快速入门 Kotlin 的 11 招

最近经常会收到一些 “用 Kotlin 怎么写” 的问题,作为有经验的程序员,我们已经掌握了一门或者多门语言,那么学 Kotlin 的时候就经常会有类似 “ ‘再见’用日语怎么说?”、“ ‘你好’ 用西班牙语怎么说?” 的问题,所以我决定把一些常用的语法对照列举出来,如果大家熟悉 Java,那么快速上手 Kotlin 会变得非常地容易。

这篇文章主要是写给需要快速上手 Kotlin 的 Java 程序员看的,这时候他们关注的是如何 Kotlin 写出类似某些 Java 的写法,所以本文基本不涉及 Kotlin 的高级特性。

1. 如何定义变量

Java 定义变量的写法:

String string = "Hello";

基本等价的 Kotlin 定义变量的写法:

var string: String = "Hello"

Java 定义 final 变量的写法:

final String string = "Hello";

注意到前面的是一个编译期常量,Kotlin 当中应该这么写:

const val string: String = "Hello"

同样是 final 变量,Java 这么写:

final String string = getString();

注意到,这个不是编译期常量,Kotlin 这么写:

val string: String = getString()

另外, Kotlin 有类型推导的特性,因此上述变量定义基本上都可以省略掉类型 String。

2. 如何定义函数

Java 当中如何定义函数,也就是方法,需要定义到一个类当中:

public boolean testString(String name){
	...
}

等价的 Kotlin 写法:

fun testString(name: String): Boolean {
	...
}

注意到返回值的位置放到了参数之后。

3. 如何定义静态变量、方法

Java 的静态方法或者变量只需要加一个 static 即可:

public class Singleton{
	private static Singleton instance = ...;

	public static Singleton getInstance(){
		...
		return instance;
	}
}

用 Kotlin 直译过来就是:

class KotlinSingleton{
    companion object{
        private val kotlinSingleton = KotlinSingleton()

        @JvmStatic
        fun getInstance() = kotlinSingleton

    }
}

注意 getInstance 的写法。 JvmStatic 这个注解会将 getInstance 这个方法编译成与 Java 的静态方法一样的签名,如果不加这个注解,Java 当中无法像调用 Java 静态方法那样调用这个方法。

另外,对于静态方法、变量的场景,在 Kotlin 当中建议使用包级函数。

4. 如何定义数组

Java 的数组非常简单,当然也有些抽象,毕竟是编译期生成的类:

String[] names = new String[]{"Kyo", "Ryu", "Iory"};
String[] emptyStrings = new String[10];

Kotlin 的数组其实更真实一些,看上去更让人容易理解:

val names: Array<String> = arrayOf("Kyo", "Ryu", "Iory")
val emptyStrings: Array<String?> = arrayOfNulls(10)

注意到,Array T 即数组元素的类型。另外,String? 表示可以为 null 的 String 类型。

数组的使用基本一致。需要注意的是,为了避免装箱和拆箱的开销,Kotlin 对基本类型包括 Int、Short、Byte、Long、Float、Double、Char 等基本类型提供了定制版数组类型,写法为 XArray,例如 Int 的定制版数组为 IntArray,如果我们要定义一个整型数组,写法如下:

val ints = intArrayOf(1, 3, 5)

5. 如何写变长参数

Java 的变长参数写法如下:

void hello(String... names){
	...
}

Kotlin 的变长参数写法如下:

fun hello(vararg names: String){

}

6. 如何写三元运算符

Java 可以写三元运算符:

int code = isSuccessfully? 200: 400;

很多人抱怨 Kotlin 为什么没有这个运算符。。。据说是因为 Kotlin 当中 : 使用的场景比 Java 复杂得多,因此如果加上这个三元运算符的话,会给语法解析器带来较多的麻烦,Scala 也是类似的情况。那么这中情况下,我们用 Kotlin 该怎么写呢?

int code = if(isSuccessfully) 200 else 400

注意到,if else 这样的语句也是表达式,这一点与 Java 不同。

7. 如何写 main 函数

Java 的写法只有一种:

class Main{
	public static void main(String... args){
		...
	}
}

注意到参数可以是变长参数或者数组,这二者都可。

对应 Kotlin,main 函数的写法如下:

class KotlinMain{
    companion object{
        @JvmStatic
        fun main(args: Array<String>) {

        }
    }
}

Kotlin 可以有包级函数,因此我们并不需要声明一个类来包装 main 函数:

fun main(args: Array<String>){
	...
}

8. 如何实例化类

Java 和 C++ 这样的语言,在构造对象的时候经常需要用到 new 这个关键字,比如:

Date date = new Date();

Kotlin 构造对象时,不需要 new 这个关键字,所以上述写法等价于:

val date = Date()

9. 如何写 Getter 和 Setter 方法

Java 的 Getter 和 Setter 是一种约定俗称,而不是语法特性,所以定义起来相对自由:

public class GetterAndSetter{
    private int x = 0;

    public int getX() {
        return x;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }
}

Kotlin 是有属性的:

class KotlinGetterAndSetter{
    var x: Int = 0
        set(value) { field = value }
        get() = field
}

注意看到,我们为 x 显式定义了 getter 和 setter,field 是 x 背后真正的变量,所以 setter 当中其实就是为 field 赋值,而 getter 则是返回 field。如果你想要对 x 的访问做控制,那么你就可以通过自定义 getter 和 setter 来实现了:

class KotlinGetterAndSetter{
    var x: Int = 0
        set(value) {
            val date = Calendar.getInstance().apply {
                set(2017, 2, 18)
            }
            if(System.currentTimeMillis() < date.timeInMillis){
                println("Cannot be set before 2017.3.18")
            }else{
                field = value
            }
        }
        get(){
            println("Get field x: $field")
            return field
        }   
}

10. 如何延迟初始化成员变量

Java 定义的类成员变量如果不初始化,那么基本类型被初始化为其默认值,比如 int 初始化为 0,boolean 初始化为 false,非基本类型的成员则会被初始化为 null。

public class Hello{
	private String name;
}

类似的代码在 Kotlin 当中直译为:

class Hello{
    private var name: String? = null
}

使用了可空类型,副作用就是后面每次你想要用 name 的时候,都需要判断其是否为 null。如果不使用可控类型,需要加 lateinit 关键字:

class Hello{
    private lateinit var name: String
}

lateinit 是用来告诉编译器,name 这个变量后续会妥善处置的。

对于 final 的成员变量,Java 要求它们必须在构造方法或者构造块当中对他们进行初始化:

public class Hello{
	private final String name = "Peter";
}

也就是说,如果我要想定义一个可以延迟到一定实际再使用并初始化的 final 变量,这在 Java 中是做不到的。

Kotlin 有办法,使用 lazy 这个 delegate 即可:

class Hello{
	private val name by lazy{
		NameProvider.getName() 
	}
}

只有使用到 name 这个属性的时候,lazy 后面的 Lambda 才会执行,name 的值才会真正计算出来。

11. 如何获得 class 的实例

Java 当中:

public class Hello{
	...
}

...

Class<?> clazz = Hello.class;

Hello hello = new Hello();
Class<?> clazz2 = hello.getClass();

前面我们展示了两种获得 class 的途径,一种直接用类名,一种通过类实例。刚刚接触 Kotlin 的时候,获取 Java Class 的方法却是容易让人困惑。

class Hello

val clazz = Hello::class.java

val hello = Hello()
val clazz2 = hello.javaClass

同样效果的 Kotlin 代码看上去确实很奇怪,实际上 Hello::class 拿到的是 Kotlin 的 KClass,这个是 Kotlin 的类型,如果想要拿到 Java 的 Class 实例,那么就需要前面的办法了。