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android项目开发：Kotlin
第一行代码的学习记录，这篇是Kotlin的语法熟悉。
folder 学习   label Android   第一行代码   Kotlin   schedule 20 min 49 s.

Kotlin

变量和函数

变量

用var和val定义变量，并有类型自动推导的支持。

val用来声明一个不可变的变量，var用来声明一个可变的变量。

val a = 10
var b: Int = 12

Kotlin完全抛弃了java中的基本数据类型，完全使用对象数据类型。

java基本数据类型 Kotlin对象数据类型 数据类型说明
int Int 整型
long Long 长整型
short Short 短整型
float Float 单精度浮点型
double Double 双精度浮点型
boolean Boolean 布尔型
char Char 字符型
byte Byte 字节型

函数

语法：

fun main(args: Array<String>) {
    println("Hello World!")
}

Kotlin中的函数在无必要时可以省略很多东西：

import kotlin.math.max
fun largerNumber(a: Int, b: Int) = max(a, b)
fun main(args: Array<String>) {
    val a = 3
    val b = 5
    println("The larger number of a and b is ${largerNumber(a, b)}")
}

程序的逻辑控制

if

与java中的if语句相比，Kotlin中的if是可以有返回值的。

fun judge(score: Int) = if (score >= 60) "你及格了" else "你还需要多努力"
fun main() {
    println(judge(55))
    println(judge(66))
}

与此同时，Kotlin不再有java中的三元运算符1，语义上清晰了很多。

when条件语句

类似于java中的switch语句，根据变量的值执行不同的逻辑。

fun judge(score: Int) = if (score >= 60) "你及格了" else "你还需要多努力"
fun getScore(name: String) = when (name) {
    "Tom" -> 78
    "Jack" -> 35
    "Jerry" -> 84
    "Lee" -> 57
    else -> 0
}
fun main() {
    println(judge(getScore("Tom")))
    println(judge(getScore("Jack")))
    println(judge(getScore("Bill")))
}

对我来说，最令人振奋的是再也不需要在每个分支里面都写个break了。其次when也是有返回值的，这和其他特性组合写出来的代码非常简洁优雅。

写个小demo吧。

interface Speakable {
    fun speak()
}
class Dog : Speakable {
    override fun speak() {
        println("汪汪汪")
    }
}
class Cat : Speakable {
    override fun speak() {
        println("喵喵喵")
    }
    fun climb() {
        println("小猫会爬树")
    }
}
fun generateAnimal(): Speakable? = when ((1..3).random()) {
    1 -> Dog()
    2 -> Cat()
    else -> null
}
fun main() {
    when (val animal = generateAnimal()) {
        is Dog -> {
            println("生成的动物是小狗")
            animal.speak()
        }
        is Cat -> {
            println("生成的动物是小猫")
            animal.speak()
            animal.climb()
        }
        else -> println("生成动物时出现问题")
    }
}

循环语句

Kotlin中有两类循环，其中while循环与java学过的while循环非常相似，只说下有差异的for循环吧。

Kotlin的for循环只有for..in式的了，如for(i in list)。

但有时对数组下标进行遍历还是有必要的。于是我们要先了解下Kotlin的区间的概念。

val range = 1..10

这表示[1,10]。但很多时候，我们需要左开右闭区间，比如数组有三个元素，我们需要[0,3)表示数组的下标。此时可以使用util关键字。

val indexRange = 0 util 3

有了range再和前面的for配合就完全可以替代之前java里面的for的作用了：

val array = arrayOf("Bob", "John", "Jackson")
for (i in 0 util array.size) {
    println("$i:${array[i]}")
}

此外，还可以用step指定步长值，实现”隔几个输出一次“的效果：

for (i in 0 util 10 step 2) {
    println(i)
}

如果需要10循环到1,则需要downTo关键字，

for (i in 10 downTo 1) {
    println(i)
}

面向对象编程

类与对象

与java的class相比Kotlin的class看上去没有多少改变，但创建对象不用new了。

class Person(val name: String) {
    fun speak() = "$name is speaking."
}
fun main() {
    Person("Jack").speak()
}

继承与构造函数

与java类似，Kotlin仍然是单继承，可以继承一个类实现多个接口。但继承的写法与java略有不同。

open class Animal//非抽象类只有带了open才可以继承
interface Speakable {
    fun speak()
}
class Dog : Animal(), Speakable {
    override fun speak() {
        println("汪汪汪")
    }
}
class Cat : Animal(), Speakable {
    override fun speak() {
        println("喵喵喵")
    }
    fun climb() {
        println("小猫会爬树")
    }
}

Kotlin中的构造函数分为主构造函数和次构造函数。如：

class Student(val sno: String, val grade: Int, name: String, age: Int) {
    constructor(name: String, age: Int) : this("", 0, name, age)
    constructor() : this("", 0)
    init {
        println("$age 的 $name 被初始化了。")
    }
}

次构造函数必须调用主构造函数（如果有），继承一个类必须调用他的构造函数（这也是为什么常常继承的类后面带着个括号）。

Kotlin函数的参数可以有默认值的，大多数情况根本不需要使用多个构造函数。 主构造函数中val和var标记的变量将直接成为类的属性，没有这个标记的变量则只能在init block中访问。

接口

接口与java的接口是类似的。

interface Study {
    fun readBooks()
    fun doHomework() {
        println("Do homework default implementation")
    }
}

java与Kotlin中的可见性修饰略有不同。

修饰符 java Kotlin
public 所有类可见 所有类可见（默认）
private 当前类可见 当前类可见
protected 当前类、子类、同一包路径下的类可见 当前类、子类可见
default 同一包路径下的类可见 无
internal 无 同一模块中的类可见

数据类与单例类

数据类在当今的系统设计中占据了重要的地位，他们格式非常固定，一般实现各种构造函数、getter和setter，重写equals()、hashCode()、toString() 这几个方法，真的写腻了。很多ide都提供了一键生成这些样板代码的方法，更有项目Lombok添加个注解在编译时生成这些方法2。

而Kotlin中对于数据类有了专门的支持。

data class Student(val sno: String, val name: String, var age: Int)

idea对于Kotlin有很好的支持。我们用下面的步骤将上面的代码转换为java形式：

  1. Tools->Kotlin->Show Kotlin ByteCode
  2. Decompile

得到的代码如下：

import kotlin.Metadata;
import kotlin.jvm.internal.Intrinsics;
import org.jetbrains.annotations.NotNull;
import org.jetbrains.annotations.Nullable;
@Metadata(
        mv = {1, 4, 0},
        bv = {1, 0, 3},
        k = 1,
        d1 = {"\u0000\"\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0000\n\u0002\u0010\u000e\n\u0002\b\u0002\n\u0002\u0010\b\n\u0002\b\r\n\u0002\u0010\u000b\n\u0002\b\u0004\b\u0086\b\u0018\u00002\u00020\u0001B\u001d\u0012\u0006\u0010\u0002\u001a\u00020\u0003\u0012\u0006\u0010\u0004\u001a\u00020\u0003\u0012\u0006\u0010\u0005\u001a\u00020\u0006¢\u0006\u0002\u0010\u0007J\t\u0010\u000f\u001a\u00020\u0003HÆ\u0003J\t\u0010\u0010\u001a\u00020\u0003HÆ\u0003J\t\u0010\u0011\u001a\u00020\u0006HÆ\u0003J'\u0010\u0012\u001a\u00020\u00002\b\b\u0002\u0010\u0002\u001a\u00020\u00032\b\b\u0002\u0010\u0004\u001a\u00020\u00032\b\b\u0002\u0010\u0005\u001a\u00020\u0006HÆ\u0001J\u0013\u0010\u0013\u001a\u00020\u00142\b\u0010\u0015\u001a\u0004\u0018\u00010\u0001HÖ\u0003J\t\u0010\u0016\u001a\u00020\u0006HÖ\u0001J\t\u0010\u0017\u001a\u00020\u0003HÖ\u0001R\u001a\u0010\u0005\u001a\u00020\u0006X\u0086\u000e¢\u0006\u000e\n\u0000\u001a\u0004\b\b\u0010\t\"\u0004\b\n\u0010\u000bR\u0011\u0010\u0004\u001a\u00020\u0003¢\u0006\b\n\u0000\u001a\u0004\b\f\u0010\rR\u0011\u0010\u0002\u001a\u00020\u0003¢\u0006\b\n\u0000\u001a\u0004\b\u000e\u0010\r¨\u0006\u0018"},
        d2 = {"LStudent;", "", "sno", "", "name", "age", "", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;I)V", "getAge", "()I", "setAge", "(I)V", "getName", "()Ljava/lang/String;", "getSno", "component1", "component2", "component3", "copy", "equals", "", "other", "hashCode", "toString", "kotlin-learning.main"}
)
public final class Student {
    @NotNull
    private final String sno;
    @NotNull
    private final String name;
    private int age;
    @NotNull
    public final String getSno() {
        return this.sno;
    }
    @NotNull
    public final String getName() {
        return this.name;
    }
    public final int getAge() {
        return this.age;
    }
    public final void setAge(int var1) {
        this.age = var1;
    }
    public Student(@NotNull String sno, @NotNull String name, int age) {
        Intrinsics.checkNotNullParameter(sno, "sno");
        Intrinsics.checkNotNullParameter(name, "name");
        super();
        this.sno = sno;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @NotNull
    public final String component1() {
        return this.sno;
    }
    @NotNull
    public final String component2() {
        return this.name;
    }
    public final int component3() {
        return this.age;
    }
    @NotNull
    public final Student copy(@NotNull String sno, @NotNull String name, int age) {
        Intrinsics.checkNotNullParameter(sno, "sno");
        Intrinsics.checkNotNullParameter(name, "name");
        return new Student(sno, name, age);
    }
    // $FF: synthetic method
    public static Student copy$default(Student var0, String var1, String var2, int var3, int var4, Object var5) {
        if ((var4 & 1) != 0) {
            var1 = var0.sno;
        }
        if ((var4 & 2) != 0) {
            var2 = var0.name;
        }
        if ((var4 & 4) != 0) {
            var3 = var0.age;
        }
        return var0.copy(var1, var2, var3);
    }
    @NotNull
    public String toString() {
        return "Student(sno=" + this.sno + ", name=" + this.name + ", age=" + this.age + ")";
    }
    public int hashCode() {
        String var10000 = this.sno;
        int var1 = (var10000 != null ? var10000.hashCode() : 0) * 31;
        String var10001 = this.name;
        return (var1 + (var10001 != null ? var10001.hashCode() : 0)) * 31 + this.age;
    }
    public boolean equals(@Nullable Object var1) {
        if (this != var1) {
            if (var1 instanceof Student) {
                Student var2 = (Student) var1;
                if (Intrinsics.areEqual(this.sno, var2.sno) && Intrinsics.areEqual(this.name, var2.name) && this.age == var2.age) {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }
}

孰优孰劣，一目了然。

类似的，Kotlin也对单例类提供了支持。如：

object Singleton {
    fun singletonTest() {
        println("Singleton test is called.")
    }
}

这和你费了半天劲写出来的java代码作用是一样的：

import kotlin.Metadata;
@Metadata(
        mv = {1, 4, 0},
        bv = {1, 0, 3},
        k = 1,
        d1 = {"\u0000\u0012\n\u0002\u0018\u0002\n\u0002\u0010\u0000\n\u0002\b\u0002\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\bÆ\u0002\u0018\u00002\u00020\u0001B\u0007\b\u0002¢\u0006\u0002\u0010\u0002J\u0006\u0010\u0003\u001a\u00020\u0004¨\u0006\u0005"},
        d2 = {"LSingleton;", "", "()V", "singletonTest", "", "kotlin-learning.main"}
)
public final class Singleton {
    public static final Singleton INSTANCE;
    public final void singletonTest() {
        String var1 = "Singleton test is called.";
        boolean var2 = false;
        System.out.println(var1);
    }
    private Singleton() {
    }
    static {
        Singleton var0 = new Singleton();
        INSTANCE = var0;
    }
}

Lambda编程

fun main() {
    val map = mapOf("Apple" to 1, "Banana" to 2, "Orange" to 3, "Pear" to 4, "Grape" to 5)
    for ((fruit, number) in map) {
        println("fruit is $fruit, number is $number")
    }
}

函数式API

maxBy

集合中最长的字符串。

map

将集合中每个元素都映射到另一个元素。

filter

过滤集合中的数据。

any

至少有一个元素满足条件。

all

所有元素都满足条件。

Java函数式API

对于java中的单抽象方法可使用函数式API。

Thread {
    println("Thread is running")
}.start()

空指针检查

写java时最常见的错误就是java.lang.NullPointerException了吧。在Kotlin中，情况有一些改善。

与java不同，Kotlin中的变量默认是不可空的。

fun doStudy(study: Study) {
    study.readBooks()
    study.doHomework()
}

如果你给这个函数传一个可能为null的值，在编译期间就会得到错误提示。

当然，很多情况我们还是需要让我们的函数接受一个可空的值的，则可以用这样的写法：

fun doStudy(study: Study?) {
    if (study != null) {
        study.readBooks()
        study.doHomework()
    }
}

但在Kotlin中还有更好的方法：

fun doStudy(study: Study?) {
    study?.readBooks()
    study?.doHomework()
}

用上let我们还可以写得更优雅：

fun doStudy(study: Study?) {
    study?.let {
        it.readBooks()
        it.doHomework()
    }
}

?.表示只有不为空时才正常调用。

有时我们需要这样的逻辑：

fun getTextLength(text: String?): Int {
    if (text != null) {
        return text.length
    }
    return 0
}

Kotlin也有个方便的操作符：

fun getTextLength(text: String?) = text?.length ?: 0

?:表示前面为空时返回后面的值。

当然，有些业务逻辑中Kotlin不一定能正确推断出你的变量是否可能为空，这时Kotlin也提供了让你自己操纵它的机会：

var content: String? = null
fun initContent() {
    content = "https://ntutn.top"
}
fun main() {
    initContent()
    if (content != null) {
        printContent()
    }
}
fun printContent() {
    println(content!!)
}

  1. 参考Java中的三元运算符 ↩︎

  2. Lombok，用注解的方式简化java代码，但要求使用的ide必须安装lombok插件才能正确识别lombok生成的代码，有人认为这是在”强奸队友“。另外lombok的实现调用了jdk未公开的方法也引发争议。 ↩︎

最后修改于 2021-10-12

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