Kotlin 知識梳理系列文章

Kotlin 知識梳理(1) - Kotlin 基礎(chǔ)
Kotlin 知識梳理(2) - 函數(shù)的定義與調(diào)用
Kotlin 知識梳理(3) - 類晶默、對象和接口
Kotlin 知識梳理(4) - 數(shù)據(jù)類、類委托 及 object 關(guān)鍵字
Kotlin 知識梳理(5) - lambda 表達(dá)式和成員引用
Kotlin 知識梳理(6) - Kotlin 的可空性
Kotlin 知識梳理(7) - Kotlin 的類型系統(tǒng)
Kotlin 知識梳理(8) - 運(yùn)算符重載及其他約定
Kotlin 知識梳理(9) - 委托屬性
Kotlin 知識梳理(10) - 高階函數(shù)：Lambda 作為形參或返回值
Kotlin 知識梳理(11) - 內(nèi)聯(lián)函數(shù)
Kotlin 知識梳理(12) - 泛型類型參數(shù)

一畏邢、本文概要

本文是對<<Kotlin in Action>>的學(xué)習(xí)筆記剂跟，如果需要運(yùn)行相應(yīng)的代碼可以訪問在線環(huán)境 try.kotlinlang.org减途，這部分的思維導(dǎo)圖為：

kotlin 基礎(chǔ)

二、函數(shù)和變量

2.1 函數(shù)

2.1.1 函數(shù)的基本構(gòu)成

在Kotlin中曹洽，函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)由四個部分構(gòu)成：

• 函數(shù)名稱
• 參數(shù)列表
• 返回類型
• 函數(shù)體

函數(shù)的聲明以關(guān)鍵字 fun 開始鳍置，函數(shù)名稱 緊隨其后，接下來是括號括起來的 參數(shù)列表送淆，參數(shù)列表的后面跟著 返回類型墓捻，返回類型和參數(shù)列表之間用冒號隔開，最后是函數(shù)體坊夫。

下面是一個比較大小的函數(shù)例子砖第，上面談到的四個部分構(gòu)成如圖中標(biāo)注所示：

2.1.2 表達(dá)式和語句

在上面的例子中，if是表達(dá)式环凿，而不是語句梧兼，表達(dá)式和語句的區(qū)別在于：

• 表達(dá)式 有值，并且能作為另一個表達(dá)式的一部分使用智听。
• 語句 總是包含著它的代碼塊中的頂層元素羽杰，并且沒有自己的值渡紫。

在Java中，所有的控制結(jié)構(gòu)都是語句考赛，而在Kotlin中惕澎，除了for、do和do/while以外大多數(shù)控制結(jié)構(gòu)都是表達(dá)式颜骤。

當(dāng)函數(shù)體是由單個表達(dá)式構(gòu)成時唧喉，可以用這個表達(dá)式作為完整的函數(shù)體，并且去掉花括號和return語句忍抽，上面的例子就是這種情況八孝，因此可以改寫為：

• 如果函數(shù)體寫在花括號中，我們說這個函數(shù)有 代碼塊體
• 如果它直接返回了一個表達(dá)式鸠项，它就有 表達(dá)式體

2.1.3 省略返回類型

對于 表達(dá)式體函數(shù)干跛，可以省略返回類型，因為編譯器會分析作為函數(shù)體的表達(dá)式祟绊，并把它的類型作為函數(shù)的返回類型楼入，這種分析稱為 類型推導(dǎo)。但是對于有返回值的 代碼塊體函數(shù)牧抽，必須顯示地寫出返回類型和return語句浅辙。

上面的例子可以簡化為：

2.2 變量

在Kotlin中，變量的聲明以關(guān)鍵字val/var開始阎姥，然后是變量名稱记舆，最后可以加上類型（不加也可以），這里分為兩種情況：

• 如果指定了初始化器呼巴，那么在不指定類型的情況下泽腮，編譯器會分析初始化器表達(dá)式的值，并把它的類型作為變量的類型衣赶，例如下面兩個就分別為Int和Double類型：
  

• 如果沒有指定初始化器诊赊，需要顯示地指定它的類型，因為此時編譯器無法推斷出它的類型府瞄。

  
  

2.2.1 可變變量和不可變變量

聲明變量的關(guān)鍵字有兩個：

(1) 不可變引用 val

使用val聲明的變量不能在初始化之后再次賦值碧磅，它對應(yīng)的是Java的final變量。
默認(rèn)情況下遵馆，應(yīng)該盡可能地使用val關(guān)鍵字來聲明所有的Kotlin變量鲸郊。在定義了val變量的代碼塊執(zhí)行期間，val變量只能進(jìn)行唯一一次初始化货邓，但是秆撮，如果編譯器能確保唯一一條初始化語句會被執(zhí)行，可以根據(jù)條件使用不同的值來初始化它换况。

(2) 可變引用 var

這種變量的值可以改變职辨，但是它的類型卻是改變不了的盗蟆。

如果需要在變量中存儲不匹配類型的值，必須手動把值轉(zhuǎn)換或強(qiáng)制轉(zhuǎn)換到正確的類型舒裤。

2.2.2 字符串模板

• Kotlin可以在字符串字面值中引用局部變量喳资，只需要在變量名稱前面加上字符$。
  
• 如果要在字符串中使用$腾供，需要對它進(jìn)行轉(zhuǎn)義仆邓。
  
  
  運(yùn)行結(jié)果為：
  

• 除了可以引用局部變量之外，還可以引用更加復(fù)雜的表達(dá)式台腥，只需要把表達(dá)式用花括號擴(kuò)起來宏赘。

  
  

2.3 類

2.3.1 屬性

類的概念就是把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的代碼封裝成一個單一的實(shí)體绒北，在Java中黎侈，數(shù)據(jù)存儲在字段中，并且通常是私有的闷游。如果想讓類的使用者訪問到數(shù)據(jù)得提供訪問方法峻汉，即getter/setter。

在Java中脐往，字段和其訪問器的組合常常被叫作屬性休吠。在Kotlin中，屬性是頭等的語言特性业簿，完全 替代了字段和訪問器方法瘤礁。在類中聲明一個屬性和聲明一個變量一樣：使用val/var關(guān)鍵字，前者是只讀的梅尤，而后者是可變的柜思。

當(dāng)聲明屬性的時候，就聲明了對應(yīng)的訪問器（只讀屬性有一個gettter巷燥，而可變屬性則有getter/setter）赡盘，例如下面的例子，聲明了只讀的name屬性缰揪，可變的isMarried屬性陨享，其賦值和讀取的方法如下所示：

2.3.2 自定義訪問器

假設(shè)聲明一個矩形，它能判斷自己是否是正方形钝腺，那么就不需要一個單獨(dú)的字段來存儲這個信息抛姑，此時我們可以寫一個自定義的訪問器：用val開頭作為聲明，緊跟著的是屬性的名稱和類型艳狐，接下來是get()關(guān)鍵字途戒，最后是一個函數(shù)體。

2.3.3 目錄和包

• Kotlin中包的概念和Java類似僵驰，每個kotlin文件都能以一個package語句開頭喷斋，而文件中定義的所有聲明（類唁毒、函數(shù)及屬性）都會被放到這個包中。
• 如果其他文件定義的聲明也有相同的包星爪，這個文件可以直接使用它們哀卫；如果包不同往扔，則需要導(dǎo)入它們，導(dǎo)入語句放在文件的最前面并使用import關(guān)鍵字。
• kotlin不區(qū)分導(dǎo)入的是類還是函數(shù)鹏溯，而且，它允許使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入任何種類的聲明庄岖，可以直接導(dǎo)入頂層函數(shù)的名稱许蓖，也可以在包名稱后加上.*來導(dǎo)入特定包中定義的所有聲明。
• 在Java中漓摩，要把類放到和包結(jié)構(gòu)相匹配的文件與目錄結(jié)構(gòu)中裙士，而在kotlin中，可以把多個package聲明不相同的類放在同一個文件夾中管毙。

2.4 表示和處理選擇：枚舉和 when

2.4.1 聲明枚舉類

簡單枚舉類

聲明枚舉類時腿椎，enum是一個所謂的軟關(guān)鍵字，只有當(dāng)它出現(xiàn)在class前面時才有特殊的意義夭咬，在其他地方可以當(dāng)做普通名稱使用啃炸。而class仍然是一個關(guān)鍵字，下面是一個枚舉類的聲明：

帶屬性的枚舉類

以下是一個帶屬性的枚舉類：

運(yùn)行結(jié)果為：

• 當(dāng)聲明每個枚舉常量的時候南用，必須提供該常量的屬性值。
• 如果要在枚舉類中定義任何方法掏湾，就要使用分號把枚舉常量列表和方法分開裹虫。

2.4.2 使用 "when” 處理枚舉類

when是一個有返回值的表達(dá)式，因此忘巧，作為表達(dá)式函數(shù)體恒界，它可以去掉花括號和return語句，并省略返回類型的聲明砚嘴。

下面是一個通過when處理枚舉類的例子十酣，它和Java中的switch語句類似，根據(jù)when中Color的值走到對應(yīng)的分支际长，除此之外耸采，我們可以把多個值用逗號間隔，合并到同一個分支：

2.4.3 在 “when”結(jié)構(gòu)中使用任意對象

在Java中工育，和when類似的switch語句要求必須使用常量（枚舉常量虾宇、字符串或者數(shù)字字面值）作為 分支條件，而when允許使用任何對象如绸，我們使用一個函數(shù)來混合兩種顏色嘱朽。下面例子中用到的setOf是由Kotlin標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫提供的旭贬，它可以創(chuàng)建出一個Set，并且會包含所有指定為函數(shù)實(shí)參的對象搪泳，只要兩個set中包含一樣的條目稀轨，它們就是相等的，集合的條目順序并不重要岸军。

2.4.4 智能轉(zhuǎn)換：合并類型檢查和轉(zhuǎn)換

在kotlin中方妖，判斷一個變量是否是某種類型需要使用is關(guān)鍵字狭魂，它和Java當(dāng)中的instanceOf相似。

• 在Java中吁断，在檢查完后還需要顯示地加上類型轉(zhuǎn)換趁蕊。
• 在kotlin中坞生，如果你檢查過一個變量是某種類型仔役，后面就不需要再轉(zhuǎn)換它，可以把它當(dāng)做你檢查過的類型來使用是己。

我們用下面這個例子又兵，Num和Sum都實(shí)現(xiàn)了Expr接口，通過is判斷它的類型卒废，完成遞歸求和沛厨。可以看到摔认，在is判斷之后逆皮，不再需要轉(zhuǎn)換成Num或Sum，就可以直接訪問該類的成員變量参袱。

智能轉(zhuǎn)換 只在變量經(jīng)過is檢查且之后不再發(fā)生變化 的情況下有效电谣，當(dāng)你對一個類的屬性進(jìn)行智能轉(zhuǎn)換的時候，這個屬性必須是一個val屬性抹蚀，而且不能有自定義的訪問器剿牺，否則，每次對屬性的訪問是否都能返回同樣的值將無從驗證环壤。

2.4.5 代碼塊作為 "if" 和 "when" 的分支

if和when都可以使用代碼塊作為分支體晒来，這種情況下，代碼塊中的最后一個表達(dá)式就是結(jié)果郑现，這個規(guī)則在所有使用代碼塊并期望得到一個結(jié)果的地方成立湃崩。同樣的規(guī)則對try主體和catch子句也有效荧降。

2.5 迭代事物

2.5.1 while 循環(huán)

kotlin和Java一樣，有while循環(huán)和do-while循環(huán)攒读，它們的語法和Java中相應(yīng)的循環(huán)完全一致誊抛。

2.5.2 迭代數(shù)字：區(qū)間和數(shù)列

在Java當(dāng)中，對于循環(huán)的處理方式為：先初始化變量整陌，在循環(huán)的每一步更新它的值拗窃，并在值滿足某個限制條件時退出循環(huán)。

而在Kotlin中泌辫，為了替代常見的循環(huán)用法随夸，使用了 區(qū)間 的概念，其本質(zhì)上就是兩個值之間的間隔震放，這兩個值通常是數(shù)字：一個起始值宾毒，一個結(jié)束值。使用..運(yùn)算符來表示區(qū)間殿遂，而結(jié)束值始終是區(qū)間的一部分诈铛。

2.5.3 迭代 map

更新 map

這里我們用到了TreeMap，在更新map時驶乾，我們可以像使用數(shù)組一樣邑飒，只不過下標(biāo)變成了key值：

訪問 map

下面的例子展示了for允許允許展開迭代中的集合的元素，把展開的結(jié)果存儲到了兩個獨(dú)立的變量中：letter是鍵级乐、binary是值：

2.5.4 使用 "in" 檢查集合和區(qū)間的成員

使用in運(yùn)算符來檢查一個值是否在區(qū)間中疙咸，或者它的逆運(yùn)算!in來檢查這個值是否不在區(qū)間中，區(qū)間不僅限于字符风科，假如有一個支持實(shí)例比較操作的任意類（實(shí)現(xiàn)了java.lang.Comparable接口）撒轮，就能創(chuàng)建這種類型的對象的區(qū)間。

2.5 kotlin 中的異常

kotlin的異常處理和Java以及其他許多語言的處理方式類似：一個函數(shù)可以正常結(jié)束丐重，也可以在出現(xiàn)錯誤的情況下拋出異常腔召。方法的調(diào)用者能捕獲到這個異常并處理它；如果沒有處理扮惦，異常會沿著調(diào)用棧再次拋出臀蛛。

• 拋出異常時使用throw關(guān)鍵字，但是不必使用new關(guān)鍵字來創(chuàng)建異常實(shí)例。
• throw結(jié)構(gòu)是一個表達(dá)式浊仆，能作為另一個表達(dá)式的一部分使用客峭。

2.5.1 “try” "catch" 和 "finally"

當(dāng)使用帶有catch和finally子句的try結(jié)構(gòu)來處理異常時，下面是一個典型的結(jié)構(gòu)：

• 和Java最大區(qū)別就是throws子句沒有出現(xiàn)在代碼中：如果使用Java來寫這個函數(shù)抡柿，你會顯示地在函數(shù)聲明上面寫上throws IOException舔琅。這是因為IOException是一個受檢異常，在Java中洲劣，這種異常必須顯示地處理备蚓，必須聲明你的函數(shù)能拋出所有的受檢異常。
  
  Java 處理方式
• kotlin不區(qū)分受檢異常和未受檢異常囱稽，不必指定函數(shù)拋出的異常郊尝，而且可以處理也可以不處理異常。
• 與此同時战惊，BufferReader.close可能拋出需要處理的受檢異常流昏，如果關(guān)閉失敗，大多數(shù)程序不會采取什么有意義的行動吞获，所以捕獲來自close方法的異常所需的代碼是多余的况凉。

2.5.2 “try”作為表達(dá)式

kotlin中的try關(guān)鍵字就像if和when一樣，引入了一個表達(dá)式各拷，可以把它的值賦給一個變量刁绒，并且需要用花括號把語句主體括起來。如果主體包含多個表達(dá)式撤逢，那么整個try表達(dá)式的值就是最后一個表達(dá)式的值膛锭。

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