Dive Into Kotlin（一）：初探 Kotlin

本文由 Prefert 發表在 ScalaCool 團隊博客。

在今年的 Google I/O 大會上，Google 宣佈在 Android 上爲 Kotlin 提供一等支持（轉爲正房）。

在 Andorid 開發的圈子中，這無疑掀起了軒然大浪。對部分人來講，也許這是第一次聽到 Kotlin 。事實上，在 2011 年 7 月，JetBrains 就推出 Kotlin 項目，直到去年 2 月 Kotlin v1.0 才正式發佈。

本系列文章「Dive Into Kotlin」將會對 Kotlin 進行較爲系統的介紹，大體分爲四個章節：

1. 熱身 —— Kotlin 基本特性
2. 下水 —— Kotlin 與函數式
3. 潛入 —— Kotlin 核心
4. 遨遊 —— kotlin 與 Android 實戰

本文將簡單介紹 Kotlin 的生態和部分語言功能，目錄以下：

• Kotlin 是一門怎麼樣的語言
• 強大的生態圈
• 基本特徵

Kotlin 是一門怎麼樣的語言？

Kotlin 是一種在 JVM 上運行的靜態類型編程語言，能夠編譯成 Java 字節碼，也能夠編譯成 JavaScript，方便在沒有 JVM 的設備上運行。

Kotlin 核心的目標

• 簡約：幫你減小實現同一個功能的代碼量。

• 易懂：讓你的代碼更容易閱讀，同時易於理解。

• 安全：移除了你可能會犯錯誤的功能。

• 通用：基於 JVM 和 JavaScript，你能夠在不少地方運行。

• 互操做性： Kotlin 和 Java 能夠相互調用，同時 Jetbrains 的目標是讓他們 100% 兼容。
  對比 Java，Kotlin 或許顯得有點年輕，但這並不表明它的生態圈不夠穩定。

強大的生態圈

Kotlin 編譯爲 JVM 字節碼或 JavaScript
它能夠吸引全部使用垃圾回收機制語言的程序員，包括 Java，Scala，Go，Python， Ruby 和 JavaScript。

kotlin 產自工業，而不是學術界。
它解決了程序員目前所面臨的一些問題。舉個例子：類型系統能夠幫助你避免空指針異常。當咱們在使用一些 API 或者大型庫時判斷是否爲 null，每每沒有什麼實際做用。

Kotlin 完美兼容 Java
在 Idea 中，你能夠一鍵實現 Java 與 Kotlin 的轉換。也就是說， Kotlin 寫的項目中可使用全部現有的 Java 框架和庫，甚至是依賴於註解的高級框架，而且它整合了 Maven，Gradle 和其餘構建工具——幫助咱們實現無縫的互操做。

Kotlin 相對入門簡單
因此正如你們所說的那樣，Kotlin 是一門十分友好的語言，你甚至能夠花幾個小時閱讀下相關書籍就能入門。它的語法簡潔直觀，也許大多時候看起來比較像 Scala，實際上簡單了不少。這種語言很好地平衡了簡潔和可讀性。

不施加運行時間的開銷
標準庫是比較小的：主要是對 Java 標準庫的重點擴展。大量使用編譯時內聯（compile-time inlining）就意味着像 map、 filter、 reduce 這樣的語法編譯起來與命令式的類似。

Android擴展庫
Anko 與 kovenant 讓 Kotlin 在 Android 的開發中更加方便，若是你看過這兩個庫，必定也爲之青睞。

除 Android 外，其實企業級別的 Java 項目也能夠考慮使用 Kotlin：

1. 它有一個成熟的公司強大的商業支持，JetBrains 致力於該項目的發展，擁有一支高效的團隊和穩定的商業模式。在較長的時間內，你都不用擔憂 Kotlin 被拋棄。

2. Kotlin 的風險很低：能夠由一兩個成員嘗試在某個功能塊使用，但並不會影響其餘模塊：Kotlin 類能夠導出一個與常規 Java 代碼看起來相同的 Java API。

3. Java 6 廢土中的一線但願：若是升級 JVM 對於大家的成本很高，你可使用 Kotlin，它是「增強版的 Java 6」。

看完生態圈，來看看最吸引咱們的語言功能部分。

特徵

屬性前置

Java Bean 中老是出現一些重複工做量的代碼：

public class Customer{
  String name;
  int age;

  public Customer(String name, int age){
    this.name=name;
    this.age=age;
  }
  
  public String getName(){
    return name;
  }
  
  public int getAge(){
    return age;
  }
  
  public setName(String name){
    this.name=name;
  }
  public setAge(int age){
   this.age=age;
  }
}
複製代碼

在 Java 對象中，構造函數和屬性的 Getter、Setter 函數在每一個Bean類中都會出現，看起來很是冗餘。

可是使用 Kotlin，代碼是這樣的：

data class Customer(val name:String, val age:Int)
複製代碼

Kotlin 將Getter、Setter 等函數省略，讓咱們更加關注屬性。

函數式編程是變革的關鍵

若是你是一名 「FP」 （Functional Programming） 愛好者，你確定知道 Scala 這門語言。而 Kotlin 的設計初衷就是提供 Scala 裏的不少特性，但不被編譯時間束縛。

網上對函數式編程的介紹，大多數對初學者都是不夠友好的，下面是一種比較簡潔的歸納：

函數編程以基於數學的函數構成，實現一個功能時傾向於實現的目標，而不是實現目標的方式。

也就是說，函數式編程處理的是不可變的數據，即不會改變變量的值。它所作的只是 Receive（接收）-> Compute（計算）-> Return（返回） ，而不改變它接收到的值，或者引發「反作用」。

Kotlin 從新定義了函數的寫法

• 簡化函數重載。
• 命名參數不遵循順序：命名參數容許徹底控制什麼值被傳遞給變量，並在與布爾處理，舉個例子：

// Java
void check(boolean isAlpha, boolean isNum){
	// do something
}
check(true, false); // 函數調用

// Kotlin
fun check(isAlpha:Boolean, isNum：Boolean = false) {
   // do something
}
check(true)// 1
check(true,true)// 2
check(isAlpha = true, isNum = false) // 3
check(isNum = false, isAlpha = true) // 4
複製代碼

其中一、三、4實際效果一致。

函數可讀性

• 單行表達式是提升代碼可讀性的第一步。

// Java
int sum (int x, int y){ // 必須聲明返回類型
  x = x + y; // x的值被改變，帶來反作用
  return x;
}

// kotlin
fun sum(x: Int, y: Int) = x + y // 完美
複製代碼

在 Android 開發時，咱們應該都會對視圖的 onClick 事件感到煩躁。

// Java
view.setOnClickListener(new View.OnClickKistener() {
  @ Override public void onClick(View v){
    System.out.println("sad");
  }
});
複製代碼

在 kotlin 中，這也獲得簡化：

view.onClick {
  println("nice !!")
}
複製代碼

類型安全

在 Android 開發中，出現 NullPointerException 已經能夠說是屢見不鮮了。但若是在運行的時候出現這個異常致使程序崩潰，對用戶體驗形成的損失是巨大的。

Kotlin 能很好的避免這個問題：

• 指定 null

// Java
String text1 = null // NE 

// Kotlin
var text1: String = "Kotlin"// 正常
var text2: String = null // NE
var text3: String ?= null // 正常
複製代碼

Kotlin 中只有加了 ? 才容許爲 null。

• 檢查 null Kotlin 能夠經過 ?確保安全調用：

// Java
if（a != null）{
  int x = a.length（）;
}
// Kotlin
val x = a?.length // 僅當 a 不爲 null 時才能經過編譯
複製代碼

• 爲 null 時默認值

val x = b?.length ?: 0 // 若是 b 爲 null，那他的 length 就爲0
val x = b?.length ?: throw NullPointerException()
val x = b!!.length    
複製代碼

Lambda 優化

Lambda 表達式增長了 Kotlin 的簡潔功能，從而也讓代碼更容易理解。(Java 6 不支持 lambda )

val sum = {x: Int, y: Int -> x + y} // 類型:（Int, Int） -> Int
val result = sum（2, 7）// result == 9
複製代碼

條件判斷更優雅

kotlin 中 when 一樣能帶給你驚喜，你能夠用它簡化 if..else 或 switch：

// Java
if(x == 1) println("x is 1");
else if(x == 2) println("x is 2");
else if(x == 3 || x == 4) println("x is 3 or 4");
else if(x >= 5 || x <= 10) println("x is 5, 6, 7, 8, 9, or 10");
else println("x is out of range");

// Kotlin
when (x) {
  1 -> print("x is 1")
  2 -> print("x is 2")
  3, 4 -> print("x is 3 or 4")
  in 5..10 -> print("x is 5, 6, 7, 8, 9, or 10")
  else -> print("x is out of range")
}
複製代碼

固然除了以上這些，Kotlin 還有許多使人驚喜的特性，將會在後續的文章中詳細介紹，敬請期待。