Kotlin 知識梳理(1) Kotlin 基礎

1、本文概要

本文是對<<Kotlin in Action>>的學習筆記，若是須要運行相應的代碼能夠訪問在線環境 try.kotlinlang.org，這部分的思惟導圖爲：

2、函數和變量

2.1 函數

2.1.1 函數的基本構成

在Kotlin中，函數的基本結構由四個部分構成：

• 函數名稱
• 參數列表
• 返回類型
• 函數體

函數的聲明以關鍵字 fun 開始，函數名稱 緊隨其後，接下來是括號括起來的 參數列表，參數列表的後面跟着 返回類型，返回類型和參數列表之間用冒號隔開，最後是函數體。

下面是一個比較大小的函數例子，上面談到的四個部分構成如圖中標註所示：

2.1.2 表達式和語句

在上面的例子中，if是表達式，而不是語句，表達式和語句的區別在於：

• 表達式 有值，而且能做爲另外一個表達式的一部分使用。
• 語句 老是包含着它的代碼塊中的頂層元素，而且沒有本身的值。

在Java中，全部的控制結構都是語句，而在Kotlin中，除了for、do和do/while之外大多數控制結構都是表達式。

當函數體是由單個表達式構成時，能夠用這個表達式做爲完整的函數體，而且去掉花括號和return語句，上面的例子就是這種狀況，所以能夠改寫爲：

• 若是函數體寫在花括號中，咱們說這個函數有 代碼塊體
• 若是它直接返回了一個表達式，它就有 表達式體

2.1.3 省略返回類型

對於 表達式體函數，能夠省略返回類型，由於編譯器會分析做爲函數體的表達式，並把它的類型做爲函數的返回類型，這種分析稱爲 類型推導。可是對於有返回值的 代碼塊體函數，必須顯示地寫出返回類型和return語句。

上面的例子能夠簡化爲：

2.2 變量

在Kotlin中，變量的聲明以關鍵字val/var開始，而後是變量名稱，最後能夠加上類型（不加也能夠），這裏分爲兩種狀況：

• 若是指定了初始化器，那麼在不指定類型的狀況下，編譯器會分析初始化器表達式的值，並把它的類型做爲變量的類型，例以下面兩個就分別爲Int和Double類型：

  

• 若是沒有指定初始化器，須要顯示地指定它的類型，由於此時編譯器沒法推斷出它的類型。

  

2.2.1 可變變量和不可變變量

聲明變量的關鍵字有兩個：

(1) 不可變引用 val

使用val聲明的變量不能在初始化以後再次賦值，它對應的是Java的final變量。 默認狀況下，應該儘量地使用val關鍵字來聲明全部的Kotlin變量。在定義了val變量的代碼塊執行期間，val變量只能進行惟一一次初始化，可是，若是編譯器能確保惟一一條初始化語句會被執行，能夠根據條件使用不一樣的值來初始化它。

(2) 可變引用 var

這種變量的值能夠改變，可是它的類型倒是改變不了的。

若是須要在變量中存儲不匹配類型的值，必須手動把值轉換或強制轉換到正確的類型。

2.2.2 字符串模板

• Kotlin能夠在字符串字面值中引用局部變量，只須要在變量名稱前面加上字符$。

  

• 若是要在字符串中使用$，須要對它進行轉義。

  

  運行結果爲：

  

• 除了能夠引用局部變量以外，還能夠引用更加複雜的表達式，只須要把表達式用花括號擴起來。

  

2.3 類

2.3.1 屬性

類的概念就是把數據和處理數據的代碼封裝成一個單一的實體，在Java中，數據存儲在字段中，而且一般是私有的。若是想讓類的使用者訪問到數據得提供訪問方法，即getter/setter。

在Java中，字段和其訪問器的組合經常被叫做屬性。在Kotlin中，屬性是頭等的語言特性，徹底 替代了字段和訪問器方法。在類中聲明一個屬性和聲明一個變量同樣：使用val/var關鍵字，前者是隻讀的，然後者是可變的。

當聲明屬性的時候，就聲明瞭對應的訪問器（只讀屬性有一個gettter，而可變屬性則有getter/setter），例以下面的例子，聲明瞭只讀的name屬性，可變的isMarried屬性，其賦值和讀取的方法以下所示：

運行結果爲：

2.3.2 自定義訪問器

假設聲明一個矩形，它能判斷本身是不是正方形，那麼就不須要一個單獨的字段來存儲這個信息，此時咱們能夠寫一個自定義的訪問器：用val開頭做爲聲明，緊跟着的是屬性的名稱和類型，接下來是get()關鍵字，最後是一個函數體。

運行結果爲：

2.3.3 目錄和包

• Kotlin中包的概念和Java相似，每一個kotlin文件都能以一個package語句開頭，而文件中定義的全部聲明（類、函數及屬性）都會被放到這個包中。
• 若是其餘文件定義的聲明也有相同的包，這個文件能夠直接使用它們；若是包不一樣，則須要導入它們，導入語句放在文件的最前面並使用import關鍵字。
• kotlin不區分導入的是類仍是函數，並且，它容許使用import關鍵字導入任何種類的聲明，能夠直接導入頂層函數的名稱，也能夠在包名稱後加上.*來導入特定包中定義的全部聲明。
• 在Java中，要把類放到和包結構相匹配的文件與目錄結構中，而在kotlin中，能夠把多個package聲明不相同的類放在同一個文件夾中。

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，enum是一個所謂的軟關鍵字，只有當它出如今class前面時纔有特殊的意義，在其餘地方能夠當作普通名稱使用。而class仍然是一個關鍵字，下面是一個枚舉類的聲明：

帶屬性的枚舉類

如下是一個帶屬性的枚舉類：

運行結果爲：

當聲明一個帶屬性的枚舉類時，有幾點須要注意：

• 當聲明每一個枚舉常量的時候，必須提供該常量的屬性值。
• 若是要在枚舉類中定義任何方法，就要使用分號把枚舉常量列表和方法分開。

2.4.2 使用 "when」 處理枚舉類

when是一個有返回值的表達式，所以，做爲表達式函數體，它能夠去掉花括號和return語句，並省略返回類型的聲明。

下面是一個經過when處理枚舉類的例子，它和Java中的switch語句相似，根據when中Color的值走到對應的分支，除此以外，咱們能夠把多個值用逗號間隔，合併到同一個分支：

運行的結果爲：

2.4.3 在 「when」結構中使用任意對象

在Java中，和when相似的switch語句要求必須使用常量（枚舉常量、字符串或者數字字面值）做爲 分支條件，而when容許使用任何對象，咱們使用一個函數來混合兩種顏色。下面例子中用到的setOf是由Kotlin標準函數庫提供的，它能夠建立出一個Set，而且會包含全部指定爲函數實參的對象，只要兩個set中包含同樣的條目，它們就是相等的，集合的條目順序並不重要。

運行結果爲：

除此以外，咱們還能夠不給 when表達式提供參數，這樣分支條件就是任意的布爾表達時，這種寫法的優勢是不會建立額外的對象，但代價是它更難理解。

2.4.4 智能轉換：合併類型檢查和轉換

在kotlin中，判斷一個變量是不是某種類型須要使用is關鍵字，它和Java當中的instanceOf類似。

• 在Java中，在檢查完後還須要顯示地加上類型轉換。
• 在kotlin中，若是你檢查過一個變量是某種類型，後面就不須要再轉換它，能夠把它當作你檢查過的類型來使用。

咱們用下面這個例子，Num和Sum都實現了Expr接口，經過is判斷它的類型，完成遞歸求和。能夠看到，在is判斷以後，再也不須要轉換成Num或Sum，就能夠直接訪問該類的成員變量。

運行結果爲：

智能轉換 只在變量通過is檢查且以後再也不發生變化 的狀況下有效，當你對一個類的屬性進行智能轉換的時候，這個屬性必須是一個val屬性，並且不能有自定義的訪問器，不然，每次對屬性的訪問是否都能返回一樣的值將無從驗證。

2.4.5 代碼塊做爲 "if" 和 "when" 的分支

if和when均可以使用代碼塊做爲分支體，這種狀況下，代碼塊中的最後一個表達式就是結果，這個規則在全部使用代碼塊並指望獲得一個結果的地方成立。一樣的規則對try主體和catch子句也有效。

運行結果爲：

2.5 迭代事物

2.5.1 while 循環

kotlin和Java同樣，有while循環和do-while循環，它們的語法和Java中相應的循環徹底一致。

2.5.2 迭代數字：區間和數列

在Java當中，對於循環的處理方式爲：先初始化變量，在循環的每一步更新它的值，並在值知足某個限制條件時退出循環。

而在Kotlin中，爲了替代常見的循環用法，使用了 區間 的概念，其本質上就是兩個值之間的間隔，這兩個值一般是數字：一個起始值，一個結束值。使用..運算符來表示區間，而結束值始終是區間的一部分。

運行結果爲：

除此以外，還有 downTo、 step和 until等用於區間的語法，用於進行循環操做，例以下面的例子 downTo用於遞減到指定的值，而 step則指定步長：

運行結果爲：

使用 until則可使迭代不包含指定的結束值，例以下面這樣：

運行結果爲：

2.5.3 迭代 map

更新 map

這裏咱們用到了TreeMap，在更新map時，咱們能夠像使用數組同樣，只不過下標變成了key值：

訪問 map

下面的例子展現了for容許容許展開迭代中的集合的元素，把展開的結果存儲到了兩個獨立的變量中：letter是鍵、binary是值：

運行結果爲：

2.5.4 使用 "in" 檢查集合和區間的成員

使用in運算符來檢查一個值是否在區間中，或者它的逆運算!in來檢查這個值是否不在區間中，區間不只限於字符，假若有一個支持實例比較操做的任意類（實現了java.lang.Comparable接口），就能建立這種類型的對象的區間。

運行結果爲：

2.5 kotlin 中的異常

kotlin的異常處理和Java以及其餘許多語言的處理方式相似：一個函數能夠正常結束，也能夠在出現錯誤的狀況下拋出異常。方法的調用者能捕獲到這個異常並處理它；若是沒有處理，異常會沿着調用棧再次拋出。

• 拋出異常時使用throw關鍵字，可是沒必要使用new關鍵字來建立異常實例。
• throw結構是一個表達式，能做爲另外一個表達式的一部分使用。

2.5.1 「try」 "catch" 和 "finally"

當使用帶有catch和finally子句的try結構來處理異常時，下面是一個典型的結構：

• 和Java最大區別就是throws子句沒有出如今代碼中：若是使用Java來寫這個函數，你會顯示地在函數聲明上面寫上throws IOException。這是由於IOException是一個受檢異常，在Java中，這種異常必須顯示地處理，必須聲明你的函數能拋出全部的受檢異常。

  

• kotlin不區分受檢異常和未受檢異常，沒必要指定函數拋出的異常，並且能夠處理也能夠不處理異常。
• 與此同時，BufferReader.close可能拋出須要處理的受檢異常，若是關閉失敗，大多數程序不會採起什麼有意義的行動，因此捕獲來自close方法的異常所需的代碼是多餘的。

2.5.2 「try」做爲表達式

kotlin中的try關鍵字就像if和when同樣，引入了一個表達式，能夠把它的值賦給一個變量，而且須要用花括號把語句主體括起來。若是主體包含多個表達式，那麼整個try表達式的值就是最後一個表達式的值。

運行結果爲：

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