秒懂Kotlin之Java工程师快速掌握Kotlin的技巧

概述

Kotlin 是一种在 Java 虚拟机上运行的静态类型编程语言,被称之为 Android 世界的Swift,由 JetBrains 设计开发并开源。

Kotlin 可以编译成Java字节码,也可以编译成 JavaScript,方便在没有 JVM 的设备上运行。

在Google I/O 2017中,Google 宣布 Kotlin 成为 Android 官方开发语言。

Kotlin/JVM 可以看做是对改进Java的一种积极的尝试,其试图改进Java编程语言中已知的被广泛讨论的缺点与不足。因为我多年前从事过C#的开发,初次看到Kotlin,感觉好多特性C#好多年前就有了。足见Java是多么的传统,不愿意过多的引入语法糖。

关于Kotlin与Java的爱恨情仇此处按下不表,等有机会单独写一篇相关文章。本文仅想从Java惯用者的角度给出Kotlin与Java的一些不同点,这往往对Java惯用者迅速掌握Kotlin是至关重要的。因为Kotlin是对Java的一种改进,其与Java是100%互操作的,所以Java程序员经过短暂的熟悉后往往可以快速入门,进而熟练掌握Kotlin。

人类学习新事物的一个很重要的方法就是类比,如果新事物与旧事物相似性非常大,那么类比学习的效果会更加明显,从Java到Kotlin非常符合这个特征,以你熟悉的Java来类比不熟悉的Kotlin将会事半功倍,让我们开始吧。

本文基于Kotlin 1.4.0 版本

语法差异

Kotlin与Java在语法上存在一些差异,不算特别巨大,下面列出了我认为最需要适应的几条:

Kotlin中的方法和属性可以不包含在

我们知道,Java中的一切是以class为基础的,都要在class中,但是Kotlin却不是。下面的代码中,方法、属性以及类共存于同一级,同一个文件中都是允许的。

//属性
var name: String = "ShuSheng007"

//方法
fun sum(x: Int, y: Int): Int {
    return x + y
}

//类
class Student{}

Kotlin中语句不需要以;结束

println("hello world")

Kotlin中数据类型是后置的

//变量声明时类型后置
var name: String = "ShuSheng007"

//方法参数及返回值类型后置
fun sum(x: Int, y: Int): Int {
        return x + y
}

Kotlin方法使用fun关键字定义

fun sum(x: Int, y: Int): Int {
        return x + y
}

Kotlin的类和方法默认是public final的

类默认不可以被继承,基类中的方法默认不可以被重写,如果想要被继承或者重写需要用open关键字标记

//Human类可以被继承
open class Human{
	//eat方法可以被overwrite
    open fun eat(){
    }
}

Kotlin中类继承和接口实现使用:标记

//类继承
class Man : Human(){
    override fun eat() {
        super.eat()
    }
}

//实现接口
interface action{
    fun sleep()
}
class Woman :action{
    override fun sleep() {
        //...
    }
}

Kotlin中使用var,val声明变量及属性,而且可以进行类型推断

在Java中,我们声明一个变量必须先指定其类型,例如

String name= "shusheng007";

但是在Kotlin中,编译器可以根据赋值自动推断其类型为String

var name = "shusheng007"

Kotlin存在非空与可空类型

这个也是其宣传的一大亮点,尝试去解决价值几十亿美金的问题:NullPointerException

在Kotlin中每个对象默认都是非null的,除非你显式的将其声明为可null

//非空类型
var name1:String="shusheng"
//可空类型
var name2:String?=null

Kotlin中package可以与文件路径不一致

什么意思呢?假设我们有个类文件在 src/…/top/ss007/learn 文件路径中

那么对于Java 此类的包名必须为

package top.ss007.learn

而对于Kotlin来说就没有这个限制,可以随便叫,例如叫:就是这么任性

package just.so.wayward

确实挺任性的,所以这点建议还是遵守Java的规范更好。

Kotlin中没有受检异常(Checked Exception)

在Java中有很多受检查异常,程序员被强制要求处理它,或者抛给下层调用者处理。但是Kotlin没有这个限制。

Kotlin强调不可变的概念

Kotlin会优先使用不可变对象,例如不可变的集合,不可变的变量。这些不可变对象生成后就只能读取,而不能修改。至于使用不可变对象有很多好处,例如其天然的线程安全性等

以上几条是个人认为的最颠覆我们认知的差异点,熟悉了上面几条后Java程序员就基本上可以看得懂kotlin的代码了

Java中不存在的特性

Kotlin中引入了很多Java中不存在的特性,下面是几条我认为比较重要的

方法类型(Function Type)

在Kotlin中方法是一等公民,意思就是方法就和类一样,类可以干的事,方法都可以干。方法竟然可以作为类型当其他方法的参数传递,当其他方法的返回值类型,当变量的声明类型…这个比较颠覆Java程序员的三观,Java中是没有对应的概念的。如果非要找一个对应物的话,那就是函数接口了。

下面是一个方法类型(两个int 数据 得到一个int,例如1+2=3)。我们完全可以将其看成是java中的一个类,所有可以使用类的地方这家伙都适用,也就是说kotlin中,方法可以当参数传递了,相当于实现了方法引用,牛逼哄哄的。

(Int, Int) -> Int

例如如下方法,第3个参数operation的类型就是上面的方法类型

fun calculate(x: Int, y: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {  
    return operation(x, y)                                          
}
//如何调用
fun sum(x: Int, y: Int): Int {
    return x + y
}
//将sum方法当参数传入了calculate方法中
calculate(4, 5, ::sum)

//我们也可以使用Lambda表达式
calculate(4, 5, { a, b -> a + b })
//当Lambda表达式是方法的最后一个参数时,其可以移到()外面
calculate(4, 5) { a, b -> a + b }

那么如何在Java中实现相同的功能呢?

第一步:按照需求定义一个函数接口

下面的接口只有一个抽象方法,是一个函数接口。

@FunctionalInterface
public interface Fun2 {
    R invoke(P1 p1, P2 p2);
}

第二步:将其作为方法参数类型

public int javaCalculate(int x, int y, Fun2 operation) {
     return operation.invoke(x, y);
 }

经过上面两步就搞定了。

当在Kotlin中调用Java中的方法javaCalculate时,IDE会提示如下信息

在这里插入图片描述

第一条是告诉你第三个参数可以使用Kotlin中的函数类型,代码如下

javaCalculate(4, 5) { a, b -> a + b }

第二条是比较正统的,告知你需要一个类型为Fun2的参数,代码如下

javaCalculate(4, 5, object : Fun2 {
        override fun invoke(p1: Int, p2: Int): Int {
            return p1 + p2
        }
    })

在Java中我们使用new一个匿名类的对象,而在Kotlin中我们需要使用object关键字

属性(Property)

var name:String="ShuSheng007"

对应Java类里的私有字段(Field)外加getter和setter方法

private String name;

public String getName() {
    return name;
}
public void setName(String name) {
    this.name = name;
}

数据类 data class

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

大体相当于Java中的JavaBean,但有细微差别,这也是Kotlin大势宣传其简洁性时经常展示的看家特性

密封类 ( Sealed Classes)

这个比较牛逼,Java中没有对应的东东,其主要配合Kotlin中的when使用。最开始见到它的时候我不是很喜欢它,因为它名叫密封类,却可以被继承,后来发现了它设计的精妙性,真的实质性的解决了开发中常常遇到的困境。

  • 其是一种继承受限的类,例如下面的Human类,其具有如下特点
  • 其是abstract类其不可以被直接实例化
  • 其子类必须和其处于同一个文件
sealed class Human {
    abstract fun eat(): Unit
    open fun program(){
        println("I use koltin")
    }
}
class Man : Human() {
    override fun eat() {
    }

    override fun equals(other: Any?): Boolean {
        return this === other
    }

    override fun hashCode(): Int {
        return System.identityHashCode(this)
    }
}

class Woman :Human(){
    override fun eat() {
    }

    override fun program() {
        super.program()
    }
}

那它有什么好处呢?主要就是用在when表达式中,和枚举的功能差不多,但是其可以保护状态,枚举是单例的。

扩展方法(Extension functions)与扩展属性(Extension properties)

这个特性也是kotlin非常重要的特性,有着很广泛的应用。通过扩展方法Kotlin有能力不通过继承而为某个类增加新的方法和属性

例如我们想实现一个wrapWithSymbol, 用于在字符串的前后加上<>,如何实现呢?如果是java的话就只能写一个Utils方法了,而Kotlin可以使用扩展方法来给String类增加一个新方法。

其实现方法如下,注意方法前面的那个要扩展的类型,学名叫receiver

fun String.wrapWithSymbol() :String{
	return "<$this>"
}

//使用
println("my name is ${"shusheng007".wrapWithSymbol()}")

输出:

my name is

可见已经在目标字符串前后加上了<>,从调用方式来看,wrapWithSymbol方法就像是String类的方法一样。

扩展属性与扩展方法类似:

val  List.lastIndex: Int
    get() = size - 1
    
//调用
println(listOf(1,2,3,4).lastIndex)

操作符重载

这个其实还是比较复杂的,也容易被滥用,我认为应该属于进阶知识,此处仅简单的简绍一下。

Java是不支持操作符重载的,其实有没有它也不影响大局。

那什么是操作符重载呢?想要理解这个问题,首先必须理解什么是操作符?

例如我们编程时候经常用到 a++, a--, a+b, a==b ,a in b等等,其中那些++,--,+,== ,in就是操作符。

那什么是重载呢?这些操作符本身都是有自己的含义的,但是我们通过重载方式可以改变这些操作符的含义,这个过程就叫操作符重载。

在kotlin中,可以重载的操作符集合及其对应的方法都是预先定义好的,不能随便重载。下面列出其中的一组:

Expression Translated to
a + b a.plus(b)
a - b a.minus(b)
a * b a.times(b)
a / b a.div(b)
a % b a.rem(b), a.mod(b) (deprecated)
a…b a.rangeTo(b)

操作符重载的方法既可以是实例方法,也可以是扩展方法。

我们尝试使用实例方法重载一下上表中的+操作符。有两点需要注意:

  1. 重载方法必须以operator 标记
  2. 重载方法名称和参数必须是Kotlin预先定义好的,例如此处的 plus
data class Point(val x: Int, val y: Int){
	operator fun plus(p: Point): Point {
        return Point(p.x + x,p.y + y)
    }
}

//调用
 val p1 = Point(1, 2)
 val p2 = Point(3, 4)
 println(p1 + p2)

输出:

Point(x=4, y=6)

可见,通过重载+操作符,我们改变了其内在的含义,使得+也能用于对象了。

协程

较复杂,需要单独文章描述

到此这篇关于秒懂Kotlin之Java工程师快速掌握Kotlin的技巧的文章就介绍到这了,更多相关Kotlin开始入门内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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