[譯] 為什麼你應該開始使用 Kotlin

ALVIN君發表於2018-04-22
Kotlin

為什麼你應該開始使用 Kotlin

是時候開始用現代程式語言了

[譯] 為什麼你應該開始使用 Kotlin

我想要告訴你一種新的程式語言，叫做 Kotlin，以及為什麼你應該考慮在下一個專案中使用它。在過去的時候，我更喜歡 Java，但是去年我發現自己無論何時都可以用 Kotlin 編寫程式碼。此時，我真的想不出哪種情況下 Java 會是更好的選擇。

它是由 JetBrains 公司開發的, 而這些人是 IntelliJ 和 ReSharper 等 IDEs 系列產品的幕後人物，Kotlin 確實很受歡迎。它的實用性和簡潔性，讓編碼成為一種令人滿意且高效的體驗。

雖然 Kotlin 能編譯為 JavaScript 並很快編譯成機器程式碼，但是我將重點介紹它的主要環境，JVM。

因此，這裡有一些原因可以解釋為什麼你應開始使用 Kotlin 語言（排名不分先後）：

0# Java 互操作性

Kotlin 與 Java 是 100% 可互操作的。你可以使用 Kotlin 繼續你之前的 Java 專案。所有你喜歡的 Java 框架仍然可以用，你用 Kotlin 編寫的任何框架都都可以被你偏愛 Java 的朋友所使用。

1# 熟悉的語法

Kotlin 並不是誕生於學術界中的一種奇怪的語言。它的語法對於任何來自 OOP 領域的程式設計師來說都不陌生，並且從一開始就能或多或少地理解。當然，Java也有一些不同之處，比如重寫建構函式或者是 val 、 var 變數的宣告。下面的程式碼介紹了大部分基礎知識：

class Foo {

    val b: String = "b"     // 用 val 宣告的變數值意味著不可修改
    var i: Int = 0          // 用 var 宣告的變數值則可修改

    fun hello() {
        val str = "Hello"
        print("$str World")
    }

    fun sum(x: Int, y: Int): Int {
        return x + y
    }

    fun maxOf(a: Float, b: Float) = if (a > b) a else b

}
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2# 字串插值

這就像 Java 的 String.format() 的一個更智慧、可讀性更好的版本被構建到了語言中：

val x = 4
val y = 7
print("sum of $x and $y is ${x + y}")  // sum of 4 and 7 is 11
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3# 型別推斷

Kotlin 會在你需要的時候推斷出型別，這有效地提高可讀性：

val a = "abc"                         // 推斷為 String 型別
val b = 4                             // 推斷為 Int 型別

val c: Double = 0.7                   // 顯式宣告型別
val d: List<String> = ArrayList()     // 顯式宣告型別
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4# 智慧轉換

如果可能的話，Kotlin 的編譯器會跟蹤你的邏輯並且自動轉換型別，這意味少了許多的 instanceof 檢查和顯式轉換：

if (obj is String) {
    print(obj.toUpperCase())     // obj 現在被認為是 String 型別。
}
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5# Intuitive Equals

你可以不再顯示呼叫 equals() 方法，因為 == 操作符現在會檢查表示式結構是否相同:

val john1 = Person("John")
val john2 = Person("John")

john1 == john2    // true （結構相同)
john1 === john2   // false （引用相等）
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6# 預設引數

沒有必要用不同的引數定義幾種類似的方法：

fun build(title: String, width: Int = 800, height: Int = 600) {
    Frame(title, width, height)
}
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7# 命名引數

結合預設的引數，命名引數消除了對builders的需求：

build("PacMan", 400, 300)                           // 等效
build(title = "PacMan", width = 400, height = 300)  // 等效
build(width = 400, height = 300, title = "PacMan")  // 等效
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8# When 表示式

用可讀性和靈活性更好的 when 表示式來取代 switch case 表示式：

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")
}
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它既可以在表示式或語句，也可以帶引數或者無參使用：

val res: Boolean = when {
    obj == null -> false
    obj is String -> true
    else -> throw IllegalStateException()
}
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9# 屬性

自定義 setter 和 getter 方法會被新增到 public 作用域中，這意味著我們可以避免無意之間使用 [get 和 set 行為]使得程式碼變得臃腫。

class Frame {
    var width: Int = 800
    var height: Int = 600

    val pixels: Int
        get() = width * height
}
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10# 資料類

它是一個帶有 toString()、equals()、hashCode() 和 copy() 方法的 POJO，與 Java 不同，它不會佔用 100 行程式碼：

data class Person(val name: String,
                  var email: String,
                  var age: Int)

val john = Person("John", "john@gmail.com", 112)
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11# 運算子過載

預定義的操作符集可以被過載以提高可讀性：

data class Vec(val x: Float, val y: Float) {
    operator fun plus(v: Vec) = Vec(x + v.x, y + v.y)
}

val v = Vec(2f, 3f) + Vec(4f, 1f)
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12# 解構宣告

有些物件是可以被解構的，但這對於迭代 maps 是很有用的：

for ((key, value) in map) {
    print("Key: $key")
    print("Value: $value")
}
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13# 範圍

為了可讀性：

for (i in 1..100) { ... } 
for (i in 0 until 100) { ... }
for (i in 2..10 step 2) { ... } 
for (i in 10 downTo 1) { ... } 
if (x in 1..10) { ... }
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14# 擴充套件函式

還記得你第一次在 Java 中對 List 進行排序嗎？你找不到一個 sort() 函式，所以你必須去問你的導師或者在谷歌上學習使用 Collections.sort()。 後來當你必須要用 String 字串的時候，你自己編寫了一個輔助函式，因為你不知道可以用 StringUtils.capitalize()。

如果僅有一種方法可以將新的函式新增到舊的類中，那就是你的 IDE 程式碼補全的功能以幫助你在找到正確的函式。在 Kotlin，你完全可以這樣做：

fun String.replaceSpaces(): String {
    return this.replace(' ', '_')
}

val formatted = str.replaceSpaces()
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標準庫擴充套件了 Java 的原有型別，String 尤其需要：

str.removeSuffix(".txt")
str.capitalize()
str.substringAfterLast("/")
str.replaceAfter(":", "classified")
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15# Null 安全性

我們應該稱 Java 為一種幾乎靜態型別的語言。其中，String 型別的變數不保證指向的型別就是 String —— 它可能指向了 null。儘管我們已經習慣了這一點，但它卻否定了靜態型別檢查的安全性。其結果是 Java 開發者不得不長期生活在對空指標異常 的恐懼中。

通過區分非空型別和可空型別，Kotlin 解決了這個問題。在預設的情況下，型別是非空的，可以像這樣通過新增 ? 使變數為空：

var a: String = "abc"
a = null                // 編譯失敗

var b: String? = "xyz"
b = null                // 編譯成功
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無論何時你訪問一個非空型別的變數時，Kotlin 會強制你去防止空指標異常的情況發生：

val x = b.length        // 編譯錯誤：變數 b 可能為空
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雖然這看起來很麻煩，但是多虧了它的一些特性，這變得輕而易舉。我們仍然可以智慧轉換，在任何可能的情況下，將可空型別的變數轉換為非空型別：

if (b == null) return
val x = b.length        // 沒有問題
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我們也可以使用一個安全的 ?. 字元來估算一下變數是否為空，而不是丟擲一個空指標的異常：

val x = b?.length       // 變數 x 的型別是可空的 Int 型別
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安全呼叫也可以連著一起呼叫，以避免我們有時用其他語言編寫的巢狀的 if-not-null 檢查。如果我們想要一個除了 null 之外的預設值，我們可以用 elvis 運算子 ?:：

val name = ship?.captain?.name ?: "unknown"
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如果這些對你來說不管用，而你又需要一個空指標異常，那麼你必須顯示宣告：

val x = b?.length ?: throw NullPointerException()  // 下同
val x = b!!.length                                 // 上同
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16# 更好的 Lambdas

噢，兄弟，這是一個良好的 lambada 系統 —— 多虧了一些聰明的設計選擇，讓它在可讀性和簡潔性之間完美的平衡。語法首先是直截了當的：

val sum = { x: Int, y: Int -> x + y }   // type: (Int, Int) -> Int
val res = sum(4,7)                      // res == 11
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接下來是精彩的部分：

  1. 如果 lambda 是方法的最後或唯一的引數，則可以移動或省略括號。
  2. 如果我們不宣告單引數 lamda 的引數，它將隱式宣告為 it.

這些例項放在一起，讓以下三行程式碼作用相同：

numbers.filter({ x -> x.isPrime() })
numbers.filter { x -> x.isPrime() }
numbers.filter { it.isPrime() }
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這讓我們能夠寫出簡潔的函式程式碼 —— 看看它的美：

persons
    .filter { it.age >= 18 }
    .sortedBy { it.name }
    .map { it.email }
    .forEach { print(it) }
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Kotlin 的 lambda 系統結合擴充套件函式，使其成為 DSL 建立的理想選擇。看看 Anko 的一個 DSL 例項，它旨在提高 Android 開發：

verticalLayout {
    padding = dip(30)
    editText {
        hint = “Name”
        textSize = 24f
    }
    editText {
        hint = “Password”
        textSize = 24f
    }
    button(“Login”) {
        textSize = 26f
    }
}
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17# IDE 支援

如果你打算開始使用 Kotlin，你有很多可以選擇的環境，但是我強烈推薦使用與 Kotlin 捆綁在一起的 IntelliJ，因為它的功能證明了讓相同的人同時設計語言和 IDE 的優點。

給你一個雖小但聰明的例子，當我第一次嘗試從 Stack Overflow 複製一些 Java 程式碼時，這個視窗就自動彈出來了：

[譯] 為什麼你應該開始使用 Kotlin

如果你將 Java 程式碼貼上到 Kotlin 的檔案中，IntelliJ 是會注意到的。

現在就這些了。謝謝你的閱讀！這是我第一次在 Medium 上發帖。如果你還不能相信 Kotlin，這裡有一些更有說服力的文章：

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