Kotlin的其他技術
目錄
一、解構宣告
二、區間
三、型別檢查與轉換
四、this表示式
五、相等性
六、操作符過載
七、空安全
八、異常
九、型別別名
一、解構宣告
解構宣告能同時建立多個變數，將物件中的資料解析成相對的變數。舉個例子：
//建立一個資料類User
data class User(var name: String, var age: Int)
//獲得User的例項
var user = User("Czh", 22)
//宣告變數 name 和 age
var (name, age) = user
println("name:$name age:$age")
//輸出結果為：name:Czh age:22
複製程式碼上面程式碼中用解構宣告同時建立兩個變數的時候，會被編譯成以下程式碼：
//指定變數name的值為user第一個引數的值
var name = user.component1()
//指定變數name的值為user第二個引數的值
var age = user.component2()
println("name:$name age:$age")
//輸出結果為：name:Czh age:22
複製程式碼- 解構宣告和Map
Map可以儲存一組key-value鍵值對，通過解構宣告可以把這些值解構出來。如下所示：
var map = mutableMapOf<String, Any>()
map.put("name", "Czh")
map.put("age", 22)
for ((key, value) in map) {
println("$key：$value")
}
複製程式碼執行程式碼，輸出結果：
二、區間
1.in
假如現在要判斷 i 是否在 1-5 內，可以這樣寫：
if (i in 1..5) {
println("i 在 1-5 內")
}
複製程式碼上面程式碼中，1..5指的是 1-5，in指的是在...範圍內，如果 i 在範圍 1-5 之內，將會執行後面的程式碼塊，輸出結果。如果想判斷 i 是否不在 1-5 內，可以這樣寫：
//!in表示不在...範圍內
if (i !in 1..5) {
println("i 不在 1-5 內")
}
複製程式碼上面兩段程式碼等同於：
if (i >= 1 && i <= 5) {
println("i 在 1-5 內")
}
if (i <= 1 && i >= 5) {
println("i 不在 1-5 內")
}
複製程式碼2.downTo
如果想輸出 1-5 ，可以這樣寫：
for (i in 1..5) println(i)
//輸出12345
複製程式碼如果倒著來：
for (i in 5..1) println(i)
//什麼也不輸出
複製程式碼這個時候可以用downTo函式倒序輸出 5-1
for (i in 5 downTo 1) println(i)
複製程式碼3.step
上面的程式碼順序輸出12345或倒序54321，按順序+1或者-1，也就是步長為1。如果要修改步長，可以用step函式，如下所示：
for (i in 1..5 step 2) println(i)
//輸出135
//倒序
for (i in 1 downTo 5 step 2) println(i)
//輸出531
複製程式碼4.until
上面的程式碼中，使用的範圍都是閉區間，例如1..5的區間是[1,5]，如果要建立一個不包括其結束元素的區間，即區間是[1,5)，可以使用until函式，如下所示：
for (i in 1 until 5) println(i)
//輸出1234
複製程式碼三、型別檢查與轉換
1.is操作符
在Kotlin中，可以通過is操作符判斷一個物件與指定的型別是否一致，還可以使用is操作符的否定形式!is，舉個例子：
var a: Any = "a"
if (a is String) {
println("a是String型別")
}
if (a !is Int) {
println("a不是Int型別")
}
複製程式碼執行程式碼，輸出結果為：
2.智慧轉換
在Kotlin中不必使用顯式型別轉換操作，因為編譯器會跟蹤不可變值的is檢查以及顯式轉換，並在需要時自動插入（安全的）轉換。舉個例子：
var a: Any = "a"
if (a is String) {
println("a是String型別")
println(a.length) // a 自動轉換為String型別
//輸出結果為：1
}
複製程式碼還可以反向檢查，如下所示：
if (a !is String) return
print(a.length) // a 自動轉換為String型別
複製程式碼在 && 和 || 的右側也可以智慧轉換：
// `&&` 右側的 a 自動轉換為String
if (a is String && a.length > 0)
// `||` 右側的 a 自動轉換為String
if (a is String || a.length > 0)
複製程式碼在when表示式和while迴圈裡也能智慧轉換：
when(a){
is String -> a.length
is Int -> a + 1
}
複製程式碼需要注意的是，當編譯器不能保證變數在檢查和使用之間不可改變時，智慧轉換不能用。智慧轉換能否適用根據以下規則：
- val 區域性變數——總是可以，區域性委託屬性除外；
- val 屬性——如果屬性是 private 或 internal，或者該檢查在宣告屬性的同一模組中執行。智慧轉換不適用於 open 的屬性或者具有自定義 getter 的屬性；
- var 區域性變數——如果變數在檢查和使用之間沒有修改、沒有在會修改它的 lambda 中捕獲、並且不是區域性委託屬性；
- var 屬性——決不可能（因為該變數可以隨時被其他程式碼修改）
3.強制型別轉換
在Kotlin中，用操作符as進行強制型別轉換，如下所示：
var any: Any = "abc"
var str: String = any as String
複製程式碼但強制型別轉換是不安全的，如果型別不相容，會丟擲一個異常，如下所示：
var int: Int = 123
var str: String = int as String
//丟擲ClassCastException
複製程式碼4.可空轉換操作符
null不能轉換為 String，因該型別不是可空的。舉個例子：
var str = null
var str2 = str as String
//丟擲TypeCastException
複製程式碼解決這個問題可以使用可空轉換操作符as?，如下所示：
var str = null
var str2 = str as? String
println(str2) //輸出結果為：null
複製程式碼使用安全轉換操作符as?可以在轉換失敗時返回null，避免了丟擲異常。
四、this表示式
為了表示當前的接收者我們使用this表示式。當this在類的成員中，this指的是該類的當前物件;當this在擴充套件函式或者帶接收者的函式字面值中，this表示在點左側傳遞的接收者引數。
- 限定的this
如果
this沒有限定符，它指的是最內層的包含它的作用域。如果要訪問來自外部作用域的this（一個類或者擴充套件函式， 或者帶標籤的帶接收者的函式字面值）我們使用this@label，其中@label是一個代指this來源的標籤。舉個例子：
class A { // 隱式標籤 @A
inner class B { // 隱式標籤 @B
fun Int.foo() { // 隱式標籤 @foo
val a = this@A // A 的 this
val b = this@B // B 的 this
val c = this // foo() 的接收者，一個 Int
val c1 = this@foo // foo() 的接收者，一個 Int
val funLit = lambda@ fun String.() {
val d = this // funLit 的接收者
}
val funLit2 = { s: String ->
// foo() 的接收者，因為它包含的 lambda 表示式
// 沒有任何接收者
val d1 = this
}
}
}
}
複製程式碼五、相等性
在Kotlin中存在結構相等和引用相等兩中相等判斷。
1.結構相等
使用equals()或==判斷，如下所示：
var a = "1"
var b = "1"
if (a.equals(b)) {
println("a 和 b 結構相等")
//輸出結果為：a 和 b 結構相等
}
var a = 1
var b = 1
if (a == b) {
println("a 和 b 結構相等")
//輸出結果為：a 和 b 結構相等
}
複製程式碼2.引用相等
引用相等指兩個引用指向同一物件，用===判斷，如下所示：
data class User(var name: String, var age: Int)
var a = User("Czh", 22)
var b = User("Czh", 22)
var c = b
var d = a
if (c == d) {
println("a 和 b 結構相等")
} else {
println("a 和 b 結構不相等")
}
if (c === d) {
println("a 和 b 引用相等")
} else {
println("a 和 b 引用不相等")
}
複製程式碼執行程式碼，輸出結果為：
六、操作符過載
Kotlin允許對自己的型別提供預定義的一組操作符的實現，這些操作符具有固定的符號表示 （如 + 或 *）和固定的優先順序。為實現這樣的操作符，我們為相應的型別（即二元操作符左側的型別和一元操作符的引數型別）提供了一個固定名字的成員函式或擴充套件函式。 過載操作符的函式需要用 operator 修飾符標記。
過載操作符
+是一個一元操作符，下面來對一元操作符進行過載：
//用 operator 修飾符標記
operator fun String.unaryPlus(): String {
return this + this
}
//呼叫
var a = "a"
println(+a) //輸出結果為：aa
複製程式碼當編譯器處理例如表示式 +a 時，它執行以下步驟：
- 確定 a 的型別，令其為 T；
- 為接收者 T 查詢一個帶有 operator 修飾符的無參函式 unaryPlus（），即成員函式或擴充套件函式；
- 如果函式不存在或不明確，則導致編譯錯誤；
- 如果函式存在且其返回型別為 R，那就表示式 +a 具有型別 R；
除對一元操作符進行過載外，還可以對其他操作符進行過載，其過載方式和原理大致相同。下面來一一列舉：
1.一元操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| +a | a.unaryPlus() |
| -a | a.unaryMinus() |
| !a | a.not() |
| a++ | a.inc() |
| a-- | a.dec() |
2.二元操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a+b | a.plus(b) |
| a-b | a.minus(b) |
| a*b | a.times(b) |
| a/b | a.div(b) |
| a%b | a.mod(b) |
| a..b | a.rangeTo(b) |
3.in操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a in b | b.contains(a) |
| a !in b | !b.contains(a) |
4.索引訪問操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a[i] | a.get(i) |
| a[i, j] | a.get(i, j) |
| a[i_1, ……, i_n] | a.get(i_1, ……, i_n) |
| a[i] = b | a.set(i, b) |
| a[i, j] = b | a.set(i, j, b) |
| a[i_1, ……, i_n] = b | a.set(i_1, ……, i_n, b) |
5.呼叫操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a() | a.invoke() |
| a(i) | a.invoke(i) |
| a(i, j) | a.invoke(i, j) |
| a(i_1, ……, i_n) | a.invoke(i_1, ……, i_n) |
6.廣義賦值
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a += b | a.plusAssign(b) |
| a -= b | a.minusAssign(b) |
| a *= b | a.timesAssign(b) |
| a /= b | a.divAssign(b) |
| a %= b | a.remAssign(b), a.modAssign(b)（已棄用） |
7.相等與不等操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a == b | a?.equals(b) ?: (b === null) |
| a != b | !(a?.equals(b) ?: (b === null)) |
8.比較操作符
| 表示式 | 對應的函式 |
|---|---|
| a > b | a.compareTo(b) > 0 |
| a < b | a.compareTo(b) < 0 |
| a >= b | a.compareTo(b) >= 0 |
| a <= b | a.compareTo(b) <= 0 |
七、空安全
在Java中，NullPointerException 可能是最常見的異常之一，而Kotlin的型別系統旨在消除來自程式碼空引用的危險。
1.可空型別與非空型別
在Kotlin中，只有下列情況可能導致出現NullPointerException：
- 顯式呼叫 throw NullPointerException()；
- 使用了下文描述的 !! 操作符；
- 有些資料在初始化時不一致；
- 外部 Java 程式碼引發的問題。
在 Kotlin 中，型別系統區分一個引用可以容納 null （可空引用）還是不能容納（非空引用）。 例如，String 型別的常規變數不能容納 null：
?，寫作 String?，如下所示：
var b: String? = "b"
b = null
複製程式碼2.安全呼叫操作符
接著上面的程式碼，如果你呼叫a的方法或者訪問它的屬性，不會出現NullPointerException，但如果呼叫b的方法或者訪問它的屬性，編譯器會報告一個錯誤，如下所示：
?.，在b後面加安全呼叫操作符，表示如果b不為null則呼叫b.length，如下所示：
b?.length
複製程式碼安全呼叫操作符還能鏈式呼叫，例如一個員工 Bob 可能會（或者不會）分配給一個部門， 並且可能有另外一個員工是該部門的負責人，那麼獲取 Bob 所在部門負責人（如果有的話）的名字，我們寫作：
Bob?.department?.head?.name
//如果Bob分配給一個部門
//執行Bob.department.head?獲取該部門的負責人
//如果該部門有一個負責人
//執行Bob.department.head.name獲取該負責人的名字
複製程式碼如果該鏈式呼叫中任何一個屬性為null，整個表示式都會返回null。
如果要只對非空值執行某個操作，安全呼叫操作符可以與let一起使用，如下所示：
val listWithNulls: List<String?> = listOf("A", null, "B")
for (item in listWithNulls) {
item?.let { println(it) }
}
複製程式碼執行程式碼，輸出結果為：
- 安全的型別轉換
如果物件不是目標型別，那麼常規型別轉換可能會導致ClassCastException。 另一個選擇是使用安全的型別轉換，如果嘗試轉換不成功則返回null，如下所示：
val i: Int? = i as? Int
複製程式碼- 可空型別的集合
如果你有一個可空型別元素的集合，並且想要過濾非空元素，你可以使用filterNotNull來實現。如下所示：
val nullableList: List<Int?> = listOf(1, 2, null, 4)
val intList: List<Int> = nullableList.filterNotNull()
複製程式碼3.Elvis 操作符
先看一段程式碼：
val i: Int = if (b != null) b.length else -1
val i = b?.length ?: -1
複製程式碼這兩行程式碼表達的都是“如果b不等於null，i = b.length;如果b等於null,i = -1”。第一行程式碼用的是if表示式，而第二行程式碼使用了Elvis操作符，寫作?:。Elvis操作符表示如果?:左側表示式非空，就使用左側表示式，否則使用右側表示式。
請注意，因為throw和return在Kotlin中都是表示式，所以它們也可以用在Elvis操作符右側。如下所示：
fun foo(node: Node): String? {
val parent = node.getParent() ?: return null
val name = node.getName() ?: throw IllegalArgumentException("name expected")
// ……
}
複製程式碼4. !! 操作符
!!操作符將任何值轉換為非空型別，若該值為空則丟擲異常。如下所示：
var a = null
a!!
//執行程式碼，丟擲KotlinNullPointerException
複製程式碼八、異常
Kotlin中所有異常類都是Throwable類的子類。每個異常都有訊息、堆疊回溯資訊和可選的原因。
使用throw表示式可以丟擲異常。舉個例子：
throw NullPointerException("NPE")
複製程式碼使用try表示式可以捕獲異常。一個try表示式可以有多個catch程式碼段；finally程式碼段可以省略。舉個例子：
try {
//捕獲異常
} catch (e: NullPointerException) {
//異常處理
} catch (e: ClassNotFoundException) {
//異常處理
} finally {
//可選的finally程式碼段
}
複製程式碼因為Try是一個表示式，所以它可以有一個返回值。舉個例子：
val a: Int? = try {
parseInt(input)
} catch (e: NumberFormatException) {
null
}
複製程式碼try表示式的返回值是 try塊中的最後一個表示式或者是catch塊中的最後一個表示式。finally塊中的內容不會影響表示式的結果。
九、型別別名
Kotlin提供型別別名來代替過長的型別名稱，這些型別別名不會引入新型別，且等效於相應的底層型別。可以通過使用關鍵字typealias修改型別別名，如下所示：
//使用關鍵字typealias修改型別別名Length
//相當於 Length 就是一個 (String) -> Int 型別
typealias Length = (String) -> Int
//呼叫
fun getLength(l: Length) = l("Czh")
//編譯器把 Length 擴充套件為 (String) -> Int 型別
val l: Length = { it.length }
println(getLength(l)) //輸出結果為：3
複製程式碼使用型別別名能讓那些看起來很長的型別在使用起來變得簡潔，如下所示：
typealias MyType = (String, Int, Any, MutableList<String> ) -> Unit
//當我們使用的時候
var myType：MyType
//而不需要寫他原來的型別
//var myType：(String, Int, Any, MutableList<String> ) -> Unit
複製程式碼總結
相對於Java來說，Kotlin有很多新的技術和語法糖，這也是為什麼使用Kotlin來開發Android要優於Java。運用好這些新的東西，能大大加快開發速度。
參考文獻：
Kotlin語言中文站、《Kotlin程式開發入門精要》
推薦閱讀：
從Java到Kotlin（一）為什麼使用Kotlin
從Java到Kotlin（二）基本語法
從Java到Kotlin（三）類和介面
從Java到Kotlin（四）物件與泛型
從Java到Kotlin（五）函式與Lambda表示式
從Java到Kotlin（六）擴充套件與委託
從Java到Kotlin（七）反射和註解
從Java到Kotlin（八）Kotlin的其他技術
Kotlin學習資料總彙
更多精彩文章請掃描下方二維碼關注微信公眾號"AndroidCzh"：這裡將長期為您分享原創文章、Android開發經驗等！ QQ交流群： 705929135
