kotlin高级用法总结

news2025/3/9 21:41:58

Kotlin 是一门功能强大且灵活的编程语言，除了基础语法外，它还提供了许多高级特性，可以帮助你编写更简洁、高效和可维护的代码。以下是 Kotlin 的一些高级用法，涵盖了协程、扩展函数、属性委托、内联类、反射等内容。

协程（Coroutines）
协程是 Kotlin 中用于简化异步编程的核心特性。它允许你以同步的方式编写异步代码，避免回调地狱。

1.1 基本用法

import kotlinx.coroutines.*

fun main() = runBlocking {
    launch {
        delay(1000) // 非阻塞延迟
        println("World!")
    }
    println("Hello,")
}

runBlocking：阻塞当前线程，直到协程执行完毕。

launch：启动一个新的协程。

1.2 异步返回值
使用 async 和 await 获取异步结果：

fun main() = runBlocking {
    val result = async {
        delay(1000)
        "Hello, World!"
    }
    println(result.await()) // 输出：Hello, World!
}

1.3 结构化并发
通过 CoroutineScope 管理协程的生命周期：

fun main() = runBlocking {
    val scope = CoroutineScope(Dispatchers.Default)
    scope.launch {
        delay(1000)
        println("Task completed")
    }
    delay(500) // 等待一段时间
    scope.cancel() // 取消协程
}

扩展函数（Extension Functions）
扩展函数允许你为现有类添加新方法，而无需修改其源代码。

2.1 基本用法

fun String.isPalindrome(): Boolean {
    return this == this.reversed()
}

fun main() {
    println("racecar".isPalindrome()) // 输出：true
}

2.2 扩展属性

val String.lastChar: Char
    get() = this[length - 1]

fun main() {
    println("Kotlin".lastChar) // 输出：n
}

属性委托（Property Delegation）
属性委托允许你将属性的 getter 和 setter 逻辑委托给另一个对象。

3.1 使用 lazy 实现懒加载

val lazyValue: String by lazy {
    println("计算值")
    "Hello"
}

fun main() {
    println(lazyValue) // 第一次访问时计算
    println(lazyValue) // 直接使用缓存值
}

3.2 使用 Delegates.observable 监听属性变化

import kotlin.properties.Delegates

var observedValue: String by Delegates.observable("初始值") { _, old, new ->
    println("值从 $old 变为 $new")
}

fun main() {
    observedValue = "新值" // 输出：值从 初始值 变为 新值
}

内联类（Inline Classes）
内联类用于封装一个值，同时避免运行时开销。

4.1 基本用法

inline class Password(val value: String)

fun main() {
    val password = Password("123456")
    println(password.value) // 输出：123456
}

4.2 优化性能
内联类在运行时会被替换为原始值，避免额外的对象分配。

反射（Reflection）
反射允许你在运行时检查类和对象的属性和方法。

5.1 获取类的信息

import kotlin.reflect.full.memberProperties

data class User(val name: String, val age: Int)

fun main() {
    val user = User("Alice", 25)
    val properties = User::class.memberProperties
    for (property in properties) {
        println("${property.name} = ${property.get(user)}")
    }
}

5.2 动态调用方法

import kotlin.reflect.full.functions

class Calculator {
    fun add(a: Int, b: Int): Int = a + b
}

fun main() {
    val calculator = Calculator()
    val addFunction = Calculator::class.functions.find { it.name == "add" }!!
    val result = addFunction.call(calculator, 2, 3) as Int
    println(result) // 输出：5
}

高阶函数与 Lambda 表达式
高阶函数是指以函数作为参数或返回值的函数。

6.1 基本用法

fun operateOnNumbers(a: Int, b: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {
    return operation(a, b)
}

fun main() {
    val sum = operateOnNumbers(2, 3) { x, y -> x + y }
    println(sum) // 输出：5
}

6.2 内联函数
使用 inline 关键字避免 Lambda 表达式的运行时开销：

inline fun measureTime(block: () -> Unit) {
    val start = System.currentTimeMillis()
    block()
    val end = System.currentTimeMillis()
    println("耗时：${end - start} 毫秒")
}

fun main() {
    measureTime {
        Thread.sleep(1000)
    }
}

密封类（Sealed Classes）
密封类用于表示受限的类层次结构，子类必须在同一文件中定义。

7.1 基本用法

sealed class Result
data class Success(val data: String) : Result()
data class Error(val message: String) : Result()

fun handleResult(result: Result) {
    when (result) {
        is Success -> println("成功：${result.data}")
        is Error -> println("错误：${result.message}")
    }
}

fun main() {
    val result = Success("数据加载成功")
    handleResult(result) // 输出：成功：数据加载成功
}

泛型与型变
8.1 泛型类

class Box<T>(val value: T)

fun main() {
    val box = Box(42)
    println(box.value) // 输出：42
}

8.2 型变（Variance）
协变（out）：允许子类型替换父类型。

class Producer<out T>(val value: T)

逆变（in）：允许父类型替换子类型。

class Consumer<in T> {
    fun consume(value: T) {
        println(value)
    }
}

DSL（领域特定语言）
Kotlin 的 DSL 功能允许你创建领域特定语言，使代码更具表现力。

9.1 构建 HTML DSL

class HTML {
    fun body(block: Body.() -> Unit) {
        val body = Body()
        body.block()
        println(body)
    }
}

class Body {
    var content: String = ""

    fun p(block: () -> String) {
        content += "<p>${block()}</p>"
    }
}

fun html(block: HTML.() -> Unit): HTML {
    val html = HTML()
    html.block()
    return html
}

fun main() {
    html {
        body {
            p { "Hello, World!" }
        }
    }
}