本期作者:

视频:扔物线(朱凯)

文章:Walker(张磊)

大家好,我是扔物线朱凯。不是第一期了,咱就不多废话了。直接视频伺候:

以下内容来自文章作者 Walker

上一篇我们讲了 Kotlin 上手最基础的三个点:变量、函数和类型。大家都听说过,Kotlin 完全兼容 Java,这个意思是用 Java 写出来的代码和 Kotlin 可以完美交互,而不是说你用 Java 的写法去写 Kotlin 就完全没问题,这个是不行的。这期内容我们就讲一下,Kotlin 里那些「不 Java」的写法。

Constructor

上一篇中简单介绍了 Kotlin 的构造器,这一节具体看看 Kotlin 的构造器和 Java 有什么不一样的地方:

可以发现有两点不同:

init

除了构造器,Java 里常常配合一起使用的 init 代码块,在 Kotlin 里的写法也有了一点点改变:你需要给它加一个 init 前缀。

正如上面标注的那样,Kotlin 的 init 代码块和 Java 一样,都在实例化时执行,并且执行顺序都在构造器之前。

上一篇提到,Java 的类如果不加 final 关键字,默认是可以被继承的,而 Kotlin 的类默认就是 final 的。在 Java 里 final 还可以用来修饰变量,接下来让我们看看 Kotlin 是如何实现类似功能的。

final

Kotlin 中的 val 和 Java 中的 final 类似,表示只读变量,不能修改。这里分别从成员变量、参数和局部变量来和 Java 做对比:

可以看到不同点主要有:

上一期说过,var 是 variable 的缩写, val 是 value 的缩写。

其实我们写 Java 代码的时候,很少会有人用 final,但 final 用来修饰变量其实是很有用的,但大家都不用;可你如果去看看国内国外的人写的 Kotlin 代码,你会发现很多人的代码里都会有一堆的 val。为什么?因为 final 写起来比 val 麻烦一点:我需要多写一个单词。虽然只麻烦这一点点,但就导致很多人不写。

这就是一件很有意思的事:从 finalval,只是方便了一点点,但却让它的使用频率有了巨大的改变。这种改变是会影响到代码质量的:在该加限制的地方加上限制,就可以减少代码出错的概率。

val自定义 getter

不过 valfinal 还是有一点区别的,虽然 val 修饰的变量不能二次赋值,但可以通过自定义变量的 getter 函数,让变量每次被访问时,返回动态获取的值:

🏝️
👇
val size: Int
get() { // 👈 每次获取 size 值时都会执行 items.size
return items.size
}

不过这个属于 val 的另外一种用法,大部分情况下 val 还是对应于 Java 中的 final 使用的。

static property / function

刚才说到大家都不喜欢写 final 对吧?但有一种场景,大家是最喜欢用 final 的:常量。

☕️
public static final String CONST_STRING = "A String";

在 Java 里面写常量,我们用的是 static + final。而在 Kotlin 里面,除了 final 的写法不一样,static 的写法也不一样,而且是更不一样。确切地说:在 Kotlin 里,静态变量和静态方法这两个概念被去除了。

那如果想在 Kotlin 中像 Java 一样通过类直接引用该怎么办呢?Kotlin 的答案是 companion object

🏝️
class Sample {
...
👇
companion object {
val anotherString = "Another String"
}
}

为啥 Kotlin 越改越复杂了?不着急,我们先看看 object 是个什么东西。

object

Kotlin 里的 object ——首字母小写的,不是大写,Java 里的 Object 在 Kotlin 里不用了。

Java 中的 Object 在 Kotlin 中变成了 Any,和 Object 作用一样:作为所有类的基类。

object 不是类,像 class 一样在 Kotlin 中属于关键字:

🏝️
object Sample {
val name = "A name"
}

它的意思很直接:创建一个类,并且创建一个这个类的对象。这个就是 object 的意思:对象。

在代码中如果要使用这个对象,直接通过它的类名就可以访问:

🏝️
Sample.name

这不就是单例么,所以在 Kotlin 中创建单例不用像 Java 中那么复杂,只需要把 class 换成 object 就可以了。

这种通过 object 实现的单例是一个饿汉式的单例,并且实现了线程安全。

companion object

object 修饰的对象中的变量和函数都是静态的,但有时候,我们只想让类中的一部分函数和变量是静态的该怎么做呢:

🏝️
class A {
👇
object B {
var c: Int = 0
}
}

如上,可以在类中创建一个对象,把需要静态的变量或函数放在内部对象 B 中,外部可以通过如下的方式调用该静态变量:

🏝️
A.B.c
👆

类中嵌套的对象可以用 companion 修饰:

🏝️
class A {
👇
companion object B {
var c: Int = 0
}
}

companion 可以理解为伴随、伴生,表示修饰的对象和外部类绑定。

但这里有一个小限制:一个类中最多只可以有一个伴生对象,但可以有多个嵌套对象。就像皇帝后宫佳丽三千,但皇后只有一个。

这样的好处是调用的时候可以省掉对象名:

🏝️
A.c // 👈 B 没了

所以,当有 companion 修饰时,对象的名字也可以省略掉:

🏝️
class A {
// 👇 B 没了
companion object {
var c: Int = 0
}
}

这就是这节最开始讲到的,Java 静态变量和方法的等价写法:companion object 变量和函数。

top-level property / function 声明

除了静态函数这种简便的调用方式,Kotlin 还有更方便的东西:「top-level declaration 顶层声明」。其实就是把属性和函数的声明不写在 class 里面,这个在 Kotlin 里是允许的:

🏝️
package com.hencoder.plus
// 👇 属于 package,不在 class/object 内
fun topLevelFuncion() {
}

这样写的属性和函数,不属于任何 class,而是直接属于 package,它和静态变量、静态函数一样是全局的,但用起来更方便:你在其它地方用的时候,就连类名都不用写:

🏝️
import com.hencoder.plus.topLevelFunction // 👈 直接 import 函数
topLevelFunction()

写在顶级的函数或者变量有个好处:在 Android Studio 中写代码时,IDE 很容易根据你写的函数前几个字母自动联想出相应的函数。这样提高了写代码的效率,而且可以减少项目中的重复代码。

对比

那在实际使用中,在 objectcompanion object 和 top-level 中该选择哪一个呢?简单来说按照下面这两个原则判断:

常量

Java 中,除了上面讲到的的静态变量和方法会用到 static,声明常量时也会用到,那 Kotlin 中声明常量会有什么变化呢?

发现不同点有:

除此之外还有一个区别:

原因是 Kotlin 中的常量指的是 「compile-time constant 编译时常量」,它的意思是「编译器在编译的时候就知道这个东西在每个调用处的实际值」,因此可以在编译时直接把这个值硬编码到代码里使用的地方。

而非基本和 String 类型的变量,可以通过调用对象的方法或变量改变对象内部的值,这样这个变量就不是常量了,来看一个 Java 的例子,比如一个 User 类:

☕️
public class User {
int id; // 👈 可修改
String name; // 👈 可修改
public User(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
}

在使用的地方声明一个 static final 的 User 实例 user,它是不能二次赋值的:

☕️
static final User user = new User(123, "Zhangsan");
👆 👆

但是可以通过访问这个 user 实例的成员变量改变它的值:

☕️
user.name = "Lisi";
👆

所以 Java 中的常量可以认为是「伪常量」,因为可以通过上面这种方式改变它内部的值。而 Kotlin 的常量因为限制类型必须是基本类型,所以不存在这种问题,更符合常量的定义。

前面讲的 val 「只读变量」和静态变量都是针对单个变量来说的,接下来我们看看编程中另外一个常见的主题:数组和集合。

数组和集合

数组

声明一个 String 数组:

可以看到 Kotlin 中的数组是一个拥有泛型的类,创建函数也是泛型函数,和集合数据类型一样。

针对泛型的知识点,我们在后面的文章会讲,这里就先按照 Java 泛型来理解。

将数组泛型化有什么好处呢?对数组的操作可以像集合一样功能更强大,由于泛型化,Kotlin 可以给数组增加很多有用的工具函数:

这样数组的实用性就大大增加了。

集合

Kotlin 和 Java 一样有三种集合类型:List、Set 和 Map,它们的含义分别如下:

从 Java 到 Kotlin,这三种集合类型的使用有哪些变化呢?我们依次看看。

Sequence

除了集合 Kotlin 还引入了一个新的容器类型 Sequence,它和 Iterable 一样用来遍历一组数据并可以对每个元素进行特定的处理,先来看看如何创建一个 Sequence

这看起来和 Iterable 一样呀,为啥要多此一举使用 Sequence 呢?在下一篇文章中会结合例子展开讨论。

可见性修饰符

讲完了数据集合,再看看 Kotlin 中的可见性修饰符,Kotlin 中有四种可见性修饰符:

相比 Java 少了一个 default 「包内可见」修饰符,多了一个 internal「module 内可见」修饰符。这一节结合例子讲讲 Kotlin 这四种可见性修饰符,以及在 Kotlin 和 Java 中的不同。先来看看 public

public

Java 中没写可见性修饰符时,表示包内可见,只有在同一个 package 内可以引用:

☕️ 👇
package org.kotlinmaster.library;
// 没有可见性修饰符
class User {
}
☕️ // 👇 和上面同一个 package
package org.kotlinmaster.library;
public class Example {
void method() {
new User(); // success
}
}
☕️
package org.kotlinmaster;
// 👆 和上面不是一个 package
import org.kotlinmaster.library.User;
👆
public class OtherPackageExample {
void method() {
new User(); // compile-error: 'org.kotlinmaster.library.User' is not public in 'org.kotlinmaster.library'. Cannot be accessed from outside package
}
}

package 外如果要引用,需要在 class 前加上可见性修饰符 public 表示公开。

Kotlin 中如果不写可见性修饰符,就表示公开,和 Java 中 public 修饰符具有相同效果。在 Kotlin 中 public 修饰符「可以加,但没必要」。

@hide

在 Android 的官方 sdk 中,有一些方法只想对 sdk 内可见,不想开放给用户使用(因为这些方法不太稳定,在后续版本中很有可能会修改或删掉)。为了实现这个特性,会在方法的注释中添加一个 Javadoc 方法 @hide,用来限制客户端访问:

☕️
/**
* @hide 👈
*/
public void hideMethod() {
...
}

但这种限制不太严格,可以通过反射访问到限制的方法。针对这个情况,Kotlin 引进了一个更为严格的可见性修饰符:internal

internal

internal 表示修饰的类、函数仅对 module 内可见,这里的 module 具体指的是一组共同编译的 kotlin 文件,常见的形式有:

我们常见的是 Android Studio 中的 module 这种情况,Maven project 仅作了解就好,不用细究。

internal 在写一个 library module 时非常有用,当需要创建一个函数仅开放给 module 内部使用,不想对 library 的使用者可见,这时就应该用 internal 可见性修饰符。

Java 的「包内可见」怎么没了?

Java 的 default「包内可见」在 Kotlin 中被弃用掉了,Kotlin 中与它最接近的可见性修饰符是 internal「module 内可见」。为什么会弃用掉包内可见呢?我觉得有这几个原因:

protected

Kotlin 相比 Java protected 的可见范围收窄了,原因是 Kotlin 中不再有「包内可见」的概念了,相比 Java 的可见性着眼于 package,Kotlin 更关心的是 module。

private

private 修饰的变量「类中可见」和 「文件中可见」:

🏝️
class Sample {
private val propertyInClass = 1 // 👈 仅 Sample 类中可见
}
private val propertyInFile = "A string." // 👈 范围更大,整个文件可见

private 修饰内部类的变量时,在 Java 和 Kotlin 中的区别:


练习题

  1. 创建一个 Kotlin 类,这个类需要禁止外部通过构造器创建实例,并提供至少一种实例化方式。

  2. 分别用 Array、IntArray、List 实现 「保存 1-100_000 的数字,并求出这些数字的平均值」,打印出这三种数据结构的执行时间。

作者介绍

视频作者

扔物线(朱凯)

文章作者

Walker(张磊)

Walker(张磊) ,即刻 Android 高级工程师。2015 年加入即刻,参与了即刻 2.0 到 6.0 版本的架构设计和产品迭代。多年 Android 开发经验,曾就职于 OPPO,专注于客户端用户体验、音视频开发和性能优化。