Kotlin的其他技術

目錄

一、解構聲明
二秉沼、區(qū)間
三桶雀、類型檢查與轉換
四、this表達式
五唬复、相等性
六矗积、操作符重載
七、空安全
八敞咧、異常
九棘捣、類型別名

一、解構聲明

解構聲明能同時創(chuàng)建多個變量休建，將對象中的數(shù)據(jù)解析成相對的變量乍恐。舉個例子：

//創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)類User
data class User(var name: String, var age: Int)

//獲得User的實例
var user = User("Czh", 22)
//聲明變量 name 和 age
var (name, age) = user

println("name:$name  age:$age")
//輸出結果為：name:Czh  age:22

上面代碼中用解構聲明同時創(chuàng)建兩個變量的時候，會被編譯成以下代碼：

//指定變量name的值為user第一個參數(shù)的值
var name = user.component1()
//指定變量name的值為user第二個參數(shù)的值
var age = user.component2()

println("name:$name  age:$age") 
//輸出結果為：name:Czh  age:22

• 解構聲明和Map
  Map可以保存一組key-value鍵值對测砂，通過解構聲明可以把這些值解構出來茵烈。如下所示：

var map = mutableMapOf<String, Any>()
map.put("name", "Czh")
map.put("age", 22)
for ((key, value) in map) {
    println("$key：$value")
}

二砌些、區(qū)間

1.in

假如現(xiàn)在要判斷 i 是否在 1-5 內呜投，可以這樣寫：

if (i in 1..5) {
    println("i 在 1-5 內")
}

上面代碼中，1..5指的是 1-5存璃，in指的是在...范圍內宙彪，如果 i 在范圍 1-5 之內，將會執(zhí)行后面的代碼塊有巧，輸出結果。如果想判斷 i 是否不在 1-5 內悲没，可以這樣寫：

//!in表示不在...范圍內
if (i !in 1..5) {
    println("i 不在 1-5 內")
}

上面兩段代碼等同于：

if (i >= 1 && i <= 5) {
    println("i 在 1-5 內")
}
if (i <= 1 && i >= 5) {
    println("i 不在 1-5 內")
}

2.downTo

如果想輸出 1-5 篮迎，可以這樣寫：

for (i in 1..5) println(i)
//輸出12345

如果倒著來：

for (i in 5..1) println(i)
//什么也不輸出

這個時候可以用downTo函數(shù)倒序輸出 5-1

for (i in 5 downTo 1) println(i)

3.step

上面的代碼順序輸出12345或倒序54321男图，按順序+1或者-1，也就是步長為1甜橱。如果要修改步長逊笆，可以用step函數(shù)，如下所示：

 for (i in 1..5 step 2) println(i) 
//輸出135

//倒序
for (i in 1 downTo 5 step 2) println(i) 
//輸出531

4.until

上面的代碼中岂傲，使用的范圍都是閉區(qū)間难裆，例如1..5的區(qū)間是[1,5]，如果要創(chuàng)建一個不包括其結束元素的區(qū)間镊掖，即區(qū)間是[1,5)乃戈，可以使用until函數(shù)，如下所示：

for (i in 1 until 5) println(i)
//輸出1234

三亩进、類型檢查與轉換

1.is操作符

在Kotlin中症虑，可以通過is操作符判斷一個對象與指定的類型是否一致，還可以使用is操作符的否定形式!is归薛，舉個例子：

var a: Any = "a"
if (a is String) {
    println("a是String類型")
}
if (a !is Int) {
    println("a不是Int類型")
}

2.智能轉換

在Kotlin中不必使用顯式類型轉換操作，因為編譯器會跟蹤不可變值的is檢查以及顯式轉換主籍，并在需要時自動插入（安全的）轉換习贫。舉個例子：

var a: Any = "a"
if (a is String) {
    println("a是String類型")
    println(a.length) // a 自動轉換為String類型
    //輸出結果為：1
}

還可以反向檢查，如下所示：

if (a !is String) return
print(a.length) // a 自動轉換為String類型

在 && 和 || 的右側也可以智能轉換：

// `&&` 右側的 a 自動轉換為String
if (a is String && a.length > 0)

// `||` 右側的 a 自動轉換為String
if (a is String || a.length > 0)

在when表達式和while循環(huán)里也能智能轉換：

when(a){
    is String -> a.length
    is Int -> a + 1
}

需要注意的是千元，當編譯器不能保證變量在檢查和使用之間不可改變時苫昌，智能轉換不能用。智能轉換能否適用根據(jù)以下規(guī)則：

• val 局部變量——總是可以诅炉，局部委托屬性除外呵曹；
• val 屬性——如果屬性是 private 或 internal妙蔗，或者該檢查在聲明屬性的同一模塊中執(zhí)行。智能轉換不適用于 open 的屬性或者具有自定義 getter 的屬性；
• var 局部變量——如果變量在檢查和使用之間沒有修改冲簿、沒有在會修改它的 lambda 中捕獲、并且不是局部委托屬性晚缩；
• var 屬性——決不可能（因為該變量可以隨時被其他代碼修改）

3.強制類型轉換

在Kotlin中浅役，用操作符as進行強制類型轉換，如下所示：

var any: Any = "abc"
var str: String = any as String

但強制類型轉換是不安全的瞻凤，如果類型不兼容憨攒，會拋出一個異常，如下所示：

var int: Int = 123
var str: String = int as String
//拋出ClassCastException

4.可空轉換操作符

null不能轉換為 String阀参，因該類型不是可空的肝集。舉個例子：

var str = null
var str2 = str as String
//拋出TypeCastException

解決這個問題可以使用可空轉換操作符as?，如下所示：

var str = null
var str2 = str as? String
println(str2) //輸出結果為：null

使用安全轉換操作符as?可以在轉換失敗時返回null蛛壳，避免了拋出異常杏瞻。

四所刀、this表達式

為了表示當前的接收者我們使用this表達式。當this在類的成員中捞挥，this指的是該類的當前對象;當this在擴展函數(shù)或者帶接收者的函數(shù)字面值中浮创，this表示在點左側傳遞的接收者參數(shù)。

• 限定的this
  如果this沒有限定符砌函，它指的是最內層的包含它的作用域斩披。如果要訪問來自外部作用域的this（一個類或者擴展函數(shù)， 或者帶標簽的帶接收者的函數(shù)字面值）我們使用this@label讹俊，其中 @label 是一個代指this來源的標簽垦沉。舉個例子：

class A { // 隱式標簽 @A
    inner class B { // 隱式標簽 @B
        fun Int.foo() { // 隱式標簽 @foo
            val a = this@A // A 的 this
            val b = this@B // B 的 this

            val c = this // foo() 的接收者，一個 Int
            val c1 = this@foo // foo() 的接收者劣像，一個 Int

            val funLit = lambda@ fun String.() {
                val d = this // funLit 的接收者
            }


            val funLit2 = { s: String ->
                // foo() 的接收者乡话，因為它包含的 lambda 表達式
                // 沒有任何接收者
                val d1 = this
            }
        }
    }
}

五、相等性

在Kotlin中存在結構相等和引用相等兩中相等判斷耳奕。

1.結構相等

使用equals()或==判斷绑青，如下所示：

var a = "1"
var b = "1"
if (a.equals(b)) {
    println("a 和 b 結構相等")
    //輸出結果為：a 和 b 結構相等
}

var a = 1
var b = 1
if (a == b) {
    println("a 和 b 結構相等")
    //輸出結果為：a 和 b 結構相等
}

2.引用相等

引用相等指兩個引用指向同一對象，用===判斷屋群，如下所示：

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

var a = User("Czh", 22)
var b = User("Czh", 22)
var c = b
var d = a
if (c == d) {
    println("a 和 b 結構相等")
} else {
    println("a 和 b 結構不相等")
}
if (c === d) {
    println("a 和 b 引用相等")
} else {
    println("a 和 b 引用不相等")
}

六、操作符重載

Kotlin允許對自己的類型提供預定義的一組操作符的實現(xiàn)芍躏，這些操作符具有固定的符號表示 （如 + 或 *）和固定的優(yōu)先級邪乍。為實現(xiàn)這樣的操作符，我們?yōu)橄鄳念愋停炊僮鞣髠鹊念愋秃鸵辉僮鞣膮?shù)類型）提供了一個固定名字的成員函數(shù)或擴展函數(shù)对竣。 重載操作符的函數(shù)需要用 operator 修飾符標記庇楞。

重載操作符

+是一個一元操作符，下面來對一元操作符進行重載：

//用 operator 修飾符標記
operator fun String.unaryPlus(): String {
    return this + this
}

//調用
var a = "a"
println(+a)  //輸出結果為：aa

當編譯器處理例如表達式 +a 時否纬，它執(zhí)行以下步驟：

• 確定 a 的類型吕晌，令其為 T；
• 為接收者 T 查找一個帶有 operator 修飾符的無參函數(shù) unaryPlus（）临燃，即成員函數(shù)或擴展函數(shù)睛驳；
• 如果函數(shù)不存在或不明確，則導致編譯錯誤膜廊；
• 如果函數(shù)存在且其返回類型為 R乏沸，那就表達式 +a 具有類型 R；

除對一元操作符進行重載外爪瓜，還可以對其他操作符進行重載蹬跃，其重載方式和原理大致相同。下面來一一列舉：

1.一元操作符

2.二元操作符

3.in操作符

4.索引訪問操作符

5.調用操作符

6.廣義賦值

7.相等與不等操作符

8.比較操作符

七铆铆、空安全

在Java中蝶缀，NullPointerException 可能是最常見的異常之一辆苔，而Kotlin的類型系統(tǒng)旨在消除來自代碼空引用的危險。

1.可空類型與非空類型

在Kotlin中扼劈，只有下列情況可能導致出現(xiàn)NullPointerException：

• 顯式調用 throw NullPointerException()；
• 使用了下文描述的 !! 操作符菲驴；
• 有些數(shù)據(jù)在初始化時不一致荐吵；
• 外部 Java 代碼引發(fā)的問題。

在 Kotlin 中赊瞬，類型系統(tǒng)區(qū)分一個引用可以容納 null （可空引用）還是不能容納（非空引用）先煎。 例如，String 類型的常規(guī)變量不能容納 null：

var b: String? = "b"
b = null

2.安全調用操作符

接著上面的代碼占锯，如果你調用a的方法或者訪問它的屬性，不會出現(xiàn)NullPointerException缩筛，但如果調用b的方法或者訪問它的屬性消略，編譯器會報告一個錯誤，如下所示：

b?.length

安全調用操作符還能鏈式調用胎撤，例如一個員工 Bob 可能會（或者不會）分配給一個部門， 并且可能有另外一個員工是該部門的負責人断凶，那么獲取 Bob 所在部門負責人（如果有的話）的名字伤提，我們寫作：

Bob?.department?.head?.name
//如果Bob分配給一個部門
//執(zhí)行Bob.department.head?獲取該部門的負責人
//如果該部門有一個負責人
//執(zhí)行Bob.department.head.name獲取該負責人的名字

如果該鏈式調用中任何一個屬性為null，整個表達式都會返回null懒浮。
如果要只對非空值執(zhí)行某個操作飘弧，安全調用操作符可以與let一起使用，如下所示：

val listWithNulls: List<String?> = listOf("A", null, "B")
for (item in listWithNulls) {
    item?.let { println(it) }
}

• 安全的類型轉換
  如果對象不是目標類型次伶，那么常規(guī)類型轉換可能會導致 ClassCastException。 另一個選擇是使用安全的類型轉換稽穆，如果嘗試轉換不成功則返回null冠王，如下所示：

val i: Int? = i as? Int

• 可空類型的集合
  如果你有一個可空類型元素的集合，并且想要過濾非空元素舌镶，你可以使用filterNotNull來實現(xiàn)柱彻。如下所示：

val nullableList: List<Int?> = listOf(1, 2, null, 4)
val intList: List<Int> = nullableList.filterNotNull()

3.Elvis 操作符

先看一段代碼：

val i: Int = if (b != null) b.length else -1
val i = b?.length ?: -1

這兩行代碼表達的都是“如果b不等于null豪娜，i = b.length;如果b等于null,i = -1”。第一行代碼用的是if表達式哟楷，而第二行代碼使用了Elvis操作符瘤载，寫作?:。Elvis操作符表示如果?:左側表達式非空卖擅，就使用左側表達式鸣奔，否則使用右側表達式。
請注意惩阶，因為throw和return在Kotlin中都是表達式挎狸，所以它們也可以用在Elvis操作符右側。如下所示：

fun foo(node: Node): String? {
    val parent = node.getParent() ?: return null
    val name = node.getName() ?: throw IllegalArgumentException("name expected")
    // ……
}

4. !! 操作符

!!操作符將任何值轉換為非空類型断楷，若該值為空則拋出異常锨匆。如下所示：

var a = null
a!!
//運行代碼，拋出KotlinNullPointerException

八冬筒、異常

Kotlin中所有異常類都是Throwable類的子類恐锣。每個異常都有消息、堆椪饲В回溯信息和可選的原因侥蒙。
使用throw表達式可以拋出異常。舉個例子：

throw NullPointerException("NPE")

使用try表達式可以捕獲異常匀奏。一個try表達式可以有多個catch代碼段鞭衩；finally代碼段可以省略。舉個例子：

try {
    //捕獲異常
} catch (e: NullPointerException) {
    //異常處理
} catch (e: ClassNotFoundException) {
    //異常處理
} finally {
    //可選的finally代碼段
}

因為Try是一個表達式娃善，所以它可以有一個返回值论衍。舉個例子：

val a: Int? = try {
    parseInt(input) 
} catch (e: NumberFormatException) {
    null 
}

try表達式的返回值是 try塊中的最后一個表達式或者是catch塊中的最后一個表達式。finally塊中的內容不會影響表達式的結果聚磺。

九坯台、類型別名

Kotlin提供類型別名來代替過長的類型名稱，這些類型別名不會引入新類型瘫寝，且等效于相應的底層類型蜒蕾。可以通過使用關鍵字typealias修改類型別名焕阿，如下所示：

//使用關鍵字typealias修改類型別名Length
//相當于 Length 就是一個 (String) -> Int 類型
typealias Length = (String) -> Int

//調用
fun getLength(l: Length) = l("Czh")
//編譯器把 Length 擴展為 (String) -> Int 類型
val l: Length = { it.length }
println(getLength(l)) //輸出結果為：3

使用類型別名能讓那些看起來很長的類型在使用起來變得簡潔咪啡，如下所示：

typealias MyType = (String, Int, Any, MutableList<String> ) -> Unit
//當我們使用的時候
var myType：MyType 
//而不需要寫他原來的類型
//var myType：(String, Int, Any, MutableList<String> ) -> Unit

總結

相對于Java來說，Kotlin有很多新的技術和語法糖暮屡，這也是為什么使用Kotlin來開發(fā)Android要優(yōu)于Java撤摸。運用好這些新的東西，能大大加快開發(fā)速度。

參考文獻：
Kotlin語言中文站准夷、《Kotlin程序開發(fā)入門精要》
推薦閱讀：
從Java到Kotlin（一）為什么使用Kotlin
從Java到Kotlin（二）基本語法
從Java到Kotlin（三）類和接口
從Java到Kotlin（四）對象與泛型
從Java到Kotlin（五）函數(shù)與Lambda表達式
從Java到Kotlin（六）擴展與委托
從Java到Kotlin（七）反射和注解
Kotlin學習資料匯總

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