含多个 class；

o 包级别函数（top-level function）和包级别属性（top-level property）不属于任何类。

Kotlin 与 Java 相比的特性

本节列出 Kotlin 的基本语法，尤其是和 Java 写法不同之处。

前文讲到一些 Kotlin 较 Java 相比的特性，包括支持类型推断简化变量定义方式，支持扩展函数方便方法调用，支持缺省参数简化多构造函数或多复写，支持缺省函数使接口继承不用重写所有方法等，再介绍几个：

空指针检测 NullPointerException

通过编译报错，预防潜在空指针；通过安全访问方式代替之前的 != null 的繁琐使用方式。

var s1:String? = "abc"
if(s1!!.length == 1)
if(s1?.length == 1)

复制代码

类型转换异常检测 ClassCastException

关键字 is 用于类型检测及转换。类型不匹配不执行 if 语句；类型匹配直接使用，无需显式强转。

if (s1 isString) {
    println(s1.toUpperCase())
}

复制代码

lateinit

通常，类的成员变量声明时必须初始化，否则编译错误。使用 lateinit 可以将初始化延迟到使用时。

  private lateinit var textview: TextView

复制代码

Kotlin 与 Java 混合编程

除了前面章节示例中的互相调用，这里再列举一些互相调用的例子。

1. Kotlin 调用 Java

如果 Java 类存在 setXXX 和 getXXX 的方法，Kotlin 即可以直接调用其属性。

//Java
publicclass DataClass {
    private int id;
 
    public int getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }}
// Kotlin
funmain(args: Array<String>) {
    val dataClass = DataClass()
    dataClass.id = 0
    println(dataClass.id)
}

复制代码

Java 方法名用的是 Kotlin 关键字时，需要反引号``包起来从能被 Kotlin 调用。

foo.`is`(bar)

复制代码

Kotlin 在访问 Java 变量或 Java 方法时，变量、方法的参数和返回值（称为：平台类型 Platform Type）的空与否由我们自己决定，编译不会报错。所以在 Java 类中可以用 @NotNull、@Nullable 做好提示。

//Java
publicclass DataClass {
    private String id;
 
    public String getId() {
        return null;
    }
}
//Kotlin
funmain(args: Array<String>) {
    val nullSafetyJava = DataClass()
    val data = nullSafetyJava.id
    //编译不报错，但是运行时dataCannotBeNull这行报错。
    val dataCanBeNull: String? = data
    val dataCannotBeNull: String = data
}
//
// Java
publicabstract class NullSafetyAbsClass {
    public abstract @NotNull StringformatDate(Date date);}
//开发者在Kotlin中使用时，根据@NotNull注释就需要做好保护。
classNullSafetySubClass : NullSafetyAbsClass(){
    override fun formatDate(date: Date?):String? {
        return date?.toString()
    }
}
 
funmain(args: Array<String>) {
    val nullSafetySubClass =NullSafetySubClass()
    val formattedDate: String? =nullSafetySubClass.formatDate(Date())
    println(formattedDate)
}

复制代码

2. Java 调用 Kotlin

Kotlin 自动生成属性对应的 set、get 方法（val：生成 getxxx(),var: 生成 getxxx（）和 setxxx()），isxxx 属性生成 isxxx()和 setxxx()，不仅适用于 boolean，同样适用于任何类型。

class User(val nickname: String, val isOpen: Boolean)
//Java中调用
    User user = new User("abc",true);
 
    public void getProperty() {
        user.getNickname();
        user.isOpen();
    }

复制代码

Java 调用 Kotlin 有默认值参数的函数，需传入完整的实参列表。但是如果 Kotlin 对函数增加 @JvmOverloads 注释，编译后的 class 会自动加入其它参数个数的构造函数， Java 就可以根据所需使用相应参数的构造函数。

//Kotlin
classOverloads {
 
    fun overloaded(a: Int, b: Int = 0, c: Int =1){
    }
}
//Java 中使用：
newOverloads().overloaded(0, 0, 1);
 
//Kotlin进行改写，加入 @JvmOverloads
classOverloads{
   
    @JvmOverloads
    fun overloaded(a: Int, b: Int = 0, c: Int =1) {
    }
 
}

复制代码

Kotlin 与 Java 混合编程

介绍一个好用的第三方库。

Anko

辅助 Android 开发的第三方库，使开发者可以忽略 Java 版本对 Android SDK 的限制。其主要模块和功能包括：

· Anko Commons：封装 Intents、Dialog 和 toasts、Logging、Resources and dimensions 的方法；

· Anko Layouts：支持 DSL（domainspecific languages），让 Android 布局写法更简单、相同逻辑可复用、避免了 xml 渲染为对象的消耗；

· Anko SQLite：用链式调用支持数据库访问；

· Anko Coroutines：基于 kotlinx.coroutines 库。

Anko 源码及使用方法可参考：https://github.com/Kotlin/anko

配置方法：

dependencies{
    compile"org.jetbrains.anko:anko:$anko_version"
}
//按需引入
dependencies{
    // Anko Commons
    compile"org.jetbrains.anko:anko-commons:$anko_version"
 
    // Anko Layouts
    compile"org.jetbrains.anko:anko-sdk25:$anko_version" // sdk15, sdk19, sdk21,sdk23 are also available
    compile"org.jetbrains.anko:anko-appcompat-v7:$anko_version"
 
    // Coroutine listeners for Anko Layouts
    compile "org.jetbrains.anko:anko-sdk25-coroutines:$anko_version"
    compile"org.jetbrains.anko:anko-appcompat-v7-coroutines:$anko_version"
 
    // Anko SQLite
    compile"org.jetbrains.anko:anko-sqlite:$anko_version"
}
}

复制代码

Anko Layouts 举个例子：

verticalLayout{
val email= editText
{ hint ="Email" }
valpassword = editText { hint = "Password"
  
 transformationMethod =PasswordTransformationMethod.getInstance()
}
button("LogIn")
  { onClick {
logIn(email.text,password.text) }
 } }

复制代码

用 DSL 定义布局，抽取公共逻辑，笔者认为可以用于布局模板化开发。

Kotlin 更多特性及实践，后继继续分享给大家。

本文转载自公众号贝壳产品技术（ID：gh_9afeb423f390）。

原文链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/T5Q7lH50RuR6ISCjFotpDg

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