为什么使用Kotlin - 小米笔记 - 坏记性不如烂笔头

什么是Kotlin？

去年，甲骨文再次对谷歌所谓的安卓侵权使用Java提起诉讼，要求后者赔偿高达90亿美元。随后便传出谷歌因此计划将主力语言切换到苹果主导的Swift，不过这事后来没了跟进。

但谷歌在2017年5月的I/O大会上宣布了新决定：Kotlin语言正式成为安卓开发的一级编程语言。资料显示，Kotlin由JetBrains公司开发，于2010年首次推出，次年开源。它与Java 100%互通，并具备诸多Java尚不支持的新特性，Android Studio（3.0）已提供支持。

Kotlin 来源于一个岛屿的名字，全称是 Kotlin Island，是英语「科特林岛」之意。科特林岛位于俄罗斯的圣彼得堡以西约30公里处，形状狭长，东西长度约14公里，南北宽度约2公里，面积有16平方公里，扼守俄国进入芬兰湾的水道。

说到Kotlin肯定就要提到Java，Java 语言的名字是来自于一个岛，那个岛就是印度尼西亚的爪哇（Java）岛，因盛产咖啡而闻名。所以 Kotlin 也得选一个岛作为名字。

优势

Kotlin 从不少语言获得灵感，比如 Java、Scala、Groovy、C#、Gosu，可以说是博采众长。既具备了快速开发的能力，编译运行也快，实现相同功能的代码长度可以比 Java 少很多。

多平台开发的可能：基于 JVM 的开发，Android 开发，Web 开发，Native（原生）开发。其中 Web 开发可以结合 Spring 框架，而且 Kotlin 也可以编译生成 JavaSript 模块，可以在一些 JavaScript 的虚拟机上编译。Native 开发就更牛了，目前 Kotlin 官方在 Github 开源了 Native 开发的源码 https://github.com/JetBrains/kotlin-native，基于 LLVM（Low Level Virtual Machine 的缩写，表示「底层虚拟机」。LLVM 是一种编译器基础设施，以 C++ 写成。它是为了任意一种编程语言而写成的程序，利用虚拟技术创造出编译时期、链接时期、运行时期以及闲置时期的最优化）的后端，方便为各个平台编写原生应用，比如为 Mac OS，iOS，Linux，嵌入式系统，等等。
开源：闭源项目总归比较有限。众人拾柴火焰高，代码开源可以更快速地发现 Bug，有了全世界各地程序员的贡献，Kotlin 的优秀代码和库会越来越多。Linux 系统就是开源的很好例子。
和 Java 100% 兼容：Kotlin 调用 Java 已有的代码或库没有问题。在一个项目中也可以同时用 Java 和 Kotlin 来编写代码。Android Studio 和 IntelliJ IDEA 都可以实现一键转换 Java 代码到 Kotlin。官方也有专页介绍：https://www.jetbrains.com/help/idea/2017.1/mixing-java-and-kotlin-in-one-project.html
安全：大家聊得最多的肯定是可以轻松防止在 Java 中很常见的 NullPointerException（空指针异常）问题咯。做 Android 开发的一定深有体会，一般 app 奔溃，基本都是因为 NullPointerException，很多时候规避机制就是加一个 if 语句的判断，很累赘。
容易学习：Kotlin 语法很简单，和主流语言类似，语法高效，入门非常容易。好比当初苹果发布 Swift 也是因为 Objective-C 的语法奇怪，学习曲线比较陡峭。
Lambda 表达式。
变量类型推断。
when 语句块：告别繁琐的 switch 和 if... else if... else 语句块。
非常方便的运算符重载。
不再需要手动添加 get 和 set 方法对了，直接对类的私有变量赋值和取值。
Anko 这样的 Kotlin 的官方库可以使 Android 应用开发更快捷。
函数/方法的关键字是 fun，而不是 function。真的很简洁也很有趣（fun 是英语「有趣」的意思）。
Var 和 Val 关键字：和 fun 关键字类似，也很简洁。Var 是 Variable（英语「可变的」之意）的缩写，表示「可变的」变量。Val 大概是 Value （英语「值」之意）的缩写，表示只能赋值，而不能改写其值，是表示「只读的」变量，有点类似 C 语言中的 const 变量。这两个关键字的起名估计是参考了 Scala 语言。
类的方法扩展很方便。
可以创建自定义的 DSL（领域特定语言）。
优秀工具的支持：JetBrains 公司开发了那么多优秀的工具，Kotlin 可以完全享用。
Coroutine ：协程。

特性

数据类定义

public class Account {
    private long id;
    private String name;
    private String phoneNumber;

    public long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public String getPhoneNumber() {
        return phoneNumber;
    }

    public void setPhoneNumber(String phoneNumber) {
        this.phoneNumber= phoneNumber;
    }

    @Override public String toString() {
        return "Artist{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", phoneNumber='" + phoneNumber+ '\'''}';
    }
}

java一般这样，属性+设置+获取+toString()，一个数据类的基本功能就有了，三个属性的类写了三十几行代码。即使使用lombok插件，也要多写上注解，而Kotlin就简单了。

data class Account(
        var id: Long,
        var name: String,
        var phoneNumber: String)

上面类的定义，Kotlin声明属性是默认访问修饰符，而Java是private，如果kotlin也是private，那同样得定义一系列的set()/get()，不然在类外面无法通过对象获取属性。

除了代码量上的不同，还得关注data关键字和类名后面紧跟的属性列表。

先看参数列表，这里其实对应的是Java中的有参构造函数。如果Kotlin定义类时有参数列表，那么新建对象时必须传入形参值，不像Java有两种方式（1 先建一个无参对象，再通过set()来给属性赋值；2 直接通过参数列表创建对象）。但是使用过之后就会发现，Kotlin这种做法更简洁，且不会出现新建了对象而属性没有赋值的情况，也就更安全了。当然，Kotlin还是可以再定义其他的构造、初始化及一般功能性的方法。

创建对象

Java：

Account account = new Account(1, "Flicker", "13888888888");

Kotlin：

var account = Account(1, "Flicker", "13888888888")

Kotlin对象创建不用加new关键字，而且语句后面不用加分号";"（即使加上也会被忽略）。写多了Kotlin再写Java，感觉还挺别扭的。

toString()

而类名前的data关键字，是显示声明该类是作为数据类使用，通过toString()打印的结果可以看出区别，打印语句：

println("account.toString(): " + account.toString())

不加data结果：

account.toString(): Account@61ael9ba

加上data结果：

account.toString(): Account(id=1, name=Flicker, phoneNumber=13888888888)

可以看到toString()是Kotlin自动生成的，如果类声明不加data，只会打印出一串数字（应该是类的内存地址），而不是当前对象的属性信息。

变量空安全

不管是C++的指针，还是Java的引用，因指向对象为null导致的问题一直困扰着我们。Kotlin提供了一种安全机制，尽量减少变量在使用前是null的情况。

Java：

String str;
if (str != null) {
    //do something
}

对于Java代码，编译器不会强制每次使用引用变量之前进行null判断，即异常往往会在运行时报出，但这正是危险所在。

Kotlin：

var str1: String = null  //编译错误，kotlin规定如果显式指明了str1的类型，这里是String，声明时必须同时指定是否允许为空值（null），不加问号"?"表示不允许为null；
var str2: String? = null  //编译通过，作第一行代码的另一种情况，加了问号，并赋值为null；
var str3 = "testNull"  //编译通过，隐式赋值为"testNull"，Kotlin会自动推断出str3类型为String，之后便不可再更改了，即不可再赋值为1这种整形数据；
var str4 = null  //编译通过，隐式赋值为null，那么str4就一直为null了；

var str5: String  
str5 = "testNull"  //编译通过，前者只是指定类型，没有赋值；后者赋予str5 String类型值"testNull"同样不能赋值为其他类型值；

var str6  //编译错误，既没有指定类型，也没有隐式地进行初始化，错误的原因应该是编译器不知道str6类型是什么，不能对其分配空间；
var str7: String? = "testNull" //不需多解释，str7可为null，同时赋值为"testNull"；

解释完变量定义时关于空的概念，接下来就该看看这种保护机制能否真的让我们省心。就拿获取字串的长度为例，Kotlin中String类有个length属性，即调用方式为strObject.length。

有两种形式定义的变量不用担心（1 类型为String且不允许为null；2 类中不包含length属性），理由很简单，前者不会出现null异常，后者获取length属性在编译阶段就会出错，或者说在敲完代码时编译器就会标红提示了。所以，String类型但允许为null的才需要我们关注，因为这时候有可能出现运行时异常。

对于声明为String?的变量，访问属性时会涉及到问号和双感叹号两个操作符（"?"和"!!"），前者表示执行后面代码前先检查变量赋值情况，后者表示不检查而直接访问属性（危险）。

要理解清楚，最好的方法就是让代码说话。

var str2: String? = null
println("str2.length: " + str2.length)  //编译错误，因为之前只是将str2声明为可以是null同时赋值为null，所以紧接着访问其length属性是不允许的；
println("str2?.length: " + str2?.length)  //输出"null"，加了问号就会先检查str2的赋值情况，如果是null，就不继续执行后半部分（.length），直接返回null；
println("str2!!.length: " + str2!!.length)  //运行异常，不检查的后果就是通过null引用去访问length属性；
if (str2 != null) {
    println("str2!!.length: " + str2!!.length)  //不会执行到if代码块中，这里用了类似Java中的做法；
}
str2 = "testNull"  //assign
println("str2.length: " + str2.length)  //输出"8"，到这里，相比能体会到Kotlin的智能之处了，在第八行对str2赋值之后，就不会再像第二行那样报编译错误了；
println("str2?.length: " + str2?.length)  //print 8
println("str2!!.length: " + str2!!.length)  //print 8
if (str2 != null) {
    println("str2!!.length: " + str2.length)  //print 8
}

那么这里有一个疑问，用"!!"来访问属性是不明智的选择，好像"?"更稳妥一些？毕竟后者在变量是否null的情况下都能做出相应的处理。我所能想到的需要用"!!"的场景之一是：当一个变量在声明时不能马上初始化，而在真正用到时又必须是非null的。这种情况应该并不少见吧，那次此时"!!"就派上用场了。

先举一个简单粗暴的列子：

var str: String? = null
//do something to assign str
val str2: String = str!!

当声明str的时候还需后面的处理结果给它赋值，而声明str2为非null，就必须以str!!的形式才能通过编译。

下面再给出Android中Application类单例化代码，就不做解释了。

class App : Application() {
    companion object {
        private var instance: Application? = null
        fun instance() = instance!!
    }
    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        instance = this
    }
}

类方法扩展

这个特性支持在现有类的基础上扩展方法，特别是系统库中的类，因为如果是我们自定义的类，那么扩展和添加方法没有什么差别。

方法定义

fun getArtict(): Artist? {
    return null
}

Kotlin中是以fun关键字声明方法，没有返回值时不需要在方法名后面写任何类型，默认是Unit类型（可写可不写，但其和null不是一回事，所以不写返回值类型或者写了Unit后不能够返回null）。

扩展

fun String.printStr() {
    println("printStr: " + this)
}

var str = "testExtend"
str.printStr()

上面代码为类String扩展了一个printStr()，这在Java中是不可能的。因为Java中如果既不能改变原有类，又想在其基础上添加方法，就得通过新建类来继承的方式。而现实是Java中只能是单继承，这个机会太珍贵了，更残酷的是有些类还是不能继承的。

代码第5-6行执行结果为：

printStr: testExtend

可见，通过this关键字即可获取到对象（调用者）的值。

lambda

抱歉，lambda后面会专门写文章讲讲

最后想说

这篇文章主要是介绍Kotlin，通过数据类定义、变量空安全、类方法扩展几个方面来和Java做了一个简单的比较，顺带提了Kotlin其他一些基础知识，算是对Kotlin的一个入门，上面提到的知识只是Kotlin的九牛一毛，后面会讲更多。

最后得说明一点，打算利用Kotlin开发应用时必须搞清楚的：Kotlin是基于JVM的。也就是说，尽管编码上和Java相比更简洁，大大提高了开发的效率，但还是和Java一样是运行在JVM中。而且，Kotlin和Java是百分百兼容的，即一个项目中可以同时存在它们的代码，还可以交互。

博主接触Kotlin已经有两三个月，因为之前写Java，所以使用Kotlin基本上没什么障碍，我很少写Android，使用Kotlin都是在开发Spring应用，现阶段与Spring的整合完全能满足需求，为什么使用Kotlin就是因为简洁，写起来爽，语法糖很多，真香！！！

小米笔记

什么是Kotlin？

优势

特性

数据类定义

创建对象

toString()

变量空安全

类方法扩展

方法定义

扩展

lambda

最后想说

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已有 4 条评论

Nroy 2020-03-15 23:21

柒月君 2018-09-18 16:31

Flicker博主 2018-09-19 15:09

柒月君 2018-09-20 4:42