不是很懂

不是很懂你们程序员

0%

初探 Kotlin 给 android 代码风格带来的改变

发表于 更新于 分类于 阅读次数： Valine：
Kotlin 自2016年2月发布第一个官方稳定版以来，一直受到 Java 开发者的密切关注。而就在最近，Google 在2017年5月的 Google I/O 上正式宣布将 Kotlin 作为 android 开发的官方语言。

Kotlin 是由 JetBrains 推出的用于现代多平台应用的静态编程语言。它与 Scala 和 Java 一样可以运行在 JVM 上，但 Kotlin 与 Scala 不同之处在于它能与 Java 无缝互操作。JetBrains 声称 Kotlin 甚至可以和 Java 互相调用彼此的 .class 文件，以至于 Kotlin 可以完美融于现有的 Java 项目中。

Kotlin 自2016年2月发布第一个官方稳定版以来，一直受到 Java 开发者的密切关注。而就在最近，Google 在2017年5月的 Google I/O 上正式宣布将 Kotlin 作为 android 开发的官方语言。

本文试从代码风格的角度分析 Kotlin 给 Android 开发带来的改变。

启用 Kotlin 支持

目前 Android Studio 正式版还没有加入对 Kotlin 的支持[^1]，故我们需要手动安装 Kotlin 插件。

在 Settings-> Plugins 中搜索 “Kotlin” 安装，之后重启 AS。

然后在项目中，Tools-> Kotlin-> Configure Kotlin in Project 配置 gradle 中的依赖。

最后在已有代码中使用快捷键 Ctrl+Alt+Shift+K，就可以将已有代码转换成 Kotlin 了。这里用到了 JetBrains 提供的 Java 代码自动转换为 Kotlin 代码的功能，需要注意的是此过程是不可逆的，如果需要转换回 Java，只能手动重新修改代码。

Kotlin 带来的改变

Kotlin 有很多新一代高级语言的特性，接下来我们以 AS 中内置的 LoginActivity 分析 Kotlin 与 Java 的不同。

1. 静态成员

1
2
3
4
5
6
companion object {

  private val REQUEST_READ_CONTACTS = 0

  private val DUMMY_CREDENTIALS = arrayOf("foo@example.com:hello", "bar@example.com:world")
}

项目中的静态变量不能直接声明为类本身的静态变量。

Kotlin 中类可以声明一个内置对象，以 object关键字注明，就像变量声明一样，它可以通过类实例来引用。

而通过给 object 加上 companion关键字，可以声明一个伴生对象，这个伴生对象的成员变量和成员方法可以直接通过类名来引用。Kotlin 以此来实现单例模式。

1
2
3
4
5
6
class MyClass {
    companion object {
        fun create(): MyClass = MyClass()
    }
}
val instance = MyClass.create()

这样是不是很像 Java 中的静态成员呢？但 Kotlin 官方文档提到

Note that, even though the members of companion objects look like static members in other languages, at runtime those are still instance members of real objects

且他们还提到

However, on the JVM you can have members of companion objects generated as real static methods and fields, if you use the @JvmStatic annotation.

即 Kotlin 原生并不提供静态成员的实现，它通过伴生对象来提供近似静态成员的功能。是的，Kotlin 的类中没有静态成员。它提倡将静态成员写成一个包级变量或函数，与 Java 不同，Kotlin 的每个文件不一定包含一个 public class，它可以只是一些代码片段。

2. Kotlin 与 NPE(NullPointerException)

在使用 Java 编写代码时最为头疼的问题就是NPE，造成NPE的原因有很多，它往往让开发人员摸不着头脑。Kotlin 为了从代码中消除NPE，对语言的类型系统做了很多改善，以达到将NPE可能的原因限制如下：

  • 显式调用 throw NullPointerException()
  • 使用了 !! 操作符
  • 外部 Java 代码导致的
  • 对于初始化，有一些数据不一致（如一个未初始化的 this 用于构造函数的某个地方）

在 Android 开发中，Activity 需要获取UI中的组件，在 Kotlin 中是这样声明的：

1
2
3
4
// UI references.
private var mEmailView: AutoCompleteTextView? = null
...
mEmailView = findViewById(R.id.email) as AutoCompleteTextView

注意到类型后面跟了一个?，这表示该变量可能为null。相反如果后面没有?，则表示该变量一定不为null。

之后的代码如果需要使用该变量，则

1
mEmailView?.setAdapter(adapter)

试想如果用 Java 编写，mEmailView这个变量如果为 null 则这里就会直接 NPE。而 Kotlin 中 ?.表示当 mEmailView为 null 时，该调用返回 null ，且不会执行setAdapter()这个方法，避免了NPE。

需要注意的是 JetBrains 的 Java 自动转 Kotlin 工具中为了保持程序运行结果一致，默认没有转换.为?.，而是转换为了!!.，此时如果mEmailView为 null ，会产生NPE。

通过对类型加上许多限定，Kotlin 基本解决了 Java 的NPE问题，仅仅通过这一点已经可以肯定它的先进性。

3. Lamda 与高阶函数

Java 在 1.8 加入了对 Lamda 表达式的支持，但其远远没有在 JavaScript、Python等语言中这么易用。

Kotlin 则提供了较好的支持和实现，我们可以对比一段代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
private static final String[] DUMMY_CREDENTIALS = new String[]{
  "foo@example.com:hello", "bar@example.com:world"
};
for (String credential : DUMMY_CREDENTIALS) {
  String[] pieces = credential.split(":");
  if (pieces[0].equals(mEmail)) {
    // Account exists, return true if the password matches.
    return pieces[1].equals(mPassword);
  }
}
return true;

该代码主要逻辑就是查询登录信息是否与默认账户匹配。而 Kotlin 可以这么写：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
private val DUMMY_CREDENTIALS = arrayOf("foo@example.com:hello", "bar@example.com:world")

return DUMMY_CREDENTIALS
.map { credential -> credential.split(":".toRegex()).dropLastWhile({ it.isEmpty() }).toTypedArray() }
.firstOrNull { it[0] == mEmail }
?.let {
  // Account exists, return true if the password matches.
  it[1] == mPassword
}
?: true

其中先使用map()方法代替 for 循环遍历生成分割字符串后的数组，然后使用firstOrNull()寻找 email 匹配项，最后使用了.?let{}的调用形式，表示如果找到匹配项，则执行 let 后的代码块，判断密码是否相等；如果找不到，该表达式为 null ，则返回 true。

代码中表达式值及 ?:操作符将在下一部分介绍

这段代码体现了函数式编程的风格，成功地使函数式编程在 Android 开发中更加易用。

4. 糖分

上面的代码对比中，出现了很多 Kotlin 的独有特性。现在，程序语言正逐渐朝着接近自然语言的方向发展，其主要目的是为了让代码更好写、更好读。

举个例子，从 Java6 开始，你可以直接只用+拼接字符串而不用担心带来的性能损失，因为 Java 会在编译时帮你替换为 StringBuilder 的构建方式。这使得字符串拼接的代码编写更简单方便了，但没有影响语言的功能。我们称之为语法糖（Syntactic sugar）。

语言含糖量高可以大大提高开发人员的效率，这也是近代需要高级语言的特征。

Kotlin 就是一个含糖量很高的语言，在上面的代码中，return 直接返回了?:操作的结果，其中?:表示如果?:前的表达式为 null 则返回?:后的值。而 .?let{}操作在操作数为 null 时也会返回 null。

此时我们注意到 Kotlin 中其实很多操作都是带返回值的，比如 if 操作：

1
2
3
val a= 0
val b= 0
val c= if(a>b)a else b	// if 返回较大值

上面的代码中还有这么一句：

1
private val DUMMY_CREDENTIALS = arrayOf("foo@example.com:hello", "bar@example.com:world")

arrayOf()可以用于快速构建数组。在构建数组上这种方式相比 Java 的构建方式优势不是很明显，那如果我告诉你 Kotlin 还提供了 mapOf()、listOf()呢？Java 原有的语法中新建一个 list并添加几个值比较麻烦，需要重复调用 add(T t)方法，而 Kotlin 就提供了类似与数组初始化的简便方法。

总结

Kotlin 相对 Java 的改进真的很多，诸如受检异常、when 表达式等，相信它也将为 Android 开发注入新的活力。本文仅通过一小段代码分析，未免管中窥豹，Kotlin 所代表的新一代程序语言的思想也值得所有 Java 开发者学习。

Google 此次大力推行 Kotlin ，也许是考虑到与 Oracle 的版权纠纷，所以 Kotlin 今后在 Android 开发的发展还是值得期待的。

[^1]: AS 的3.0（preview）版本中已经内置了 Kotlin 插件