kotlin语言

news2025/1/22 15:39:11

简介

Kotlin由JetBrains公司开发。谷歌宣布其成为安卓第一开发语言。

兼容Java，可以和Java混编。

语言类型

  • 编译型

编译器直接将源代码一次性编译成与CPU相配的二进制文件，计算机可直接执行，例如C,C++。

特点：一次编译。不同操作系统（编译的后二进制文件需要调用此OS的api）和CPU（指令集）需要重新编译。

tip：编译后的文件，如果想要在另一个机器上跑，需要相同的操作系统（需要调用此系统的API），还需要相同的CPU（指令集）

  • 解释型

程序运行时，解释器会将源码一行一行实时解析成二进制再执行。例如JS，Python。

特点：安装对应的VM即可运行。效率低。

Java的语言类型：

java准确来说属于混合型语言，但更偏向于解释型。

编译：java存在JIT和AOT，JIT将可将热点代码直接编译成机器码，AOT可在安装时把代码编译成机器码

解释：java运行时需编译成class文件，JVM在解释class文件。

基本

变量、函数

fun main(args: Array<String>){
    val a = 1   // 定义变量。推导为Int(包装类)。
    var b = 2   // 定义常量
    println(myFun(4, 5))
}


fun test() {}	// 无参无返

// 下面等效
fun myFun(a: Int, b: Int): Int {	// 有参有返
    return a + b
}
fun myFun(a: Int, b: Int): Int = a + b
fun myFun(a: Int, b: Int) = a + b	// 推导类型

val：定义只读变量，可以是任何类型

const：常量，值必须在编译时已知，并且只能是基本数据类型或 String

条件

fun getMax(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b	// 此处必须有else,否则无返报错

// Kotlin中==等价于Java的equals比较的时是对象里的内容
fun myIf(name: String): String{
    if (name == "D") return "不及格"
    else return "Others"	// 此处必须有else,否则无返报错
}



fun getScore(name: String) = when (name) {
    "A" -> "best"	
    "B" -> "better"
    else -> "bad"	// 此处必须有else,否则无返报错
}

// when 参数检查
fun checkNumber(num: Number) {
    when(num){
        is Int -> println("Integer")
        is Double -> println("Double")
        else -> println("others")	// 可以省略，因为无返
    }
}

循环

// 输出 0 ≤ ..  ≤ 10
val range = 0..10	// [0, 10]
val range = 0 until 10	// [0, 10)
val range = 0 until 10 step 2	// 同上，步长为2
val range = 10 downTo 0	// [10， 0]

for (i in range) {      
    println(i)
}

类

// Demo1: 拥有主构造器
// 如果不带open，decompile则为final，不可继承
open class Person(val name: String, val age: Int) {
    init {
        println("name = " + name + ", age = " + age)
    }

}

// 主构造。如果父类有主构造则子类必须调用。无参的主构造也是
class Student(name: String, age: Int, val number: String, val grade: Int) : Person(name, age) {
    // 次构造调用主构造
    constructor(name: String, age: Int, number: String) : this(name,age,number,0)
    constructor() : this("", 0, "", 0)
}

fun main(args: Array<String>){
    // 每次创建类都会调用Person类中的init代码块
    val  s1 = Student("Tom", 18, "123456", 6) // 打印信息。
    val  s2 = Student("Tommy", 19, "123457")
    val  s3 = Student()
    
}


// Demo2: 没有主构造器
open class Person(name: String, age: Int) {
    init {
        println("name = " + name + ", age = " + age)
    }

}
class Student : Person{
    // num不可以在其他地方使用，报错。
    constructor(name: String, age: Int, num: String) : super(name, age) // 调用父类的构造器

}
fun main(args: Array<String>){
    val  s1 = Student("Tom", 18, "123456")
}

接口

interface Study {
    fun read()
    // 和java（default,static除外）不同，可以在接口中直接实现
    fun eat() {
        println("eat...")
    }
}
// 类继承父类和接口
class Student : Person, Study{
    override fun read() {
        println("read...")
    }
}

数据类data

Idea中创建Data类

// 在java中
public class UserBean {
    
    private String id;
    private String name;
    private String pwd;

    // 拥有get/set方法，空构造器和所有属性的构造器
	// 重写equals、hashCode、toString方法
}



// 在kotlin中
// 拥有有get/set方法
class UserBean(var id: String, var name: String, var pwd: String)
// data会自动重写equals、hashCode、toString方法
data class UserBean(var id: String, var name: String, var pwd: String)
    
fun main(args: Array<String>){
    val user = UserBean("123", "Tom", "123456")    
    user.name = "Bob"	// 本质在调用set方法
    println(user.name)	// 本质在调用get方法
}

单例object

Idea中创建object类

object Singleton {
    fun test() {
        println("test")
    }
}

// 使用
fun main(args: Array<String>){
    Singleton.test()		// 相等于java代码为Singleton.INSTANCE.test();
}

decomplie的java文件

public final class Singleton {
   @NotNull
   public static final Singleton INSTANCE;

   public final void test() {
      String var1 = "test";
      System.out.println(var1);
   }

   private Singleton() {
   }

   static {
      Singleton var0 = new Singleton();
      INSTANCE = var0;
   }
}

集合

// Demo1: List
val list = ArrayList<Int>();
list.add(1);
list.add(2);
val listOf = listOf<Int>(1, 2, 3)    // 不可变
println(listOf.get(1))
val mutableListOf = mutableListOf<Int>(1, 2, 3)  // 可变
mutableListOf.add(4)
println(mutableListOf.get(2))
for (i in mutableListOf) {
    println(i)
}



// Demo2: Set 相似与List



// Demo3: Map
val map = HashMap<String, String>()
map.put("1", "Tom")
map.put("2", "Alice")
map["3"] = "Bob"	// 等效上面。hashmap指向类似下标的操作
map["4"] = "Jerry"

// 等效println(map.get("3"))
println(map["3"])

val mapOf = mapOf<String, String>("1" to "Tom", "2" to "Bob")   // 不可变

val mutableMapOf = mutableMapOf<String, String>("1" to "Tom", "2" to "Bob") // 可变
mutableMapOf.put("3", "alice")

// Hashmap遍历
for (mutableEntry in mutableMapOf) {
    println(mutableEntry.toString())
}
for ((key, value) in mutableMapOf) {
    println(key + " " + value)
}

Lambda

List

val listOf = listOf<String>("a", "bb", "ccc", "dddd")
var maxLengthString = ""		// 常规方法
for (s in listOf) {
    if (s.length > maxLengthString.length) maxLengthString = s;
}
println(maxLengthString)

// 等效
var lambda = {str: String -> str.length}
println(listOf.maxByOrNull(lambda)) // maxByOrNull是一个普通方法，需要一个Lambda参数

// 等效
listOf.maxByOrNull(){str: String -> str.length} // 若Lambda为方法的最后一个参数，则可将{}提到外面
listOf.maxByOrNull {str: String -> str.length}  // 若有且仅有一个参数且是Lambda，则可去掉()
listOf.maxByOrNull {str -> str.length}  // kotlin有推导机制
listOf.maxByOrNull {it.length}  // 若Lambda只有一个参数，则可用it（iterator）替代参数名

// 类型的方法
listOf.filter { it.length > 2 }    // 过滤长度大于2的字符串
listOf.map { it.toUpperCase() }    // 字符全部转为大写
listOf.any {it.length > 3}      // 是否有长度大于3的字符串
listOf.all { it.length > 1 }    // 是否有长度均大于1的字符串

Thread

// object用于实现接口，即声明匿名内部类
Thread(object : Runnable {
    override fun run() {
        println("test")
    }
}).start()

// Runnable是Java单抽象方法接口，可对代码进行简化
Thread( Runnable {
    println("test")
}).start()

//  Runnable接口只用一个方法，使用Lambda
Thread({
    println("test")
}).start()

//  Thread只需一个参数Runnable参数，则可省略()
Thread { println("test") }.start()

只要是只接受一个函数式接口的，都可以这样写。比如button.setOnClickListener { println("test") }

空指针检查机制

在java中处理空指针

public void doStudy(Study study) {
    study.doHomework();
    study.readBooks();
}

// 上述代码时存在空指针风险的，传入null，则程序崩溃
public void doStudy(Study study) {
    if (study != null) {
        study.doHomework();
        study.readBooks();
    }
}

对于kotlin来说

// kotlin会在编译期自动检查
fun study(study: Study) {
    study.doHomework()
    study.readBooks()
}

fun main() {
    study(null) //报错
    study(Student()) //正确
}


// `？`表示可以传入null
fun study(study: Study?) {
    if (study != null) {	// 程序员必须要保证不会空
        study.doHomework()
        study.readBooks()
    }
}

// `?.`表示非空才执行
fun study(study: Study?) {
    study?.doHomework()	// study不空才执行方法
    study?.readBooks()
}
//此时靠?.则保证了study肯定不为空，才会执行let函数
fun study(study: Study?) {
    study?.let {
        //it为study
        it.doHomework()
        it.readBooks()
    }
}


// `?:` 表示a不空才为b
val c = a ?: b

// Demo: 例子
fun getTextLength(text: String?) = text?.length ?: 0
fun getTextLength(text: String?): Int {
    if (text != null) {
        return text.length
    }
    return 0
}


// 强行通过编译，就需要依靠`!!`，这时就是程序员来保证安全
fun study(study: Study?) {
    //假设此时为空抛出异常，则和java一样
    study!!.doHomework()
    study!!.readBooks()
}

// study可以为Study也可为空
var study: Study? = null

内嵌表达式

fun main(args: Array<String>){

    val name = "World"
    println("Hello $name")      // $name等效于${name}
    println("Win ${if (2 > 1) 2 else "1"}")	// ${if...}
    println("fun ${say("World")}")			// // ${fun()}
}

fun say(content: String): String = "say $content"

函数参数默认值

// Demo1: 
fun main(args: Array<String>){
    say(100)
    say(100, "World")
}

fun say(num: Int, str: String = "default") {
    println("num = $num, str = $str")
}

// Demo2: 指定形参传实参
fun main(){
    say(2, "Tom")
    say(str = "Bob")	// 不传具有默认值的
}

fun say(num: Int = 100, str: String) {	// 默认值在前面
    println("num = $num, str = $str")
}

构造器中的默认值

class Student(name: String,  age: Int, val number: String, val grade: Int) : Person(name, age){
    constructor(name: String, age: Int, number: String) : this(name, age, number, 0) {

    }
    ...
}

// 等效于上面
class Student(name: String,  age: Int, val number: String, val grade: Int = 0) : Person(name, age){
	...
}

TODO

TODO() 是一个有效的表达式，且返回类型是 Nothing，表示该代码永远不会正常返回。

public fun TODO(reason: String? = null): Nothing = throw NotImplementedError(reason)

为什么不会报错？

override fun onBind(intent: Intent): IBinder {
    TODO("Return the communication channel to the service.")
}

因为 Nothing 是所有类型的子类型，可以暂时替所有类的返回值。编译正确，运行抛出相应异常。

block

作为高阶参数

// 高阶函数参数，允许将代码块（函数或 lambda 表达式）作为参数供函数使用，实现更灵活的代码逻辑和复用。
inline fun <T> myFun(condition : Boolean, block: () -> T): T? {
    return if (condition) block() else null
}


fun main() {
    val myFun = myFun(true) {
        println("hello world")
        "abc"
    }
    println(myFun)
}

T.() 的形式就是定义扩展函数的方式。

// kotlin的Unit( = Java中的void)
// 定义一个扩展函数类型 T.() -> Unit
fun <T> myFun(obj: T, block: T.() -> Unit) {
    // 在 T 对象上调用扩展函数
    obj.block()
}

// 为 String 类型定义一个扩展函数
fun String.printToupper() {
    println(this.uppercase())
}

fun main() {
    val str = "hello"
    myFun(str){
        printToupper()	// 调用扩展函数
    }

}

//Demo2 : apply 函数本质上就是一个 T.() -> Unit 类型的函数
val mutableList = mutableListOf<Int>(1, 2, 3).apply {
    add(4)
    add(5)
}

apply源码

@kotlin.internal.InlineOnly
public inline fun <T> T.apply(block: T.() -> Unit): T {
    contract {
        callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
    }
    // 等效this.block()，this就是调用apply的对象
    block()		
    return this
}

委托模式

fun main(){
    val consolePrint = ConsolePrinter()
    val document = Document(consolePrint)

    document.printer("hello")   // ConsolePrint : hello
    document.say("hello")       // say : hello
}

interface Printer{
    fun printer(content : String)
    fun say(content : String)
}

class ConsolePrinter : Printer{
    override fun printer(content : String) {
        println("ConsolePrint : $content")
    }

    override fun say(content: String) {
        println("say : $content")
    }
}

// Document类通过by printer委托了Printer接口的所有方法给了printer对象
class Document(printer : Printer) : Printer by printer {}

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