Kotlin语言------一文了解
Posted 战国剑
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Kotlin语言------一文了解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Kotlin语言作为一种完全兼容Java的语言，在2017年，被Google指定为官方开发语言，并宣布后续将以Kotlin作为android的第一开发语言。相对于Java，Kotlin解决了许多的痛点，使用会更简洁。
Kotlin目前应用最为广泛的，也是在Android上。Google官方在后续官网的Android更新都有提供Java和Kotlin双版本，并且目前许多的开源库都以Kotlin写就。因此了解Kotlin还是很有必要的。
本文会将Kotlin中基础以及与Java的不同部分做分析，主要按以下的三个类别做整理。
基础部分：常量、变量、类、方法、循环控制、接口、继承、集合；
语言特色部分：内联函数、高阶函数、lambda、泛型实化、泛型协变、泛型逆变、单例、扩展方法、标准库方法等；
新概念部分：协程。
一、基础介绍
1、常量与变量
Kotlin中常量的定义方式是val，变量的定义方式是var，不可变量定义方式为 const val。
以下是定义的例子：
//常量
val valMain = "val in Main"
//变量
var int:Int = 1
//const 定义的常量(const 只能定义在 val前)
const val constVal:String = "CONST_VAL"无论是常量还是变量，定义的基础格式都是：var/val 名称 类型 = 具体赋值。
我们可以很语义化的读出这个变量/常量的意思，比如 var int:Int = 1,就是：变量int是Int类型，值等于1。常量也是类似的。这种声明与Java是不一致的，Java是把类型声明放在首位的。
另外，为什么会有两个常量的定义：val、const val？
通过反编译可以看到：
const val 可见性为public final static，可以被其他类和文件直接访问。
val 可见性为private final static，并且val 会生成方法getNormalObject()，通过方法调用访问。
二者可见性不同，使用范围不同。如果是通用的常量定义，建议使用const val，定义在统一外层文件，便于使用与查找。
Kotlin中数据类型的定义与Java中也是有较大的改变。Kotlin中，在数据类型的定义上，取消了基础数据类型的定义，全部都是以类的形式对外展示的。
var int:Int = 1
var double:Double = 1.00
var float:Float = 1.0F
var string:String = "str"
var shot:Short = 127
var bool:Boolean = true
var char:Char = 'a'Java中的基础类型int，在Kotlin中用Int表示、float用Float表示。这样在编码上，对开发人员统一。
Kotlin的编译器，会在编译的时候，自动将基础类型的格式做转换，比如把Int转为int，Float转为float。
2、循环与判断、控制语句
2-1、循环：其中、while的用法与Java一致。for语句有特殊的写法。
1、正序遍历
for (i in 0..5)
println(i) //print 0 1 2 3 4 5
2、逆序遍历
for(i in 5 downTo 0)
println(i) //print 5 4 3 2 1 0
3、遍历带上步长
for (i in 0..5 step 2)
println(i) //print 0 2 4
4、遍历不包括最后一个元素
for (i in 0 until 5)
println(i) //print 0 1 2 3 4
2-2、判断、控制语句：
ifelse与Java是一样的用法。
这里介绍一个范围表达式：range表达式，格式是 in a..b ,用来判断某个数是否在这个范围内。这个在前面的循环中已经有使用到。
另一个常用的表达是是：when表达式（有if/switch语句的地方，如果有需要，都可以用when取代）
这里做一个if语句和when语句的比对
val testIf: Int =1
1、if语句
if(testIf==1)
println("is one")
else
println("is other")
2、when语句
when(testIf)
1-> println("is one")
else -> println("is other")
when表达式的入参，可以是任何数。when语句还有其他写法，比如when，具体可以手动实验。
2-3、Null判断
Kotlin中，鼎鼎大名的还有一个特色，就是它的安全机制，也就是null安全。
Kotlin中，为了避免NPE问题，除非有特殊规定，否则变量都不可为null。
但是Kotlin中，肯定还是会存在null，因为我们也会用到。
Kotlin中区分了可空类型和非可空类型。
可空类型：var a:String?
非可空类型：var b:String
如果你要使用可空类型，做更多操作，那么你要加上语句：?. 这个就是Kotlin的安全调用符。
a?.count() ,这样的调用，在a为null是，是不会执行后续的count()函数的。只有当a不为null，才会执行，这就保证了程序中不容易出现NPE。
但有些情况下，你知道该变量不可能为null。那么你可以这么写：a!!.count() ，这里的 !!. 叫做非空断言运算符，这样就必定会执行后续的count()函数，无论前面的a是否为null。
看个例子：
val test:String ?= null
val s = test?.count()
println(s) // print null
test!!.count() // npe exception3、方法（函数）
Kotlin中，方法的定义方式如下：
private fun toastInfo(name:String,age:Int):String
return "my name is $name, age is $age"
修饰符+fun关键字（表示函数/方法）+方法名称+（入参和入参类型）+冒号+返回类型。
上述方法的意思就是：私有函数，名称为toastInfo，入参是name（String类型）和age（Int类型），返回值是String类型。
这是Kotlin中函数最基本的格式，当然Kotlin中是可以用高阶函数的，这会在后面介绍。
4、类
Kotlin中的类与Java中的类，还是有较大差别的。
还是以代码方式来说明差异，在代码上标明了5点的差异：
//1、open 可继承的类
//2、主构造函数为空的时候，可以省略类名后的()
open class Person
var name = "bill"
//3、方法要被继承，需要open
open fun display()
println("person's name is $name")
//4、继承、接口实现的标志都是:,与java的 extends 有差别
class Student(var age: Int) : Person()
override fun display()
println("The student's info --> name:$name,age:$age")
fun main()
//5、实例化，不需要new
val person = Person()
println(person.name)
val student = Student(18)
student.display()
1、Kotlin的类，默认是不可继承的。相当于Java中的 final class，以保证类的数据安全性。
2、类的实例化，去除了Java中的new关键字。
3、继承与实现接口的标志，统一都是冒号（:）。
4、类中的方法要被继承，也需要加上open标志。
5、构造方法的写法发生了改变。
关于构造方法的写法，上面代码中，只是展示了一个如果主构造函数的参数为空的时候，可以省略类名后面的括号。Kotlin中，还有次级构造方法的概念，详细介绍如下：
5-1、主构造函数的写法
以下的差别主要在于：如果在主构造函数的入参中，有var或者val标志，该参数就是类的属性，否则就只是一个临时的值参传入。
//空主构造函数
open class InitTest
var field1 = 0
val field2 = ""
//主构造函数存在，传入两个临时变量
class InitTest1(_name: String, _age: Int)
var name = _name
var age = _age
//函数属性 直接定义 用var 或者 val，空函数体
class InitTest2(var name: String, var age: Int)
//函数属性 直接定义 用var 或者 val，有函数体
class InitTest3(var name: String, var age: Int)
fun initTest3()
println("name is $name,age is $age")
//参数有默认赋值
class InitTest4(var name: String, var sex: String = "男", var age: Int)
fun initTest4()
println("name is $name,age is $age,sex is $sex")
5-2、次级构造函数
次级构造函数，最后总要调用到主构造函数，下方代码中的：
//次级构造函数1
constructor(_age1: Int):this("mock",_age1)
//次级构造函数2
constructor(name1: String):this(name1,0)
这两个次级构造函数中的this(xx,xx)表示调用了主构造函数。
open class Init(var name:String,_age:Int)
var age = _age
var sex:String
init
sex = ""
//次级构造函数1
constructor(_age1: Int):this("mock",_age1)
//次级构造函数2
constructor(name1: String):this(name1,0)
以上是Kotlin类与Java类的主要差异点。Kotlin类，既然可以用open修饰，其实还有更多其他的修饰符，如data、object等，后续介绍。
5、接口与抽象类
这里主要介绍接口。Kotlin的抽象类写法与Java是一致的，但是接口也实现了部分抽象类的功能，接口可以有默认实现了。
下方接口DoSome中的drink方法有默认实现了！这对于代码的简化是显而易见的。日常我们的代码为了实现公共的接口，经常会有很多的空实现，在Kotlin中就不会有这个问题。
//1、接口 interface
interface DoSome
fun eat()
//该接口方法有默认实现了
fun drink()
println("drink water")
class Do1 :DoSome
override fun eat()
TODO("Not yet implemented")
override fun drink()
super.drink()
class Do2 :DoSome
override fun eat()
TODO("Not yet implemented")
//2、抽象类 abstract
abstract class DoAny
fun eat()
abstract fun drink()
class DoAny1:DoAny()
override fun drink()
TODO("Not yet implemented")
6、集合
Kotlin很大程度上，简化了集合的写法，提供了多种的集合数据提供方式。
常用的集合的结构有List、Map、Set、Array等，对这几种集合收集数据的方式，做了简化处理：
//list
val list:List<String> = listOf("1","2")
//set
val setList:Set<String> = setOf("5","6")
//array
val intArray:IntArray = intArrayOf(1,2)
//map
val map:Map<Int,String> = mapOf(1 to "one",2 to "two")集合也默认是不可变集合，可以通过toMutable式的函数，做可变转化。相近集合类型之间，也可以做到转化。
//可变集合的转化：从不可变 专为 可变
val setList:Set<String> = setOf("5","6")
val toMutableSet = setList.toMutableSet()
//List->Set的转化
val toMutableList1 = toMutableSet.toMutableList()
toMutableList1.add("7")
val message = toMutableList1.toMutableSet()集合还提供了许多的语法糖方法，比如过滤、最大最小值、排序等，操作十分方便。
二、语言特色
Kotlin相比Java，在很多地方做了优化与改进，这些特性都归为语言特色来介绍。
1、高阶函数与lambda
高阶函数是Kotlin的一大特色。Java在低版本上，是不支持这种特性的（Java7中仍不支持）。
高阶函数就是指：方法的入参或者返回值，可以是函数。
1-1:函数作为入参
这里用一个数字运算的例子来说明：
operation这个函数中，第三个入参是一个函数：这个入参函数的参数名是func，类型是：(Int,Int)->Int，也就是两个整型入参，返回一个整型（这里比较绕，多看几遍就明白了）。
函数test1、test2、test3都是两个整型入参，返回一个整型的形式，只是内部运算方式不同。
//高阶函数：函数作为入参
//func:(Int,Int)->Int 一个函数作为入参
//数据运算，运算的方法主体实现，等待外部传入
fun operation(a: Int, b: Int, func: (Int, Int) -> Int): Int
return func(a, b)
fun test1(a: Int, b: Int): Int
return a + b
fun test2(a: Int, b: Int): Int
return a - b
fun test3(a: Int, b: Int): Int
return a * b
如何使用？调用方式就是这样的：operation(3,4,::test1)，其中test1前面的::表示函数引用。
fun main()
//带函数名称的入参。函数引用方式传入 ::
println("operation test1 = $operation(3, 4, ::test1)")
println("operation test2 = $operation(3, 4, ::test2)")
println("operation test3 = $operation(3, 4, ::test3)")
Kotlin中有很多的高阶函数作为入参使用的例子，很多扩展函数的入参都是一个lambda，也就是一个匿名函数。我们手动写一个also的例子（关于扩展类，后续有再介绍）：
//1、T 泛型类 T. 泛型类的扩展方法。T可以是任意类
//2、block:(T) -> Unit，表示入参是block，类型是一个函数，该函数的入参是T的实例，返回值是空
//3、myalso函数，最后的返回值是T，也就是实例本身
//4、函数体中的block(this)，表示调用函数，入参this表示T的实例
fun <T> T.myalso(block:(T) -> Unit):T
block(this)
return this
//测试类
class TestInfo
var info:String = ""
fun main()
//lambda入参形式的also 怎么写
val testInfo = TestInfo()
testInfo.info = "my info"
val result = testInfo.myalso
it.info = "your info"
println("operation lambda myalso = $result.info")
这里主要是模仿系统的also函数，看我们高阶函数的作用。这个例子可以后续回头再看。
1-2:函数作为返回值
函数作为返回值，我们可以将它赋值给一个变量或者常量，这个变量或者常量，就具有了函数的特征，仔细看下方的函数调用方式。
//高阶函数：函数返回值
//该函数返回一个：入参为Int，出参为空的函数(Int)->Unit
//该函数返回的写法，一个lambda = num:Int -> println(num)
fun getFun():(Int)->Unit
return num:Int -> println(num)
//funReturn是一个函数变量
val funReturn = getFun()
fun main()
//调用方式1
getFun()(2)
//调用方式2
funReturn(3)
以上是高阶函数的例子，高阶函数可以让代码更灵活（如果使用不当，也容易造成代码混乱...）
2、内联函数
这是一个Java中没有的新概念。
引用一段来自https://www.jianshu.com/p/ab877fe72b40的说明：
当我们使用
lambda表达式时，它会被正常地编译成匿名类。这表示每调用一次lambda表达式，一个额外的类就会被创建，并且如果lambda捕捉了某个变量，那么每次调用的时候都会创建一个新的对象，这会带来运行时的额外开销，导致使用lambda比使用一个直接执行相同代码的函数效率更低。如果使用
inline修饰符标记一个函数，在函数被调用的时候编译器并不会生成函数调用的代码，而是 使用函数实现的真实代码替换每一次的函数调用。
它的主要作用是实现代码的替换，避免资源的浪费。另外、内联函数不要递归方法上声明。
它的另一个作用就是后续要介绍的泛型实化上。
看一个例子，你就明白内联函数的作用：
我们定义了两个方法：testInlineFun，这是一个内联方法。testCommonFun是一个普通方法。
我们对这个文件做反编译后，可以看到下方的注释代码。在main中，声明了内联的函数，直接被拷贝进了main方法中，普通的方法则是正常调用。
package com.wudaokou.kotlinuse
inline fun testInlineFun()
println("testInlineFun print")
fun testCommonFun()
println("testCommonFun print")
fun main()
println("main start")
testInlineFun()
testCommonFun()
/* show kotlin bytecode
public final class Kotlin11_inlineKt
public static final void testInlineFun()
int $i$f$testInlineFun = 0;
String var1 = "testInlineFun print";
boolean var2 = false;
System.out.println(var1);
public static final void testCommonFun()
String var0 = "testCommonFun print";
boolean var1 = false;
System.out.println(var0);
public static final void main()
String var0 = "main start";
//将testInlineFun方法的内容拷贝到main方法里了
boolean var1 = false;
System.out.println(var0);
int $i$f$testInlineFun = false;
String var4 = "testInlineFun print";
boolean var2 = false;
System.out.println(var4);
//此处调用方法testCommonFun
testCommonFun();
// $FF: synthetic method
public static void main(String[] var0)
main();
*/
3、泛型实化
这也是Kotlin中的一个新概念。 在Java中，Java 泛型的类型参数之实际类型在编译时会被消除，所以无法在运行时得知其类型参数的类型。所以Java中，T.class , T instanceOf xx 等是无法使用。
在Kotlin中，对这种情况，有了改进。如果这个泛型所在的方法是一个内联方法，并且泛型用reified修饰，那么就可以实现T.class、T is xx等取值和判断。原因在于：在编译时就会将内联函数的代码替换到实际调用的地方，所以对于内联函数/方法来说是不存在泛型的擦除的。
如下方，getType函数中，我们直接返回了T的类型。
//泛型实化 ：inline 内联 reified 修饰关键字（具体化）
inline fun <reified T> getType() = T::class.java
fun main()
val type = getType<String>()
val type1 = getType<Int>()
println("type --> $type")
println("type1 --> $type1")
//result:
// type --> class java.lang.String
//type1 --> class java.lang.Integer
4、泛型协变与逆变
这个可以直接看这篇解析，赞：https://www.jianshu.com/p/0c2948f7e656
文章对Kotlin和Java做了详细对比，也很清晰的看到了Kotlin中的改进在哪里。
对此也写了一个例子，供参考：
fun main()
//1、MutableList 中用out修饰后，作为生产者，无法add操作。add是一个消费者方法。
val ls:MutableList<out Fruit> = listOf(Orange(1), Orange(2)).toMutableList()
println(ls[0].name)
// ls.add(Orange(3)) //Out-projected type 'MutableList<out Fruit>' prohibits the use of 'public abstract fun add(element: E)
// ls.add(Fruit("")) //Out-projected type 'MutableList<out Fruit>' prohibits the use of 'public abstract fun add(element: E)
//2、MutableList 中用in修饰后，作为消费者，可以add操作。add是一个消费者方法。但取值被限制了，无法取得有效的类。
val ls1:MutableList<in Fruit> = listOf(Orange(1),Orange(2)).toMutableList()
//此时拿到的是Any?类型，并无实际意义
val get = ls1.get(0)
println(get)
//add 操作
ls1.add(Orange(4))
5、单例
Kotlin中，对单例类的写法做了很大的改进。直接将类的关键字class改为object就可以了，这样就表示是一个单例类。
除此之外，object关键字还有其他三种用法：普通类中嵌套单例类、伴生类、object关键字的表达式。
//普通类
open class MyClass
open fun testClass()
println("testClass")
//普通类中含有object
class MyObjectInClass
fun testClass()
println("testClass")
companion object ObjectInClass
fun testObjectInClass()
println("testObjectInClass")
//单例类
object MyObjectClass
fun testObject()
println("testObject")
//普通类中嵌套单例类
class MyClassWithObject
object ClassWithObject
fun testClassWithObject()
println("testClassWithObject")
fun testObject()
println("testObject")
上面是object的几种用法，注意：伴生类一个类中只能有一个。
这里看下如何使用它们？这里定义了多个接口，用于object对象表达式的演示。在代码里可以看到，object对象表达示例和Java的匿名类还是有挺大的区别的。object对象表达式，可以同时继承类、实现多个接口。
interface DoSome
fun getSome():String
fun doSome()
interface DoSome1
fun getSome1():String
fun doSome1()
fun doSomeThing(doSome:DoSome)
doSome.getSome()
doSome.doSome()
fun doSomeThing1(doSome1:DoSome1)
doSome1.getSome1()
doSome1.doSome1()
fun doSomeThing2(myClass: MyClass)
myClass.testClass()
fun main()
//单例类的使用
MyObjectClass.testObject()
//普通类的使用
val myClass = MyClass()
myClass.testClass()
//伴生类的使用 - 一个类中，只能有一个伴生类
val myObjectInClass = MyObjectInClass()
myObjectInClass.testClass()
MyObjectInClass.testObjectInClass()
//普通类中嵌套单例类
MyClassWithObject.ClassWithObject.testClassWithObject()
//对象表达式 - setOnClick 等，可继承一个类以及同时实现多个接口
val objectTest = object : MyClass(),DoSome, DoSome1
override fun testClass()
super.testClass()
override fun getSome(): String
println("getSome()")
return "getSome()"
override fun doSome()
println("doSome()")
override fun getSome1(): String
println("getSome1()")
return "getSome1()"
override fun doSome1()
println("doSome1()")
println("test do some")
doSomeThing(objectTest)
println("test do some1")
doSomeThing1(objectTest)
println("test super class")
doSomeThing2(objectTest)
6、扩展
这又是一个很重要的特性，前面文章中的myalso，就是扩展方法的一种写法。
Kotlin 可以对一个类的属性和方法进行扩展，且不需要继承或使用装饰者模式。
扩展是一种静态行为，对被扩展的类代码本身不会造成任何影响。
假如，Kotlin中一个类是普通类，它不允许继承。那么如果想往这个类中新增方法有什么办法呢？这就可以用扩展方法：
下面这个例子可以看到如果要定义一个扩展函数，真的很简单：类名.方法名 即可。
一般情况下，定义的类的扩展函数，可以放到外层或者顶层，便于查看和使用。
class ExtClass
fun test()
println("test")
//这个就是类ExtClass的扩展函数
fun ExtClass.myExtFun()
println("my Ext fun")
fun main()
//本文件中定义 ext
val extClass = ExtClass()
extClass.test()
extClass.myExtFun()
//外部定义ext 导入
extClass.test2()
val str = "my str"
str.myFun()
8、标准库方法
Kotlin的标准库中，提供了很多便捷的方法。这里以一些常用方法来举例。标准库的定义方式，很多也是扩展方法。
这里主要是关于 run \\ with \\ T.run \\ T.let \\ T.also \\ T.apply 范围函数的示例。可参考注释来看各种标准库方法的作用。
class Info
var name: String? = null
var age: Int = 0
override fun toString(): String
return "$name --- $age"
//关于 run \\ with \\ T.run \\ T.let \\ T.also \\ T.apply 范围函数
fun main()
val info = Info()
//run 返回最后一行作为返回值
//run0 返回空
val run = run
println("only print line")
println(run::class.java)
//run1 返回整型
val run1 = run
0
println(run1::class.java)
//with 无返回值
val with = with(info)
name = "bob"
age = 18
println(info.toString())
println(with::class.java)
//T.run 扩展函数 无返回值
val TRun = info.run
name = "cell"
age = 19
println(info.toString())
println(TRun::class.java)
//T.let 扩展函数 无返回值
val let = info.let
it.name = "allen"
it.age = 20
println(info.toString())
println(let::class.java)
//T.also 扩展函数 返回自身
val also = info.also
it.name = "jack"
it.age = 21
println(info.toString())
println(also::class.java)
//T.apply 扩展函数 返回自身
val apply = info.apply
name = "pony"
age = 22
println(info.toString())
println(apply::class.java)
三、协程
协程建议看这篇解析：https://www.cnblogs.com/mengdd/p/kotlin-coroutines-basics.html
很清晰的描述了它的原理和使用方式。
概括下协程容易弄混的地方：
0、挂起函数是协程的特色函数，它的挂起和重入，类比线程的阻塞和可运行。
1、一个协程中的函数，是顺序执行的。
2、协程阻塞只阻塞本协程，不会对其他协程和线程产生影响。
3、协程可以有多个子协程并行执行。
4、协程可以提高线程的利用率。线程中可以开多个协程，比如10万个。
5、协程在android中，可以很方便的把异步方式改为同步方式调用。
6、协程可以配合android的许多特性，增加生命周期等。
7、协程可以和网络库等配合使用（retrofit新版，已有支持协程）。
协程主要用法有三种：
GlobalScope、runBlocking、CoroutineScope。CoroutineScope是实际应用中最常用的。其他两种多用于测试。
协程的简单例子：
package com.wudaokou.kotlinuse
import kotlinx.coroutines.*
fun testGlobalScopeDelayLong()
//1、delay 较长时间
println("start ")
GlobalScope.launch
println("start GlobalScope ,thread = $Thread.currentThread().name")
delay(5000)
println("end GlobalScope ,thread = $Thread.currentThread().name")
println("main end ,thread = $Thread.currentThread().name")
Thread.sleep(6000)
fun testGlobalScopeDelayShort()
//2、delay 较短时间
println("start ")
GlobalScope.launch
println("start GlobalScope ,thread = $Thread.currentThread().name")
delay(1000)
println("end GlobalScope ,thread = $Thread.currentThread().name")
println("main end ,thread = $Thread.currentThread().name")
Thread.sleep(1500)
fun testRunBlocking()
//3、runBlocking
println("start ")
runBlocking
println("start GlobalScope ,thread = $Thread.currentThread().name")
delay(1000)
println("end GlobalScope ,thread = $Thread.currentThread().name")
println("main end ,thread = $Thread.currentThread().name")
fun testCoroutineScope()
//4、CoroutineScope
println("start ")
CoroutineScope(Dispatchers.Default).launch
println("CoroutineScope start ,thread = $Thread.currentThread().name")
delay(3000)
println("CoroutineScope end ,thread = $Thread.currentThread().name")
println("main end ,thread = $Thread.currentThread().name")
Thread.sleep(4000)
fun main()
testCoroutineScope()
可以运行上面的实例，看具体效果。
以上是Kotlin语言的一些基础以及有别于Java的特性。更多的Kotlin用法，需要在上面的基础上，自身去拓展了。
以上是关于Kotlin语言------一文了解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章