白話文轉文言文——Kotlin程式碼簡潔之道

唐子玄發表於2019-05-02
Kotlin

這是kotlin系列文章的第一篇。這個系列記錄的是kotlin使用感受，其中也會穿插基礎知識點，並通過專案實戰程式碼綜合運用這些知識點。

剛接觸kotlin就被它的簡潔震撼到了（kotlin的作者一定是一個極簡主義！）。一起來看下kotlin是怎麼通過“斷舍離”來實現簡潔的：

new 分號 型別

新建物件不需要new關鍵詞。

任何語句的結尾不需要; 但加上也不會有語法錯誤。

//java
StringBuffer buffer = new StringBuffer();

//kotlin
var buffer = StringBuffer()
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  • var是kotlin保留字，用於宣告變數。與之對應的是val用於宣告常量。
  • 不需要顯示指明變數型別，因為kotlin會根據上下文推斷變數型別，這種能力稱為 “型別推導” 。
  • 可以通過下面的語法來指定型別：
var buffer: StringBuffer = StringBuffer()
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  • kotlin中型別是後置的，在變數名後跟上: 型別就可以顯示指定型別。同理，它也用於指定函式返回值型別：
fun getMessage(): String{
    return "message"
}
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  • fun關鍵字用於宣告函式。

implements extends @Override

//java
public class CheckableActivity extends Activity {
    final public void setStatus(){}
}

public class MyListener implements View.OnClickListener{

    @Override
    public void onClick(View v) {
    }
}

//kotlin
class CirclePartyListActivity : Activity() {
    fun setStatus(){}
}

class MyListener : View.OnClickListener{
    override fun onClick(v: View?) {
    }
}
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  • kotlin 用 : 取代了implements和extends保留字。

  • @Override也被override保留字取代並且和函式頭同行，kotlin中的override是必須的，而java中是可選的。

  • kotlin中類和方法預設是final的（可省略不寫），這意味著預設情況下，類和方法是不允許被繼承和重寫的（這是為了防止脆弱的基類，即對基類方法的修改會導致子類出現預期之外的行為）。只有通過open保留字顯示宣告該類或方法可以被繼承或重寫：

open class A{
    open fun do(){
    }
}
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（）

kotlin的lambda也更加簡約：

//正常情況
view.setOnClickListener({ v -> v.setVisibility(View.INVISIBLE) })
//當lambda是函式的最後一個引數時，可以將其移到括號外面
view.setOnClickListener() { v -> v.setVisibility(View.INVISIBLE) }
//當函式只有一個lambda型別的引數，可以去省去括號
view.setOnClickListener { v -> v.setVisibility(View.INVISIBLE) }
//當lambda只有一個引數，可省去引數列表，在表示式部分用it引用引數
view.setOnClickListener { it.setVisibility(View.INVISIBLE) }
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getter setter

java中，欄位和其訪問器的組合被稱為屬性，kotlin引入了property access syntax，它取代了欄位和訪問器方法，用這種方式進一步簡化上面的程式碼：

view.setOnClickListener { it.visibility = View.INVISIBLE }
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  • 所有被定義了getter和setter方法的欄位，在kotlin中都可以通過賦值語法來操作。

{ } return

kotlin中的語句和表示式的唯一區別是：表示式有值，而語句沒有。如果函式體由單個表示式構成，可以省去花括號和return，並用賦值的=表示將表示式的值賦值給返回值：

//java
public int add(int a, int b){
    return a+b ;
}

//kotlin
fun add(a: Int, b: Int): Int = a+b
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在 lambda 表示式中包含多條語句或表示式時，若省略return，則預設將最後一個表示式的值作為返回值：

view.setOnTouchListener { v, event ->
    ...//do something
    false
}
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上述程式碼表示在OnTouchListener.onTouch()中返回 false。

switch-case-break

//java
String color;
switch(colorInt){
    case Color.RED:
        color = "red";
        break;
    case Color.BLUE:
        color = "blue";
        break;
    default:
        color = "black";
        break;
}

//kotlin
val color = when (colorInt) {
    Color.RED -> "red"
    Color.BLUE -> "blue"
    else -> "black"
}
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  • when用於取代switch-case，不需要在每個分支末尾呼叫break，如果有一個分支命中則會立即返回。
  • when是一個表示式，這意味著它有返回值，返回值等於命中分支中最後一條語句的返回值。

default

java中的default保留字用於介面中預設方法的實現。在kotlin中可以省去它。

//java
public interface IMessage {
    default String getMessage() {
        return "default message";
    }

    int getMessageId();
}

//kotlin
interface IMessage {
    fun getMessage(): String {
        return "default message"
    }

    fun getMessageId(): Int
}
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  • Int是java中基本資料型別int的包裝類，kotlin中沒有基本資料型別。

防禦式程式設計

//java
public class Address {
    private String country;
    public String getCountry() {
        return country;
    }
}

public class Company {
    private Address address;
    public Address getAddress() {
        return address;
    }
}

public class Person {
    private Company company;
    public String getCountry() {
        String country = null;
        //多次防禦式程式設計
        if (company != null) {
            if (company.getAddress() != null) {
                country = company.getAddress().getCountry();
            }
        }
        return country;
    }
}

//kotlin
fun Person.getCountry(): String? {
    return this.company?.address?.country
}
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  • ?.稱為 安全呼叫運算子 ，它把判空檢查和一次方法呼叫合併成一個操作。只有當呼叫變數不為null時，才會執行呼叫，否則整個表示式返回null。這意味著，不再需要防禦式程式設計。
  • ?置於型別之後表示這個型別可空，上面的函式宣告表示此函式的返回值可能為null。
  • 上面的 kotlin 程式碼為Person類新增了一個getCountry()方法，這種技術叫擴充套件函式 。

擴充套件函式

擴充套件函式是一個類的成員函式，但它定義在類體外面。這樣定義的好處是，可以在任何時候任何地方給類新增功能。

在擴充套件函式中，可以像類的其他成員函式一樣訪問類的屬性和方法（除了被private和protected修飾的成員）。還可以通過this引用類的例項，也可以省略它，把上段程式碼進一步簡化：

fun Person.getCountry(): String? {
    return company?.address?.country
}
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kotlin預定了很多擴充套件函式，下面就會用到其中的apply：

冗餘物件名

程式設計中經常會遇到“對同一個物件做多次操作”的場景，比如：

Intent intent = new Intent(this, Activity1.class);
intent.setAction("actionA");
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("content","hello");
bundle.putString("sender","taylor");
intent.putExtras(bundle);
startActivity(intent);
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其中，物件intent和bundle重複出現若干次，這對於極簡主義的kotlin來說不能忍，它的表達方式如下：

Intent(this,Activity1::class.java).apply {
    action = "actionA"
    putExtras(Bundle().apply {
        putString("content","hello")
        putString("sender","taylor")
    })
    startActivity(this)
}
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其中，apply的定義如下：

//為泛型T物件新增新功能apply()，它接受一個lambda型別的引數block，且lambda呼叫的發起者是物件本身
public inline fun <T> T.apply(block: T.() -> Unit): T {
    contract {
        callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
    }
    //執行lambda
    block()
    //返回撥用者自身
    return this
}
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對於object.apply{lambda}可以簡單的理解為：在object物件上應用lambda操作，並且最終返回object物件本身。所以上述程式碼也可以寫成更加緊湊的形式：

startActivity(Intent(this, Activity1::class.java).apply {
    action = "actionA"
    putExtras(Bundle().apply {
        putString("content", "hello")
        putString("sender", "taylor")
    })
})
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同一型別的預定義擴充套件函式還包括with、let、also。它們的共同點是適用於 “對同一個物件做多次操作” 的場景 。它們的不同點總結如下：

函式 返回值 呼叫者角色 如何引用呼叫者
also 呼叫者本身 作為lambda引數 it
apply 呼叫者本身 作為lambda接收者 this
let lambda返回值 作為lambda引數 it
with lambda返回值 作為lambda接收者 this
  • kotlin中，發起呼叫擴充套件函式的那個物件，叫接收者物件。同理，發起呼叫lambda的物件叫做lambda接收者。
  • 可以將also的原始碼和apply做對比，更好的理解他們呼叫者角色的差別：
//為泛型T物件新增新功能also()，它接受一個lambda型別的引數block，且物件是lambda的引數
public inline fun <T> T.also(block: (T) -> Unit): T {
    contract {
        callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
    }
    block(this)
    return this
}
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綜合應用

“讓 app 中所有被點選的 View 都帶上縮放動畫”。綜合運用上述kotlin知識點實現這個需求之前，先來看看java是如何實現的:

  1. 先定義工具類，該工具類為傳入的View分別設定觸控和單擊監聽器。在按下時播放動畫，鬆手時反向播放動畫。
public class ViewUtil {
    public static void addExtraAnimClickListener(View view, ValueAnimator animator, View.OnClickListener listener) {
        view.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
            @Override
            public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
                switch (event.getAction()) {
                    case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                        animator.start();
                        break;
                    case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
                    case MotionEvent.ACTION_UP:
                        animator.reverse();
                        break;
                }
                //若返回true，則遮蔽了點選事件
                return false;
            }
        });

        view.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if (listener != null) {
                    listener.onClick(v);
                }
            }
        });
    }
}
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  1. 在介面中新建動畫和點選響應邏輯並將它們傳遞給工具類
Button btn3 = findViewById(R.id.btn3);
//新建動畫：變大
ValueAnimator animator = ValueAnimator.ofFloat(1.0f, 1.2f);
animator.setDuration(100);
animator.setInterpolator(new AccelerateInterpolator());
animator.addUpdateListener(new ValueAnimator.AnimatorUpdateListener() {
    @Override
    public void onAnimationUpdate(ValueAnimator animation) {
        Float value = ((Float) animation.getAnimatedValue());
        btn3.setScaleX(value);
        btn3.setScaleY(value);
    }
});
//點選響應邏輯
View.OnClickListener onClickListener = new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        Toast.makeText(Activity1.this, "spring anim", Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
};
//應用工具類
ViewUtil.addExtraAnimClickListener(btn3, animator, onClickListener);
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不要眨眼，換kotlin閃亮登場：

  1. 給View新增擴充套件函式
//擴充套件函式接收一個動畫和一個點選響應邏輯（用lambda表示）
fun View.extraAnimClickListener(animator: ValueAnimator, action: (View) -> Unit) {
    setOnTouchListener { v, event ->
        when (event.action) {
            MotionEvent.ACTION_DOWN -> animator.start()
            MotionEvent.ACTION_UP, MotionEvent.ACTION_CANCEL -> animator.reverse()
        }
        false
    }
    setOnClickListener { action(this) }
}
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  1. 應用擴充套件函式
btnSpringAnim.extraAnimClickListener(ValueAnimator.ofFloat(1.0f, 1.15f).apply {
    interpolator = AccelerateInterpolator()
    duration = 100
    addUpdateListener {
        btnSpringAnim.scaleX = it.animatedValue as Float
        btnSpringAnim.scaleY = it.animatedValue as Float
    }
}) { Toast.makeText(this, "spring anim", Toast.LENGTH_LONG).show() }
複製程式碼
  • btnSpringAnim是一個Button控制元件的id（只要裝了kotlin外掛，就不需要findViewById()）
  • as保留字用於型別強制轉換。
  • 是不是有一種 “白話文轉文言文” 的感覺，kotlin憑藉著極強的表達力用將近 1/3 的程式碼量完成了功能。

知識點總結

  • var保留詞用於宣告變數，val保留詞用於宣告常量。大多數情況下不需要顯示指明變數型別，kotlin 具有型別推導能力，會根據上下文自動推斷型別。
  • fun保留字用於宣告函式。
  • override保留字表示重寫父類方法或者實現介面中的抽象方法，與 java 不同的是，它必須顯示出現在重寫方法前（ java 允許省略）。
  • as保留字用於型別強制轉換。
  • kotlin 中型別是後置的，在變數名或函式引數列表後跟上: 型別就可以顯示指定型別。
  • :還用於繼承類（取代extends）、實現介面（取代implements）。
  • 新建物件時不需要new，而是直接呼叫建構函式。
  • 語句末尾不需要; 但加上也不會有語法錯誤。
  • kotlin 中類和方法預設是final的，他們不能被繼承和重寫。只有通過加上open後才能被繼承和重寫。
  • kotlin 中沒有基本資料型別，而是用其對應的包裝類表示。
  • 給介面方法新增預設實現時不需要default關鍵字。
  • kotlin 中的語句和表示式的唯一區別是：表示式有值，而語句沒有。
  • 如果函式體由單個表示式構成，可以省去花括號和return。
  • when保留字用於取代switch-case，而且它是一個表示式，返回值是命中分支中最後一表示式的值。
  • kotlin 引入了property access syntax，不再需要getter和setter方法，可以直接對屬性賦值。
  • ?.稱為 安全呼叫運算子 ，只有當呼叫變數不為null時，才會執行呼叫，否則整個表示式返回null。這樣就避免了防禦式程式設計。
  • ?置於型別之後表示這個型別的變數或返回值值可能為null。
  • kotlin 使用擴充套件函式，可以在類體外給類新增方法。
  • kotlin 預定了很多擴充套件函式，其中有一類適用於“對同一個物件做多次操作”。包括also()、apply()、let()、with()。

最近開始學習 kotlin ，研讀《Kotlin實戰》的同時，在專案中加以運用。這個系列會不斷地新增來自書本和實踐中的新發現。希望對你能有所幫助~~

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